Abstract
本論文研究主要是針對商業用AISI 304及304L不□鋼經高能量質子照射後, 觀察因輻射引發溶質元素偏析及相轉化(γ→α)的現象,與其對沿晶應力腐蝕破裂(IGSCC)的影響。從微觀結構的觀察發現:(1)不同型式之304不□鋼試片照射至0.01dpa以上有空泡 (Void)形成於基地、析出物或晶界附近,而且亦有輻射加強析出的作用產生,析出物的主要結構為奧斯田相之M23C6碳化物。從STEM/EDAX分析得知質子照射後試片在晶界附近的區域發有鉻元素缺乏與鎳元素聚集的現象。(2)在304L不□鋼的照射試片中發現有M 23C6型的析出物在較高劑量之試片中出現, 同時在奧斯田基地內及晶界上有α相的形成(γ→α相轉化現象), 且其數量隨照射劑量與照射溫度的增加而增加,另有M23C6型的析出物在γ-α介面附近析出,同時在介面處發現有較低之鉻含量存在。從CERT測試後斷裂面的觀察發現:未照射的304與304L拉伸試片,其斷裂面均為渦穴 (dimple)延性斷裂情形。而經550℃和300℃照射1dpa劑量的304拉伸試片,在斷裂面上屬於照射區域部份在定量上分別存在著61.25%與50.0% 的 IGSCC形態(morphology),而不屬於照射區域部份, 則呈現渦穴延性斷裂的情形。至於在420℃與550℃照射1dpa劑量的304L拉伸試片, 在斷裂面屬於照射區域部份在定性上分別存在著明顯之應力腐蝕脆裂(SCC embrittlement) 的形態,而不屬於照射區域部份,則呈現渦穴延性斷裂的情形。綜合上述觀察結果得知:(1)商用304不□鋼材料,由於輻射引發溶質元素偏析於晶界附近區域或輻射加強 M23C6在晶界處附近析出, 進而造成材料在照射區存在沿晶應力腐蝕破裂的現象。(2)低碳304L不□鋼材料,則因輻射引發溶質元素偏析於晶界附近區域或輻射加強 M23C6碳化物之現象不明顯,加上γ→α相轉化現象,因而造成材料在照射區存在應力腐蝕脆裂的現象。