Abstract
銅基與鋁基兩種合金在工程應用上，會遭受環境的嚴重腐蝕和應力腐蝕破裂。因此可利用陰極保護，腐蝕抑制劑，陽極處理和其它方法保護材料。利用慢應變速率方法（Ｓｌｏｗ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）研究銅合金在氟鹽溶液中的應力腐蝕破裂（Ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｒｒｏｓｉｎ ｃｒａｃｋｉｎｇ），同時也利用動態電位極化法，以解釋銅合金╱氟離子╱苯並二唑系統相互作用的電化學模式，共建立應力腐蝕防制和電化學行為的關係。茲將本研究結果摘示於後：１•依據慢應變速率測試結果可知，七三黃銅在氟鹽溶液中會遭受沿晶應力腐蝕破裂。２•引發七三黃銅應力腐蝕破裂的氟離子濃度為１０ｐｐｍ或更低，而其嚴重性，則隨氟離子濃度增加而昇高。３•七三黃銅在濃度為１０００ｐｐｍ氟離子溶液中（ｐＨ＝６•２，２０℃），加入３００ｐｐｍ苯並三唑時，可有效地抑制應力腐蝕破裂的發生。４•依據電化學試驗結果顯示，陽極溶解現象可解釋此系統所發生的應力腐蝕破裂，同時，在溶液中加入苯並三唑，可在銅合金表面產生苯並三唑化銅（ＣｕＢＡＴ）保護膜，可抑制應力腐蝕的發生。５•由動態電位極化圖可知，苯並三唑會使銅合金的腐蝕電位朝陰極方向極化，而且，它是一種有效的陰極腐蝕抑制劑（Ｃａｔｈｏｄｉｃ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）。慢應變速率方法也可用於研究七三黃銅在含有１０ ＭＨｇＣｌ2 的３•５％ＮａＣｌ溶液中遭受脆裂和抑制的現象。茲將結果表示於下：１•七三黃銅在不同酸鹼值的３•５％ＮａＣｌ溶液中沒有發生破裂現象。２•黃銅在含有氯化汞的水溶液中，發生嚴重的沿晶脆裂現象，而且其濃度愈高愈嚴重。３•在含氯化汞的３•５％ＮａＣｌ水溶液中，五種抑制劑的效果表示如下：尿素＜＜硫尿＜１，２，４－三唑＜１，２，３－苯並三唑。４•上述五種抑制劑的抑制效果，是隨溶液中酸鹼值不同而有很大的變化，亦即，溶液中酸鹼值愈小，抑制效果愈差，酸鹼值愈高，效果愈好，而其個別的臨界酸鹼值為：苯並三唑３•８，１，２，４－三唑６•６，硫尿８•１，□□１０•９和尿素１１•４。利用歐傑分析儀（Ａｕｇｅｒ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ），光電子表面分析儀（ＥＳＣＡ），電子微探分析儀（ＥＰＭＡ），Ｘ－光繞射儀和恆電位儀（Ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔ）探討鋁青銅在０•１Ｍ氟化鈉水溶液中的腐蝕行為，發現有異於尋常的複雜現象。茲將腐蝕機構分成五個階段進行，說明如後：１•有顆粒狀氟化鋁析出物在氧化亞銅皮膜上；２•在氟化鋁析出物下方引發間隙腐蝕（Ｃｒｅｖｉｃｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）；３•在此間隙內，發現有正立方體銅晶粒的再析出，可知其為脫鋁作用（Ｄｅａｌｕｍｉｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ），亦即有鋁溶解而銅析出的反應發生；４•在間隙內，鋁青銅遭受沿晶腐蝕（Ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）；５•間隙腐蝕在擴大範圍時會互相結合，同時，由於表面氧化膜底部的金屬被沿晶腐蝕，而使其發生脫落剝離現象。高強度鋁合金鋁－６％鋅－１％鎂浸在酸中，以直流電進行陽極處理，可獲得一層耐磨耐蝕之保護膜，此膜之機械性質包括：顯微硬度，耐磨性及疲勞強度，按電解液之成份溫度，外加電壓，電流密度，陽極處理時間和封孔溫度來評估。孔蝕是陽極處理易遭受的一種破壞形式，特別是在海水的環境中，同時，電化學極化試驗也可以用作對封孔效率的一種直接衡量。陽極處理鋁－６％鋅－１％鎂合金的最佳條件，係於草酸中添加甲酸以４Ａ╱ｄ㎡之直流電通過２０℃之電解槽並維持３０分鐘。由結果顯示，此種陽極處理膜擁有優良之機械性質和耐蝕性。