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鎳基690合金在氯鹽環境下之應力腐蝕破裂行為研究
Thesis

鎳基690合金在氯鹽環境下之應力腐蝕破裂行為研究

周良賓
Masters, 國立清華大學, 材料科學工程學系
1996

Abstract

鎳基 Nickel-Based
傳統沃斯田鐵系不□鋼是用途相當廣泛的材料。但是此系列合金有對敏化(晶界鉻偏 析)的敏感性,且在含氯離子的水溶液中,容易發生孔蝕及穿晶應力腐蝕破裂的問題。為 了降低在含氯離子的水溶液中之穿晶應力腐蝕破裂的發生,鎳基600合金是取代沃斯田鐵 系不□鋼材料的一種選擇。不過鎳基600合金仍有焊接敏化的問題,沿晶腐蝕及沿晶應力 腐蝕還是會發生。為了減少沿晶腐蝕和沿晶應力腐蝕發生的機會。 選用高鉻鎳基690合金的主要理由是因其含有約25%的鉻,且其含碳量較低,因此不易 發生敏化及沿晶腐蝕及破裂。雖說合金600及合金690是為了降低在含氯離子的水溶液中之 穿晶應力腐蝕破裂而產生的新材料,但在某些特殊環境下,如以海水當冷卻劑(coolant) 的電廠,縫隙中氯化鈉會有累積的效應,這可能是腐蝕問題發生的來源,而報告中指出, 只要經過48小時的運轉,在這些縫隙中氯化鈉的濃度會是二次側水中濃度的104倍。故在 這種嚴苛的環境下,合金690是否仍具有對氯離子的抵抗性是值得研究的。 本研究對於合金690在硫代硫酸鈉溶液中敏化的影響,及在含氯鹽環境下改變測試溫 度、溶液濃度及pH值,以探討溫度、濃度及pH值對破裂的影響。希望研究結果可以提供製 程溫度、濃度及pH值調整對材料可靠度影響的參考數據。 研究顯示,在室溫下高濃度NaCl 5N溶液中,pH 3為一臨界值,低於此pH值時,應力 腐蝕產生。同樣在NaCl pH 1溶液中,濃度1N亦為一臨界值,高於此濃度時,應力腐蝕問 題產生。至於溫度對應力腐蝕的影響,在低pH值中較能顯現出。

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