Abstract
鋁錳合金鋼近年來以其具有價格便宜、重量輕、良好的機械性質及亢腐蝕等優點，而發展成為極有潛力的新型合金鋼。由於此材料較一般的合金鋼具有較優異的抗腐蝕性能，因此，其在各種腐蝕及含氫環境下的機械性質之研究，相當需要。本實驗係以具有系列肥粒鐵、沃斯田鐵及沃期田鐵－肥粒鐵（γ－α）雙相結構之鋁錳合金鋼為對象，探討其在一大氣壓氫氣及不同的溫度下（室溫－７５７５℃），裂縫成長的動力學。本實驗使用的材料對象，包括一系列α型、γ型，及１２．５％α、４５％、７０％α之雙相型鐵錳鋁合金，研究內容包利用定速拉伸試驗測試這些合金在氫氣中之最大強度衰減及利定荷重試驗以量測其引起之脆裂速率之量測，從斷裂力學的原理及材料的微觀組織來探討這些合金氫脆動力學，其氫在α型及γ型合金的特性來來模擬研究雙相合金之氫脆動力。由實驗結果顯示，鐵鋁錳合金對於氫脆的敏感程度隨著肥粒鐵結構含量的增加，同時，其最大的強度衰減發生在室溫附近，且此項衰減隨著溫度的昇高而降低。至於脆裂速率之量測方面，則顯示全沃斯田鐵型及含１２．５％肥粒鐵的合金不會有慢速脆裂的跡象，而全肥粒鐵型的合金則因脆裂速率太快亦無法量測。對於含４５％肥粒鐵的合金（C 料），其脆裂速率隨溫度的昇高而增加，相反地，含７０％肥粒鐵的合金（D 料）其脆裂速率隨溫度昇高而降低。最後，經由脆製反應活化能的計算，可推測出控制氫脆的反應機構對C 料可能為氫在沃斯田鐵相中之擴散，對D 料則為氫在不同劈裂平面的分佈。