Abstract
鋯合金為輕水式反應器燃料護套之材料；鋯合金長期與高溫爐水反應產生氫氣，一方面氫氣可以擴散進入鋯合行成氫化物影響機械性質，另一方面氫氣也可以輔助護套中微裂縫前進．關於內在氫對鋯四合金之延遲性裂縫成長現象已有些人研究過，而外在氫對鋯四合金之裂縫成長的影響也有人做過，同時受外在氫與內在氫影響的實驗卻沒人做過．本實驗之目的即在探討同時存在內在氫與外在氫時，鋯四合金之次臨界裂縫成長現象（SCG） 之主控破裂機制．本實驗控制變數為氫含量：未充氫(0ppm)，90 ppm180ppm，溫度100，150，200 ；外在氫壓0kPa(Ar 101)，252.5kPa，505kPa．本實驗採用定負荷裂縫成長分式觀察裂縫長度與時間關係．實驗結果顯示只含有內在氫之鋯四合金的 SCG主控破裂機制為(1).氫化物先轉向再破裂(2).裂縫在破裂的氫化物與主裂縫間傳播．在氫氣環境中，鋯四合金之 SCG主控破裂機制為(1).氫分子吸附在鋯合金裂縫表面(2).裂縫前面形局部地區形成氧化物(3).局部地區氫以原子狀態進入鋯合金(4).氫溶解擴散在裂縫前面局部地區形成氫化物(5 ).氫化物破裂．同時存有內在；外在氫時其主控破裂機制為(1).在裂縫成長之前期，內部氫化物先行轉向，而後在主裂口前面破裂產生微裂縫．微裂縫回頭連接主裂口，使裂縫成長．(2).在裂縫成長之後期，由於試片中央應力狀態由平面應變轉為平面應力，使的主裂口之延伸由裂口前面外界氫氣作用形成氫化物破裂而進行．