Abstract
論文提要內容本研究開發出一項新的數學近似方法可用於分析氫在金屬片中之滲透速率，且進一步求出氫之擴散係數及表面濃度。此項結果 并與MCBreen 所得之 •exp〔 〕 及 結果互相比較。利用電化學方法充氫於高鉻肥粒型不鏽鋼表面，藉以研究其氫脆機構。此種問題主要發生在陰極保護系統中，由於氫氣的產生，遂造成此類合金的嚴重脆化。試樣之拉伸斷裂面顯示非常清楚的類似劈裂(quasi-cleavage)，其氫脆的程度則隨充氫之電壓、電流、及充氫時間之增加而愈加嚴重。觀其機械性質則有顯著硬化之果。基於這些發現，一改良后的斷裂形成能量公式(crack formation enerqy)W=2•Υ•可用來解釋廣泛之金屬氫脆。試片預先充氫 480小時，再經過不同時間自然時效后，做拉伸試驗，并以掃瞄式電子顯微鏡觀察斷裂面，發現該條件下存在某一臨界濃度值能使延性的徽孔聚合 (micro-void-coalesence)型轉變成脆性的穿晶斷裂 (transgranular cracking) 型。此臨界值可經由數學模式的分析，擴散係數及表面濃度的量測，以及掃瞄式電子顯微鏡的觀察求得該臨界值。高鉻肥粒型不鏽鋼在高溫10 50℃ 空氣中加熱，其表面形成的氧化膜係由Fe,Cr,Mn之混合氧化物組成，對氫脆(或氫的滲入)具有防止的效果。經由滲透速率實驗的量測，及幾種可能模式的數學分析與討論，則可分辨出此阻止氫脆的效果係由於氧化物表面濃度降低所致，抑或係由於氧化物之氫擴散係數低所造成，在肥粒型不鏽鋼中則屬后者。