本研究旨在探討雙相不?袗?經Gleeble熱模擬實驗機所模擬出800℃到500℃不同冷卻速率之試片，衝擊試驗與微觀組織之間的關係。使用的材料為2304雙相不?袗?。利用Gleeble熱模擬實驗機將試片加熱至峰值溫度，使試片均轉變為單相δ相，再控制其不同的冷卻速度，產生不同肥粒鐵相與沃斯田鐵相比例，同時於其中析出σ、M23C6及Cr2N相等相，來探討這些相變化對衝擊試驗與硬度試驗之間的關係。
就熱影響區的韌性與硬度而言，均與母材有相當的差距；同時於掃瞄式電子顯微鏡下觀察熱影響區，大部分為低能量的脆性破壞區域。而利用穿透式電子顯微鏡發現肥粒鐵相和沃斯田鐵母相與析出物具特定晶向關係，一般而言，M23C6和沃斯田鐵相有晶向關係：[110]M23C6//[110]γ；Cr2N則是與肥粒鐵相有晶向關係：[110]Cr2N//[100]α。
最後藉此來提供實際銲接上不同入熱量產生之不同冷卻速率，對應其不同的熱影響區之型態，對其銲件與母材間之影響。

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壹. 前言
1.1 背景說明………………………………………………………1
1.2 研究動機………………………………………………………2
貳. 文獻回顧
2.1 雙相不?袗?之銲接特性………………………...…………….3
2.2 合金元素對雙相不?袗?基本性質的影響…………………....5
2.3 顯微組織對雙相不?袗?基本性質的影響……………………6
2.4 物理模擬簡介…………………………………………...…….8
2.5 熱影響區(HAZ)…………………………………………….…9
2.6 顯微織構與破壞關係………………………………………....9
2.7 破壞模式………………………………………….…………...10
2.8 脆性破壞………………………………………………………10
參. 實驗步驟
3.1 材料試片處理………………………………………………...12
3.2 試片Gleeble熱模擬.…………………………...………….…12
3.3 金相觀察…...…………………………………………….……13
3.4 掃瞄式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)觀察………………………….…………………………………..13
3.5 穿透式電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，TEM）觀察…………………………………………………………14
3.6 衝擊試驗………………………………………….…………..14
3.7 硬度試驗……………………………………………………...14
3.8 實驗流程圖……………………………………………….…..14
肆. 結果與討論
4.1 母材金相組織觀察……………………………………….…..15
4.2 Gleeble熱模擬試驗金相組織觀察……………….……..…..15
4.3 金屬間化合物的觀察………………………………………...16
4.4 衝擊試驗及其破斷面之觀察………………………………...18
4.5 硬度試驗……………………………………………………...19
4.6 金屬間化合物與衝擊試驗的關係…………………………...20
伍. 結論…………………………………………………………….…21
陸. 參考文獻……………………………………………………….…22
柒. 表………………………………………………………………….25
捌. 圖………………………………………………………………….31

表目錄

表2-1 雙相不?袗?及304不?袗?之機械性質之比較………….. 25
表2-2 △t8/5與△t12/8轉換時間之對照表……………………… 25
表2-3 合金元素對不?袗?性質影響表………………………….. 26
表2-4 雙相不?袗?中各種析出相的結晶構造及組成………….. 27
表2-5 Gleeble－1500 熱機模擬裝置主要性能表……………... 28
表3-1 雙相不?袗?成分表……………………………………….. 29
表4-1 吸收能量值表…………………………………………….. 30
表4-2 硬度試驗值表…………………………………………….. 30

圖目錄

圖2-1 雙相不?袗?母材金相組織立體圖……………………... 31
圖2-2 不?袗?合金系統中的WRC-1992圖…………………… 31
圖2-3 鐵-鎳-鉻合金的擬二元相圖，70%鐵………………… 32
圖2-4 2205雙相不?袗?TTP曲線圖…………………………. 32
圖2-5 合金與鐵碳平衡圖…………………………….……….. 33
圖2-6 合金元素對雙相不?袗?的TTP曲線圖之影響………... 34
圖2-7 熱影響區溫度曲線……………………...………………. 34
圖2-8 碳鋼(0.15wt%C)熱影響區……………………………... 35
圖3-1 峰值溫度圖……………………………………………… 36
圖3-2 熱模擬試片取樣式意圖………………………………… 37
圖3-3 V notch之衝擊試片式意圖…………………………….. 37
圖3-4 實驗流程圖……………………………………………… 38
圖4-1 雙向不?袗?母材光學顯微組織………………………… 39
圖4-2 2304在不同冷卻速率下之光學顯微組織……………... 41
圖4-3 2404型雙相不?袗?時間-溫度-相變圖……….………... 41
圖4-4 △t8/5＝5s M23C6明場影像圖………………………….. 42
圖4-5 △t8/5＝60s M23C6明場影像圖………………………… 43
圖4-6 △t8/5＝60s M23C6明場影像圖………………………… 44
圖4-7 碳化物M23C6 cellular precipitation示意圖……………. 45
圖4-8 M23C6析出成長之型態圖……………………………… 45
圖4-9 M23C6晶粒成長與時間關係圖………………………… 46
圖4-10 析出物M23C6之TEM顯微組織觀察……………….… 47
圖4-11 析出物M23C6之TEM其他區域選區繞射圖…………. 48
圖4-12 0.1﹪wt氮含量鐵－鉻－氮三元相圖.………………… 49
圖4-13 △t8/5＝5s Cr2N晶內析出之明暗場影像圖………….. 50
圖4-14 △t8/5＝5s Cr2N於差排上針狀析出之明場影像圖…….. 51
圖4-15 △t8/5＝60s Cr2N析出物明場影像圖…………………... 52
圖4-16 △t8/5＝150s Cr2N析出物明場影像圖…………………. 53
圖4-17 析出物Cr2N之TEM選區繞射圖…………………………. 54
圖4-18 析出物Cr2N之TEM其他區域選區繞射圖………………. 55
圖4-19 熱影響區低溫衝擊試驗值……………………………….... 56
圖4-20 母材在低溫（液態氮下）衝擊之破斷面…………….…… 57
圖4-21 △t8/5＝5s試片在低溫（液態氮下）衝擊之破斷面…….. 58
圖4-22 △t8/5＝60s試片在低溫（液態氮下）衝擊之破斷面…… 59
圖4-23 △t8/5＝150s試片在低溫（液態氮下）衝擊之破斷面…… 60
圖4-24 維式硬度值結果圖………………………………………… 61
圖4-25破斷面上之元素成分分析…………………………………. 62

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