近年來新開發出系列的高熵合金，具有高硬度與耐高溫的特性，因此，值得評估在耐磨耗硬面銲應用上的潛力。
過去研究顯示Al0.5CoCrCuFeNi為基礎合金具備耐擦損磨耗及黏著磨耗特性，另外AlyCrFe1.5MnNi0.5系列合金具有時效硬化的特性，本研究將多元高熵合金：Al0.3CrFe1.5MnNi0.5、Al0.5CrFe1.5MnNi0.5及AlCoCrFe1.5Mo0.5Ni製成的銲條，以氬銲披覆於碳鋼基材上，主要探討硬面銲的可行性，以及多層披覆層後各銲層硬度變化的情形。
銲接將造成多元高熵合金與基材合金的混合，鎳基合金為銲底合金，緩和合金稀釋效應，另外調整氬銲條件控制溶落量以得到穩定披覆層，並進行多層披覆硬面銲以符合工業上運用。
本研究結果顯示，高熵合金經多層披覆硬面銲後，硬度大約為Hv400左右，和鑄造後硬度相似；經時效處理後，表層最高硬度均可達Hv940以上，可適用於耐磨耗硬面銲應用上。高熵合金的析出硬化機制，從基地相析出類似Al(Ni,M)3及Al(Ni,M)5成份的細微析出物，其析出相結構對合金系統的強化行為，有待進一步探討。
三種商業用Stellite系列合金亦以相同條件進行披覆銲，Stellite＃1經硬面銲後，最高硬度可達Hv670左右，是三種Stellite系列合金中表現最佳者，但仍不如經時效處理後的高熵合金A及B。

none

目錄
壹、前言 1
貳、文獻回顧 3
2.1 開發背景 3
2.2 高熵合金在熱力學上的特性 6
2.3 高熵合金的特色 7
2.4 高熵合金的應用潛力 9
參、實驗方法及步驟 10
3.1 試片備製 10
3.1.1 多層披覆硬面銲 10
3.1.2 試片成分及編號 11
3.1.3 試片切割及研磨 13
3.2 微硬度量測 13
3.3 顯微組織探討及成分分析 13
3.4 XRD分析 14
3.5 磨耗試驗 14
3.6 實驗流程 16
肆、實驗結果 17
4.1 硬度量測分析 17
4.2 顯微組織分析 23
4.2.1 界面分析 23
4.2.2 高熵合金A (Al0.3CrFe1.5MnNi0.5) 25
4.2.3 高熵合金B (Al0.5CrFe1.5MnNi0.5) 27
4.2.4 高熵合金C (AlCoCrMo0.5Fe1.5Ni) 30
4.2.5 Stellite＃1 32
4.2.6 Stellite＃6 34
4.2.7 Stellite＃12 36
4.3 EPMA成分分析 38
4.4 XRD分析 48
4.5 磨耗試驗 49
伍、結果與討論 50
5.1 硬度量測分析 50
5.2 顯微組織與成分分析 52
5.3 析出硬化機制 55
5.4 XRD分析 57
5.5 磨耗試驗 58
陸、結論 59
柒、未來努力方向 60
捌、參考文獻 61

1. 許雲翔 : “以FCC及BCC元素為劃分配製等莫耳多元合金系統之研究”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 2000.
2. 洪育德 : “Cu-Ni-Al-Co-Cr-Fe-Si-Ti高亂度合金之探討”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文,2001.
3. 陳家裕 :“塗層用多元高熵合金之探討”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 2002.
4. 童重縉 : “Cu-Co-Ni-Cr-Al-Fe高熵合金變形結構與高溫特性之 研究”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 2002.
5. 陳敏睿 :“添加V、Si、Ti對Al0.5CrCuFeCoNi高熵合金微結構與磨耗性質之影響”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 2003.
6. Zoheir N Farhat : Wear ,vol 250, pp.401-408, 2001.
7. F.R. de Boer , R. Boom , W.C.M. Mattens , A.R. Miedema and A.K. Niessen : Cohesion in Metals, North-Hlloand Physics Publishing, A meterdam, 1989.
8. 吳浚民 : “AlXCoCrCuFeNiTiY高熵合金黏著磨耗性質之研究” , 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 2004.

9. 陳宣佑 : “Al-Cr-Fe-Mn-Ni高熵合金變形與退火行為之研究” , 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 2004.

10. 葉均蔚、陳瑞凱、林樹均 : “高熵合金的發展概況” , 工業材料雜誌第224期, pp.71-79, 2005.
11. W. Klement, R. H. Wilens, P. Duwes, Nature, Vol.187, pp.869, 1960.
12. H. S. Chen and C. E. Miller, Rev. Sci. Instrum, Vol.41, pp.1237,1970.
13. 吳學陞：”新興材料－塊狀非晶質金屬材料” , 工業材料第149期, pp.154-165, 1999.
14. A. Inoue, T. Nakamora, N. Nishiyama, and T. Masumoto, Master. Trans. JIM, Vol.33, pp.937, 1992.
15. H. Jones, Rapid Solidification of Metals and Alloys, The Institution of Metallurgists, London, 1982.
16. A. Inoue, B. L. Shen and C. T. Chang, “Fe- and Co-based bulk glassy alloys with ultrahigh strength of over 4000 MPa” , Intermetallics 14, pp.936-944, 2006.
17. B. B. Prasad, A. K. Bhatnagar, D. Ganesan and R. Jagannathan, “A mossbauer study of amorphous alloy Fe67Co18B14Si1” , Journal of Non-Crystalline Solids 61-62, pp.391-396, 1984.
18. P. Kwapulinski, J. Rasek, Z. Stoklosa and G. Haneczok, “Magnetic properties of Fe74Cu1CrxZr3-xSi13B9 amorphous alloys” , Journal of Magnetism and Magnetic Materials 254-255, pp.413-415, 2003.
19. S. W. Du and R. V. Ramanujan, “Crystallization and magnetic properties of Fe40Ni38B18Mo4 amorphous alloy” , Journal of Non-Crystalline Solids 351, pp.3105-3113, 2005.
20. A. Pardo, E. Otero, M. C. Merino, M. D. Lopez, M. Vazquez and P. Agudo, “Influence of Cr addition on the corrosion resistance and magnetic properties of amorphous Fe73.5Si13.5B9Bb3Cu1 in simulated in simulated industrial environments” , Journal of Non-Crystalline Solids 187, pp.421-427, 2001.
21. M. Belkhaouda, L. Bazzi, A. Benlhachemi, R. Salghi, B. Hammouti and S. Kertit, “Effect of the heat treatment on the corrosion behaviour of amorphous Fe-Cr-P-C-Si alloy in 0.5M H2SO4” , Applied Surface Science, pp.1-5, 2005.
22. T. Zhang and A. Inoue, “High dynamic mechanical strength of zirconium-based bulk amorphous alloysMaterials” , Research Society Symposium - Proceedings 554, pp.361-366, 1999.
23. Kyuhong Lee, Duk-Hyun Nam, Sunghak Lee and Nack J. Kim, “Hardness and wear resistance of Zr-based bulk metallic glass/Ti surface composites fabricated by high-energy electron beam irradiation” , Surface & Coatings Technology, pp.1-9, 2006.