裂痕在成長的過程中，差排組織的演變是影響裂痕成長的一個重要因素。為了對面心立方結構材料的疲勞差排組織特性有完整的瞭解，本研究使用原子大小相近的鎳銅固溶合金，利用掃瞄式電子顯微鏡的反射電子成相與穿透式電子顯微鏡，觀察不同裂痕成長速率下裂痕尖端前的差排組織。
在10-5mm/cycle高裂痕成長速率下，觀察到在裂痕尖端前10μm以內有凝聚的差排胞。在10-6mm/cycle的裂痕尖端前15μm以內，為未凝聚的差排胞和多重PSBs。在10-7mm/cycle裂痕尖端前，均為密集糾結的差排，有凝聚產生PSBs和差排胞的傾向。
鎳銅合金在疲勞裂痕前方低塑性應變作用下，產生平面式的差排組織PLB，隨著疲勞循環次數的增加，在大量的塑性應變累積後，原本的滑移系統不足以調節塑性應變量，隨即開動多重滑移系統，產生糾結差排、多重PSBs和差排胞等差排組織。裂痕成長速率曲線在10-6mm/cycle以下陡降，即是因多重滑移系統的開動，裂痕前之差排欲凝聚成差排胞，需要在高於10-6mm/cycle時所對應之的應力強度因子，如此裂痕才能穩定的成長。

none

壹、前言………………………………………………………1
貳、研究背景…………………………………………………4
2.1純銅的疲勞現象及差排組織……………………………5
2.1.1 差排團……………………………………5
2.1.2 脈狀組織…………………………………6
2.1.3 持續滑移帶………………………………6
2.1.4 差排牆……………………………………7
2.1.5 差排胞組織………………………………8
2.2 波浪式與平面式之差排演化……………………………8
2.3 裂痕起始和成長…………………………………………11
參、實驗方法…………………………………………………13
3.1 材料選擇與處理…………………………………………13
3.2 疲勞實驗試片製作………………………………………13
3.3 疲勞實驗…………………………………………………14
3.4 微結構組織觀察…………………………………………15
肆、實驗結果…………………………………………………17
4.1成長速率與ΔK之關係……………………………………17
4.2差排組織分析……………………………………………17
4.2.1.成長速率為10-5mm/cycle……………………………17
4.2.2.成長速率為10-6mm/cycle……………………………18
4.2.3.成長速率為10-7mm/cycle……………………………19
伍、討論………………………………………………………20
陸、結論………………………………………………………25
柒、參考文獻…………………………………………………26
捌、圖…………………………………………………………29

[1]R.L. Segall, P.G. Partridge and P.B. Hirsch, Phil. Mag., 6 (1961) 1493.
[2]E.E. Laufer and W.N. Roberts, Phil. Mag., 10 (1964) 883.
[3]E.E. Laufer and W.N. Roberts, Phil Mag, 14 (1966) 65.
[4]S.J. Basinski, Z.S. Basinski and A. Howie, Phil. Mag., 19 (1969) 899.
[5]J.R. Hancock and J.C. Grosskreutz, Acta Metall., 17 (1969) 77.
[6]N.Y. Jin, Acta Metal. , 37 (1989) 2055.
[7]C.S. Pande and P.M. Hazzledine, Phil. Mag., 24 (1971) 1039.
[8]B.D. Yan, A.S. Chang, L. Bauchinber, S. Stanzl and C. Laird, Mater. Sci. Eng., 80 (1986) 129.
[9]C. Laird, S. Stanzl, De La Veaux and L. Bauchinger, Mater. Sci. Eng., 80 (1986) 143.
[10]L. Bauchinger, A.S. Chang, S. Stanzl and C. Laird, Mater. Sci. Eng., 80 (1986) 155.
[11]H. Inui, S. I. Hong and C. Laird, Acta Metall., 38 (1990) 2261.
[12]N.Y. Jin, C. Zhong and X. Chen, Acta Metall., 38 (1990) 2141.
[13]H.L. Huang and N.J. Ho, Mater. Sci. and Eng., A293 (2000) 235.
[14]V. Gerold and H.P. Karnthaler, Acta Metall., 37 (1989) 2177.
[15]H. Mughrabi, K. Herz and X. Stark, Int. Journ. Of Fracture, 17 (1981) 193.
[16]C. Laird, Mater. Sci. Eng., 25 (1976) 187.
[17]W.H. Kim and C. Laird, Acta Metall., 26 (1978) 777.
[18]W.H. Kim and C. Laird, Acta Metall., 26 (1978) 789.
[19]U. Essmann, U. Gösele and H. Mughrabi, Philosophical Magazine, 44 (1981) 405.
[20]C. Li and T. Bretheau, Acta Metall., 37 (1989) 2645.
[21]H. Kaneshiro, K. Katagiri, C. Makabe, T. Yafuso and H. Kobayashi, Metall. Trans., 21A (1990) 667.
[22]W. Liu, M. Bayerlein, H. Mughrabi, A. Day and P. N. Quested, Acta Metall., 40 (1992) 1763.
[23]J.C. Grosskreutz and G.G. Shaw, Acta Metall., 20 (1972) 523.
[24]J. Awatani, K. Katagiri and K. Koyanagi, Metall. Trans., 10A (1979) 503.
[25]黃興祿,多晶銅之疲勞裂痕起始與不同裂痕成長速率下尖端微結構研究, 1997
[26]J. Awatani, K. Katagiri and T. Shirashi, Metall. Trans., 7A (1976) 807.
[27]P. Nash, Phase diagrams of binary nickel alloys, 1991
[28]昌山正孝, 非鐵金屬材料, 1982
[29]D.K. Chaudhuri, D. Xie and A.N. Lakshmanan, Wear, 209 (1997) 140.
[30]H.L. Huang, N.J. Ho and W.B. Lin, Mater. Sci. and Eng., A279 (2000) 261.