臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本研究使用Hastelloy X鎳基超合金材料，以熱壓縮實驗來探討材料的高溫變形特性。實驗溫度條件為900℃~1150℃、應變速率0.001~1 S-1，並探討流變應力、溫度、應變速率、應力指數（n）、材料常數（A）及活化能（Q）的組合關係。以峰值應力為基礎來獲得組合方程式中的主要參數（α）。觀察熱壓縮試件的金相顯微結構，探討熱變形條件對微結構變化的影響。
由流變應力及金相顯微結構得知，在高溫下材料有軟化現象。同溫度下隨著應變速率提高，流變應力也會相對成長。流變應力達峰值後隨著應變提高並無顯著的降低。在較高應變速率條件下，峰值應力在不同溫度變化較大。
鎳基超合金Hastelloy X主要的軟化機制為動態回復(Dynamic recovery，DRV)和動態再結晶(Dynamic recrystallization，DRX)。組合關係分析顯示，鎳基超合金Hastelloy X符合雙曲線正弦函數律。其Q值約為437KJ/mol，應力指數n值為5.4，此結果顯示Hastelloy X 鎳基超合金的熱變形機制為差排潛變。

Abstract
Hot deformation characteristics of Hastelloy X Ni-base superalloy were investigated at elevated temperatures. Hot compressive tests were carried out in the temperature and strain rate ranges from 900 to 1150 °C and 0.001 to 1 s–1, respectively. The constitutive equation relating flow stress, temperature, and strain rate was obtained based on the peak stresses. The flow behavior showed that the softening mechanisms were related to the dynamic recovery (DRV) and dynamic recrystallization (DRX). The flow stress of Hastelloy X was fitted well by the constitutive equation of the hyperbolic sine function. The constitutive analysis suggested that the hot deformation mechanism of the Hastelloy X was dislocation creep.
The flow stress of Hastelloy X was fitted well by the constitutive equation of the hyperbolic sine function. The constitutive analysis suggested that the hot deformation mechanism of the Hastelloy X was dislocation creep.Q value437KJ/mol，stress exponent (n)5.4。

Keywords: Hastelloy X superalloy, Flow behavior, Dynamic softening, Constitutive analysis. Dynamic recrystallization ,DRX、Dynamic recovery，DRV。
 

目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
第一章 緒論 2
1-1前言 2
1-2研究背景 2
1-3研究目的 3
第二章文獻回顧 5
2-1基礎理論 5
2-1-1 鎳基合金的種類 5
2-1-2 鎳基合金的強化機制 5
2-1-3 退火處理(Annealing) 6
2-1-4 回復(Recovery） 6
2-1-5動態回復 7
2-1-6再結晶 7
2-1-7潛變(Creep) 8
2-2合金對材料影響 9
2-2-1 Hastelloy X合金 9
2-2-2 添加不同元素對材料影響 9
2-2-3 材料特性對加工影響 10
第三章實驗規劃 12
3-1實驗材料 12
3-2實驗分析設備 12
3-3實驗步驟 13
3-4 Gleeble 壓縮實驗 13
3-5變形機制參數計算與分析 14
第四章初步結論 17
4-1應變速率對Hastelloy X之影響 17
4-1-1 900℃時，不同應變速率對Hastelloy X影響 17
4-1-2 950℃，不同應變速率對Hastelloy X之影響 17
4-1-3 1000℃時，不同應變速率對Hastelloy X之影響 18
4-1-4 1050℃時，不同應變速率對Hastelloy X之影響 18
4-1-5 1100℃時，不同應變速率對Hastelloy X之影響 18
4-1-6 1150℃，不同應變速率對Hastelloy X之影響 18
4-1-7 900℃與1150℃之比較圖 19
4-2不同溫度Hastelloy X之影響 19
4-2-1應變速率0.001S-1，不同溫度Hastelloy X之影響 19
4-2-2應變速率0.01S-1，不同溫度Hastelloy X之影響 19
4-2-3應變速率0.1 S-1，不同溫度Hastelloy X之影響 19
4-2-4應變速率1 S-1，不同溫度Hastelloy X之影響 20
4-3-1 Hastelloy X原材微結構分析 20
4-3-2 Hastelloy X在900℃應變速率對微結構之影響 20
4-3-3 Hastelloy X在950℃應變速率對微結構之影響 20
4-3-4 Hastelloy X在1000℃應變速率對微結構之影響 20
4-3-5 Hastelloy X在1050℃應變速率對微結構之影響 21
4-3-6 Hastelloy X在1100℃應變速率對微結構之影響 21
4-3-7 Hastelloy X 在1150℃應變速率對微結構之影響 21
4-4 Hastelloy X探討溫度對微結構之影響 22
4-5 Hastelloy X應變量對微結構之影響 22
4-5-1 Hastelloy X於應變ε=0.1之微結構分析 22
4-5-2 Hastelloy X於應變ε=0.3之微結構分析 22
4-5-3 Hastelloy X於應變ε=0.5之微結構分析 22
4-5-4 Hastelloy X於應變ε=0.8之微結構分析 22
4-6流變應力與組合方程式 23
4-6-1應力指數n值 23
4-6-2活化能Q值 23
4-6-3結合應變速率與溫度效應之變數Z值 23
4-6-4組合方程式關係 24
4-7實驗值與計算值應力-應變圖疊圖分析 25
4-7-1 900℃之實驗值與計算值應力-應變圖疊圖分析 25
4-7-2 950℃時，實驗值與計算值應力-應變圖疊圖分析 26
4-7-3 1000℃時，實驗值與計算值應力-應變圖疊圖分析 26
4-7-4 1050℃時，實驗值與計算值應力-應變圖疊圖分析 26
4-7-5 1100℃時，實驗值與計算值應力-應變圖疊圖分析 26
4-7-6 1150℃時，實驗值與計算值應力-應變圖疊圖分析 26
4-8不同α、n、lnA、Q值比較 27
4-9 XRD分析 27
五、結論 29
參考文獻 31

參考文獻
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