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研究生:陳冠宏
研究生(外文):CHEN, GUAN-HONG
論文名稱:鎳鋁介金屬化合物及其雷射銲件特性研究
指導教授:陳鈞陳鈞引用關係
指導教授(外文):CHEN, JUN
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:材料科學工程研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:171
中文關鍵詞:鎳鋁介金屬化合物雷射銲件特性研究
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本研究主要在探討NiAl介金屬化合物之銲接性及銲件各項性質。實驗採用不同成
份之NiAl合金,在經過適當熱機處理(TMT) 變化不同顯微組織和晶粒大小後,以
CO雷射進行銲接。研究重點包括硼含量、顯微組織對銲件熱影響區(HAZ) 龜裂敏
感性之效應,並評估銲件於 760℃時之應力破斷和潛變性質。部分研究則針對合金
元素添加對NiAl TMT性質與固、液相線溫度之影響進行分析,晶界液化現象有較
深入之探討。
合金研究顯示,Zr和Hf的添加有助於NiAl TMT性質的改良,但亦同時降低合金之
固相線溫度,其中以Zr的效應最顯著。Ni77Al22Zr1 合金在1300℃短時間熱
處理即有明顯的晶界液化現象,並伴隨NiZr + NiAl 之共晶組織形成。晶界液
化主要是由於合金化降低熔點之故,而NiZr 的存在則與液化反應後之冷卻方式
有關。較快的冷卻速率可將NiZr + NiAl 共晶組織維持至室溫;冷速較慢時,
NiZr則重新固溶至基地中。
銲件研究顯示,銲接熱歷程和後續之銲後熱處理(PWHT)影響NiAl銲件HAZ 破斷型
態,而破斷特徵之轉變則與硼元素異常晶界偏析行為有關。所有NiAl銲件在緊鄰
融熔邊界處均有明顯的銲道融液回流現象,唯回流範圍在細晶銲件中較為狹窄。銲
道顯微組織經鑑定結果包括γ′基地、與基地呈整合關係的網狀γ相,以及具有

FCC 結構、晶格常數約10.6A的Ni-Zr 析出物。不同硼含量NiAl銲件已証實具有
相異之龜裂敏感性,而當晶粒小於某一臨界值時,硼含量500 ppm 以下之NiAl銲
件HAZ 龜裂問題便可克服。滾軋組織亦有助於銲件龜裂阻抗之提昇,HAZ 破斷型態
之延性特徵較等軸晶銲件明顯。760℃ 應力破斷和潛變試驗顯示,NiAl銲件之破
斷壽命與外加應力成正比,破斷位置、伸長率亦與應力值相關。低應力負載 (200
MPa)之銲件均斷於母材,且有嚴重頸縮現象。760℃ 測試之銲件同時有動態再結晶
、晶界滑移以及晶界孔洞、楔形裂痕發生,但僅限於母材和HAZ ;銲道變形情形並
不顯著。
中文摘要
英文摘要
圖目錄
表目錄
合格證明
謝誌
目錄
I.前言
II.文獻回顧
II-1 Ni3Al之基本性質與脆性改良
II-2 合金元素添加對Ni3Al機械性質之影響
II-3 Ni3Al之潛變性質
II-4 Ni3Al銲接龜裂問題
III.實驗設備與方法
III-1 合金配製與熔煉
III-2 熱機處理(TMT)
III-3 銲接設備與銲接參數
III-4 材料試驗與分析
IV.實實驗結果與討論
IV-1 合金元素添加對Ni3Al熱機處理性質之影響
IV-2 Ni3Al之晶界液化研究
IV-3 冷卻速率對液化產物Ni3AZr相變化之影響
IV-4 合金元素添加對Ni3Al固、液相線溫度之影響
IV-5 Ni3Al銲件HAZ之破斷研究
IV-6 不同硼含量Ni3Al之銲接龜裂研究
IV-7 顯微組織對Ni3Al銲接性之影響
IV-8 Ni3Al銲件之顯微組織研究
IV-9 Ni3Al銲件高溫應力破斷性質
IV-10 Ni3Al銲件潛變性質
V.結論
VI.心得與建議
VII.參考文獻
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