臺灣博碩士論文加值系統

本實驗主要目的在探討改良型 9Cr-1Mo鋼之銲接性，並規範其最佳銲接製程參數，以利施工人員現場銲接工作，避免因不當的銲接過程導致銲道機械性質下降或破壞。實驗中除了改良型 9Cr-1Mo同種鋼材(T91-T91)之銲接，並進行與2.25Cr-1Mo鋼之異種鋼材(T91-T22)銲接研究，銲接方式分為手工電銲及氬銲兩種，試片銲後在不同之溫度下進行回火，以研究銲後回火對銲道組織及機械性質之影響，並以TEM觀察銲道在回火過程中顯微組織之變化，作為分析之依據。
實驗結果顯示，T91-T91在適當的銲接條件之下，可以得到良好的銲件。在各項銲接參數中，以預熱及銲後回火溫度之控制最為重要，影響衝擊韌性甚大，而氬銲銲接試片無論在銲道品質及機械性質均優於手工電銲試片。銲道之衝擊值會隨著銲後回火溫度之上升而下降，在450~600℃之間有嚴重的脆化現象發生，二次硬化現象亦在銲道回火過程中出現。由TEM觀察中發現銲道(As-welded)內形成之殘留沃斯田鐵在回火過程中析出細小碳化物，並於冷卻時形成麻田散鐵之過程為銲道脆化之主因，此機構類似TME脆化，銲道衝擊韌性主要藉由高溫回火使M23C6於lath bounderies上成長而回復。在T91-T22異種銲接中，使用2.25Cr-1Mo成份之銲條，其所需之預熱及銲後回火溫度較低，銲道在回火過程中同樣有脆性及二次硬化之發生，但銲道脆化成因尚待進一步的研究。

第一章 前 言 …………………………………………………1.
第二章 文獻回顧 ………………………………………………5.
2.1 改良型9Cr-1Mo鋼材之基本性質 ………………….5.
2.2 鉻鉬鋼之銲接特性 …………………………………..10.
2.2.1 改良型9Cr-1Mo同種金屬之銲接(修) ……..….16.
2.2.2 改良型9Cr-1Mo與2.25Cr-1Mo鋼材
之銲接(修) ……………………..………………...16.
2.3 傳統銲接製程方式 …………………………..………21.
2.3.1 銲接原理 …………………………………..…….21.
2.3.2 銲接變數 ……………………………………..….21.
2.4 鉻鉬鋼回火特性 ……………………………………..24.
2.4.1 回火過程中碳化物之析出 …………..………….24.
2.4.2 二次硬化現象 …………..……………………….26.
2.4.3 回火脆化現象 …………………..……………….28.
第三章 實驗方法與過程 ….…………………………………...31.
3.1 實驗材料 ………………………………………….….31.
3.2 實驗設備和試片準備 ………………………………..31.
3.3 銲接製程 ……………………………………………..37.
3.4 機械性質測試 ………………………………………..42.
3.5 非破壞檢測 …………………………………………..45.
3.6 顯微組織觀察 ………………………………………..45.
3.7 SEM破斷面分析 …………………………….………46.
第四章 結果與討論 ……………………………………………47.
4.1. 改良型9Cr-1Mo鋼銲接 (T91-T91銲接) ……...…..47.
4.1.1 銲道金相組織觀察 ……………………………...47.
4.1.2 衝擊及銲道硬度試驗結果 ……………………...58.
4.1.3 拉伸試驗結果 …………………………………...66.
4.1.4 SEM破斷面觀察 ……………………………….71.
4.1.5 改良型9Cr-1Mo鋼銲道TEM觀察 ……….….75.
4.1 改良型9Cr-1Mo與2.25Cr-1Mo鋼銲接
(T91-T22銲接) ……………………………………….85.
4.2.1 銲道金相組織觀察 ……………………………...85.
4.2.2 衝擊及銲道硬度試驗結果 ……………………...89.
4.2.3 拉伸試驗結果 ……………………………….…..99.
4.2.4 SEM破斷面觀察 …………………………….…99.
第五章 結 論 ………………………………………………..105.
文 獻 回 顧 …………………………………

1. L. J. Berchman, S. Muralidhatan, N. S. Rengaswamy, S. Natarajan, V. Sivan and S. V. Iyer, British Corrosion Journal, vol.31, no.3, 1996, p.223-226.
2. T. Cool and H. K. D. H. Bhadeshia, Science and Technology of Welding and Joining, vol.2, no.1, 1997, p.36-42.
3. 陳廣中，X91鉻鉬合金鋼銲接探討，銲接與切割，第五卷第四期，p.12-20.
4. G. C. Bodine and R. E. McDonald, ASM International Conference on Ferritic Steels for High-Temperature Applications, 1981, p.9-20.
5. V. K. Sikka, C. T. Ward and K. C. Thomas, ASM International Conference on Ferritic Steels for High-Temperature Applications, 1981, p.65-84.
6. S. Murase, T. Shiraishi, Y. Kamemura, T. Mimino and T. Kanero, ASM International Conference on Ferritic Steels for High-Temperature Applications, 1981, p.116-130.
7. W. R. Oates and A. M. Saitta, Welding Handbook 8th ed, AWS, vol.5, 1988.
8. M. Ueta, K. Douzaki, M. Sukekawa, Y. Asada and H. Koto, ASME Pressure Vessels and Piping Division, vol.262, 1993, p.175-180.
9. E. Tanaka and H. Yamada, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers-Part A, vol.59, no.568, 1993, p.2837-2843.
10. S. Kato, M. Aoki, E. Yoshida, T. Kobayashi and Y. Wada, Journal of Nuclear Science and Technology, vol.29, no.4, 1992.
11. B. Poulson, Corrosion Science, vol.33, no.10, 1992, p.1541-1556.
12. O. Kanemara, M. Shimiza, T. Ohba, K. Yagi, Y. Kata and K. Hattore, International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol.48, no.2, 1991, p.167-182.
13. T. Sasaki, K. Kobayashi, T. Yamaura, T. Kasuya and Y. Masuda, Kawasaki Steel Technical Report, no.25, Sep 1991, p.78-87.
14. A. Moitra, P. R. Sressnivasan, S. K. Ray and S. L. Mannan, International Journal of Pressure Vessels and Piping, Dec 1996, p.253-261.
15. Y. Tsuchida, K. Hashimot and K. Tokuno, Nippon Steel Technical Report, no.58, July 1993, p.27-35.
16. M. G. Pujar, R. K. Dayal, A. S. Khanna and E. W. Krenrz, Journal of Materials Science, vol.28, no.11, 1992, p.3089-3096.
17. T. Ogata and M. Yamamoto, Proceedings of the 1996 4th International Conference on Computer-Aided Assessment and Control, Fukuoka, Japan, June 3-5, 1996, p.591-598.
18. D. L. Olson et al, ASM Handbook, vol.6, ASM Interational, 1993.
19. D.G. Howden and D.R. Milner, British Welding Journal, vol.10, 1963.
20. S. Kuo, Welding Metallurgy, 1987, p.345.
21. N. Yuriko, Welding in the World, vol.55, no.6, 1995, p.275-390.
22. S. K. Ray, A. K. Bhaduri and P. Rodriguez, International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol.57, 1994, p.331-333.
23. J. Cadek, V. Sustek and M. Pahutova, Materials Science and Engineering, A225, 1997, p.22-28.
24. S. Kuo, Welding Metallurgy, 1987, p. .
1. 吳憲政，台灣大學材料科學與工程學研究所碩士論文，1989。
26. R. W. K. Honeycombe and H. K. D. H. Bhadeshia, Steels Microstructure and Properties, 2rd ed, 1995.
27. J. H. Woodhead and A. G. Quarrell, The Role of Carbide in Low-alloy Creep Resisting Steels.
28. H. Kwon, K. B. Lee, H. R. Yang, J. B. Lee and Y. S. Kim, Metallurgical and Materials Transactions A, vol.28, 1997, p. 775-784.
29. H. Kwon, C. M. Kim, K. B. Lee, H. R. Yang and J. H. Lee, Metallurgical and Materials Transaction A, vol.27A, Oct 1996, p.3343-3346.
30. D. T. Llewellyn，Ironmaking and Steelmaking, vol.23, no.5, March 1996, p.397-405.
31. J. M. Vitek and R. L. Klueh, Metallurgical Transactions A, vol.14, June 1983, p.1047-1055.
32. S. Saroja, M. Vijayalakshmi and V. S. Raghunathan, Materials Transactions, JIM, vol.34, no.10, 1993, p.901-906.
33. C. Shiga, A. Gotch, T. Kojima, Y. Horii, Y. Fukada, K. Ikenti and F. Matuda, Welding in the World, vol.37, no.4, 1996, p.163-176.
34. P. Parameswaran, M. Vijayalakshmi, P. Shankar and V. S. Raghunathan, Journal of Materials Science, vol.27, 1992, p.5426-5434
35. A. K. Sinha, Ferrous Physical Metallurgy, 1989.
36. W. C. Leslie, The Physical Metallurgy of Steels, 1981.
37. K. B. Lee, S. H. Yoon and H. Kwon, Scripta Metallurgical et Materialia, vol.30, no.9, 1994, p.1111-1115.
38. P. Zahumensky, J. Janovec and J. Blach, ISIJ International, vol.34, no.6, 1994, p.536-540.
39. H. Kwon, Scripta Metallurgica, vol.23, 1989, p.1001-1004.
40. K. Wang, H. Kim and H. Kwon, Materials Science and Engineering, vol.A127, 1990, P.51-56.
41. G. V. P. Gaunkar, A. M. Huntz and P. Lacombe, Metal Science, Jul 1980, p.241-252.
42. M. Wall, C. E. Lane and C. A. Hipsley, Acta Metallurgical Material, vol.42, no.4, 1994, p.1295-1309.
43. H. Kwon and C. H. Kim, Metallurgical Transactions A, vol.17A, Apr 1986, p.745-746.
44. F. Zia-Ebrahimi and G. Krauss, Acta Metall. , vol.32, no.10, 1984, p.1767-1777.
45. H. Kwon and C. H. Kim, Journal of Materials Science, vol.18, 1983, p.3671-3678.
46. K. S. Lee, H. Kwon, Y. C. Lee, J. H. Lee AND N. D. Cho, Journal of Materials Science, vol.22, 1987, p.4215-4220.
47. 低合金鉻鉬鋼之加工特性及銲接技術，銲接與切割，第六卷第五期，p.20-31.
48. Bainite in Steel.
49. Metal Construction,1985.
50. Continuous Cooling Transformation Diagra