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研究生： 何翊魁
He, Yi-Kui
論文名稱： 淬火環境及熱機處理對Ti-7.5Mo合金結構及性質研究
Effects of quenching environment and thermomechanical treatment on structure and properties of Ti-7.5Mo alloy
指導教授： 陳瑾惠
Chern Lin, Jiin-Huey
朱建平
Ju, Chien-Ping
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 材料科學及工程學系
Department of Materials Science and Engineering
論文出版年： 2013
畢業學年度： 101
語文別： 中文
論文頁數： 117
中文關鍵詞： 鈦鉬合金 、熱機處理 、機械性質
外文關鍵詞： Ti-Mo alloy, thermomechanical treatment, mechanical property
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    • 實驗一，對於固溶處理之Ti-7.5Mo合金經由不同淬火環境冷卻，主要目的為探討淬火液及淬火溫度對固溶處理的影響。實驗分成三個部分討論：第一部分為水冷W1~W3℃。第二部分為油冷O1~O4℃。第三部分為鹽浴S1~S3℃。
    水冷處理條件下降伏強度533MPa、拉伸強度864MPa、延性34%、彈性模數80GPa，結晶結構為α"相。油冷處理條件下降伏強度為610MPa，拉伸強度為890MPa，延性32%，彈性模數85GPa，結晶結構為α"相。鹽浴處理條件下有降伏強度760MPa、拉伸強度927MPa、延性有21%，彈性模數89GPa，結晶結構為α"相。
    實驗二，實驗目的為探討Ti-7.5Mo合金經由熱機處理對疲勞性質的影響，疲勞測試選用應變8%的疲勞測試，熱滾壓H%固溶處理S度T2分鐘W2℃水淬條件下，疲勞周期為66648次。熱滾壓H%固溶處理S度T2分鐘W2℃水淬後時效處理A1度T3分鐘條件下，疲勞周期為29878次。熱滾壓H%固溶處理S度T2分鐘W2℃水淬後冷滾壓C%條件下，疲勞周期為82622次。熱滾壓H%固溶處理S度T2分鐘W2℃水淬後冷滾壓C%再時效處理A2度T3分鐘，疲勞周期為51614次。

    The first test is about solution treatment by different quenching environment for Ti-7.5Mo alloy, discussed the effect of quench media and the temperature of quench media.The first experiment divided into three parts discussed:Water quenching,and temperture is from W1 to W3℃.Oil quenching, and temperture is from O1 to O4℃. Salt bath quenching, and temperture is form S1 to S3℃.
    In the condition of water quenching,yield strength is 533MPa,tensile strength is 864MPa,ductility is 34%,elastic modulus is 80GPa,and crystal structure is α" phase.In the condition of oil quenching,yield strength is 610MPa,tensile strength is 890MPa,ductility is 32%,elastic modulus is 85GPa, and crystal structure is α" phase. In the condition of salt bath quenching,yield strength is 760MPa,tensile strength is 927MPa,ductility is 21%,elastic modulus is 89GPa, and crystal structure is α" phase.
    The second test is about fatigue life by different thermomechanical treatment, the fatigue test is strain-controlled fatigue tests used 8%.HRH% ST(S,T2)water quenching,fatigue cycle is 66,648 times.HRH% ST(S,T2) A(A1,T3),fatigue cycle is 29,878 times. HRH% ST(S,T2)CRC%, fatigue cycle is 82,622 times. HRH% ST(S,T2)CRC%A(A2,T3),fatigue cycle is 51,614 times.

    摘要 I Abstract II 致謝 III 總目錄 IV 表目錄 VIII 圖目錄 IX 第一章 前言 1 1-1 元素鈦的介紹 1 1-2 鈦的製備 5 1-3 鈦合金的相組成與性質 10 1-4 純鈦及其合金的應用 21 1-5 鈦的全球市場概況 25 第二章 文獻回顧 27 2-1 生醫材料的介紹 27 2-2 金屬類外科植入材料的發展 33 2-3 商用及研究中外科植入鈦合金整理 36 2-4 應力遮蔽效應 41 2-5 研究背景及目的 43 第三章 理論基礎 45 3-1 差排及滑移系統 45 3-2 金屬強化的機制 47 3-3 金屬的熱處理 50 3-4 破斷機制 54 3-5 疲勞 56 3-5-1 S-N曲線 56 3-5-2 交變應力參數 57 3-5-3 疲勞的巨觀特徵 60 3-5-4 裂縫的起始和擴展 61 3-5-5 疲勞裂縫成長 64 第四章 實驗步驟及方法 67 4-1 實驗流程 67 4-1-1 實驗流程(第一部分) 67 4-1-2實驗流程(第二部分) 68 4-2 合金成分及製備 69 4-3 合金熔煉及其儀器 70 4-4 合金鑄造及其儀器 71 4-5 試片切割 72 4-6 固溶處理 72 4-7 淬火環境 73 4-7-1 水淬處理 73 4-7-2 油淬處理 74 4-7-3 鹽淬處理 74 4-8熱滾壓 75 4-9冷滾壓 76 4-10時效處理 76 4-11 拉伸測試 77 4-12 疲勞測試 78 4-13 X光繞射相分析 79 4-14 掃描式電子顯微鏡觀察 80 4-15 金相組織觀察 81 4-16 微硬度測試 82 第五章 實驗結果與討論(一) 83 5-1 Ti-7.5Mo成分組成 83 5-2 固溶處理後經不同淬火環境的結果與分析 84 第六章 實驗結果與討論(二) 99 6-1經不同熱機處理機械測試的結果 99 6-2經不同熱機處理疲勞測試的結果與分析 102 6-2-1合金的相組成 102 6-2-2 金相觀察 103 6-2-3 應變控制型疲勞性質 105 6-2-4 微硬度測試 108 6-2-5 SEM破斷面觀察 109 第七章 結論 113 第八章 參考資料 114

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    下載圖示 校內：2023-12-31公開
    校外：2023-12-31公開
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