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本研究旨在探討製程變數對鑄態球墨鑄鐵﹙Ductile Iron﹚和經沃斯回火熱處理的球墨鑄鐵（Austempered Ductile Iron，ADI）低週疲勞行為及疲勞破壞機構的影響。以四批具不同球墨數﹙SG﹚及碳當量﹙C.E.﹚的球墨鑄鐵為基材，將鑄態與在每批基材產生最佳韌性與最強抗拉強度之熱處理條件下，進行應變控制的低週疲勞試驗，從而了解熱處理條件、球墨數多寡、及碳當量等製程變數對ADI的微結構、強度、韌性及低週疲勞行為的影響。由本研究實驗結果可知經由沃斯回火熱處理與球墨數的提高，球墨鑄鐵的機械性質及低週疲勞強度可獲得改善。低週疲勞強度，在鑄態時由於基地組織尚未被強化，受ＳＧ大小（數目）所影響，經由沃斯回火熱處理後，則受基地組織
影響較大。鑄態時，當循環數較少（＜1000）時，即受力較大的情況下，其低週疲勞強度主要受材料強度所控制，隨ＳＧ數目增加而下降，當循環數較多（＞1000）時，即受力較小的情況下，隨ＳＧ增加而上升。經沃斯回火熱
處理後，在球墨數高於、等於150顆/mm2時，低週疲勞在最強抗拉強度之熱處理條件，具較優疲勞強度；在球墨數低於150顆/mm2時，低週疲勞在最強
韌性之熱處理條件，具較優疲勞強度。低週疲勞試驗過程所發生軟化/硬化
現象與傳統鋼材不同，鑄態時均發生循環硬化，經沃斯回火熱處理後則發生
循環軟化。其原因由ＳＥＭ照片可之，整個截面中都可見許多微裂縫的發生，如在基地內部破裂及由基地與球墨分離所產生的微空孔。造成破裂的主裂縫成長則由上述二者連結而成，且沿著球墨分佈較密集處。 |
