S45C碳鋼銲件銲道之顯微組織及拉伸性質之研究

S45C中碳鋼相當於國外的SAE 1050及JIS S50C規格的機械構造用材料，應用領域廣泛出現於構造及工具用途，例如曲柄軸、輕軌條及汽缸等機具。此次實驗利用S45C碳鋼的V型槽作為母材(Base Metal)，配合選用三種碳鋼銲條（以A、B、C標示）及一種不銹鋼銲條（以D標示）來進行銲接研究。銲接後再針對不同銲條所對接(Joint)之全銲道區域，除了觀察金相組織以外，再依照美國材料學會(ASTM E8M)公制規範製作拉伸試棒進行銲後的拉伸試驗，再藉由SEM破斷面觀察及EDS成份分析，以探討銲道部位機械性質和微觀結構變化情形。實驗結果顯示：1.銲條A、B、C的成份組成為中碳鋼，銲道根部至銲道融池區由波來體組織變化為變韌體組織；降伏強度(YS)約360MPa、抗拉強度(UTS)約460MPa；拉伸破斷面經由SEM觀察，屬延性破壞。2.銲條D的組成除了Fe、C外，具一定比Cr、Ni含量，銲接後銲道切面光亮，其性質接近不銹鋼特性，其組織為沃斯田體•肥粒體系不銹鋼(Austenitic-ferritic Stainless steel)亦稱為雙相不銹鋼(Two Phase Stainless Steel)；降伏強度(YS)、抗拉強度(UTS)也分別高出A、B、C銲條約35%、60%；拉伸破斷而亦屬延性破壞，但孔洞較上述三種銲條細緻。