3-1 實驗材料
本試驗所採用台灣穗高科技股份有限公司所生產之鋁鈧合金板 材(板厚為 5.0 ㎜)，其主要成分示於表 3-1。
3-2 實驗設備
實驗設備包含熱處理爐二台、維克氏硬度試驗機、萬能材料試驗
機、恆電位儀、慢速拉伸試驗機及掃描式電子顯微鏡等。
3-3 試片製備
將鋁鈧合金板材切割成 15x15mm
2
之試片，放置於熱處理爐中做 480℃x1hr 之固溶處理，固溶處理後以冷水淬火至 25℃。其中一組試 片先實施 24 小時自然時效後，再置入加熱爐中施予第一階段 100℃x4hr 人工時效後，再進行 100℃~200℃，20 分鐘~96 小時之第二階段 人工時效；另一組試片則在 480℃x1hr 固溶處理後，直接置於加熱爐 施予第一階段 100℃x4hr 人工時效後，再於加熱爐進行 100℃~200
℃，20 分鐘~96 小時之人工時效，試片熱處理條件如表 3-2 所示。經 過不同熱處理條件之 Al-Sc 合金試片，以砂紙研磨及拋光至鏡面，再 以 FUTURE-TECH(型號 FM-100e)維克氏硬度計量測其硬度變化(試 驗條件為荷重 100 克、時間 10 秒)，每片試片至少量測 3 點以上，取
其平均值。熱處理後之 Al-Sc 合金的機械性質則依據 CNS2112 第 5 號規範製成之拉伸試片(圖 3-1)，以 SHIMADZU 拉伸試驗機(型號 HUM-030)測試(拉伸速率符合 CNS2111 平均應力增加率 30N/mm
2
.s 以下及平均應變增加率 80%/min 以下)，以探討不同熱處理條件對 Al-Sc 合金機械性質的影響。金相部份將 10x10mm2
試片鑲埋，以砂 紙研磨至 1200 號，再使用氧化鋁粉抛光至 0.3μm，清水洗淨表面後，以 Keller’s 腐蝕液腐蝕約 30 秒，隨後以光學顯微鏡觀察其顯微結構 組織。
3-4 Al-Sc 合金之腐蝕性質與應力腐蝕試驗
裁切 Al-Sc 合金板材成面積為 10x10mm 大小試片，與單心銅線 連接，以冷鑲埋方式製作成電化學腐蝕試片，並以水砂紙濕磨至 600 號。測試溶液以試藥級 NaCl 和高純度去離子水配製成 3.5%NaCl 溶 液，並靜置於室溫下 24 小時備用。腐蝕試驗使用恆電位儀(EG&G Model Versa Stat II)及三極系統電化學測試槽，以飽和甘汞電極為參考 電極，白金電極為輔助電極，Al-Sc 合金為工作電極(圖 3-2)，將 Al-Sc 合金試片靜置 NaCl 水溶液中 2 小時，量測其平衡電位Φc。本實驗採 用 Tafel 法量測 Al-Sc 合金之腐蝕電位及腐蝕電流密度，掃描自 -250mV vsΦ
coor
以 0.16mV/sec 掃描速率至 250mV vsΦcoor
為止；做循 環極化曲線圖時，電位從-1000mV VS SCE 以 5mV/sec 的掃描速率朝貴重方向掃描，當電流密度達 100mV/cm
2
時，改變掃描方向，直到 電位為 0mV VSΦcoor
停止，完成循環極化曲線圖，藉以瞭解 Al-Sc 合 金的腐蝕行為，電化學試驗設備如圖 3-3 所示。應力腐蝕試片則根據 ASTM E8M 測試規範製件，其拉伸試片標 距長 25mm、寬 6mm，詳細規格如圖 3-4 所示。將試片裝置在慢速拉 伸試驗機的腐蝕槽上，試片穿過腐蝕槽的接縫處，用矽膠固定密封，
防止腐蝕液外漏。慢速拉伸試驗機(聯宙股份有限公司自製)設定拉伸 應變速率為 1x10
-4
mm/s 及 2x10-5
mm/s，依據電化學腐蝕試驗所得腐 蝕 電 位 ， 配 合 恆 電 位 儀 (EG&G INSTRUMENTS Potentiostat /Galvanostat Model 363)電化學三極系統，在 3.5%NaCl 溶液環境中，施予不同外加電位，以獲得 Al-Sc 合金之應力-位移關係，藉以探討外 加電位及不同拉伸速率對 Al-Sc 合金應力腐蝕破裂的影響，應力腐蝕 試驗設備如圖 3-5 所示。試片破斷後，用 JEOL 掃描式電子顯微鏡(型 號 JSM-6360)觀察其破裂型態分析熱處理後 Al-Sc 合金的顯微組織對 其應力腐蝕破裂之影響，試驗步驟如圖 3-6 所示。