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  • 學位論文

Al-Cr- Fe-Mn-Ni高熵合金冷加工及時效後微結構及性質之研究

On the Microstructure and Properties of Cold-rolled and Aged Al-Cr-Fe-Mn-Ni Alloys

指導教授 : 葉均蔚
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摘要


鑑於學長研究Al0.3CrFe1.5MnNi0.5合金發生FCC樹枝相即產生奈米級的析出物,本實驗乃依其FCC相及富Ni、Al相EDX成分微調之,配置Al5Cr20Fe35Mn25Ni15( Mn25 )、Al5Cr12Fe35Mn28Ni20 ( Mn28 )兩種以FCC結構為主的合金,並同時配置富Al及富Cr的BCC型合金進行比較,以研究其加工及時效退火之微結構及性質。 Mn25合金為FCC+BCC雙相結構,XRD顯示500℃ ~ 900℃間皆有ρ相析出,鑄造態與均質化態在700℃時效硬度可提升為2.5倍,滾軋態600℃時效可達最高硬度Hv 625。Mn28合金為FCC單相結構,鑄造態及均質化態在700℃析出硬化也可使硬度提升為2倍,滾軋態500℃及600℃可達均質化硬度的3倍,此兩合金與鋼鐵材料比較,具有甚高的再結晶溫度1000℃,且具有極佳的滾軋性,分別可滾軋至110μm與70μm厚度,在中等強度結構材應用上,將有相當的潛力。 Mn28合金在鑄造態及均質化態時的FCC過飽和基地皆會形成許多與基地相契合的GP zone,尺寸約5 ~ 20nm,隨著加工量漸大,會誘發出更多組滑移系統產生滑移,在加工到97%時,更發現已產生動態再結晶為2 ~ 3μm等軸晶結構,因此在其高加工量中由於不斷產生動態再結晶而使硬度維持約Hv 370之極限硬度,推測其加工變形有部份是來自晶粒細化產生晶界滑移超塑性行為的貢獻。 Mn28合金均質化態的降伏強度及抗拉強度分別為250及557MPa,伸長率高達42%;滾軋80%,強度分別為927及947MPa,但伸長率為3%;均質化態在700℃時效,強度增加,伸長率明顯下降,歸因於ρ相形成,不利於伸長率。

關鍵字

高熵合金

參考文獻


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延伸閱讀