固溶化處理對4384鋁合金微觀組織與拉伸性質之影響

Abstract

4384鋁合金含有近共晶組成的Si含量，而大量在?-Al基地中晶出的硬質相使4384鋁合金有較低的熱膨脹係數、良好的耐磨耗性質及高溫強度，於傳動系統的引擎中被廣泛地使用。但大量的硬質相存在於?-Al基地中也造成材料的延性表現不佳，加工成形性受限。 本研究選取旋鍛棒材作為原始材料並以未經旋鍛之熱擠型棒材做為對比材，接著利用480℃固溶化處理改質，提升4384鋁合金之延性，並以工業界常用之415℃退火處理作為比對的熱處理法。利用OM、SEM、XRD、HRF硬度測試、奈米壓痕測試與拉伸測試來探討旋鍛及固溶化處理對4384鋁合金其微觀組織及拉伸性質之影響。 實驗結果顯示，4384鋁合金中除了有大量的共晶Si，也有δ相與Q相存在於?-Al基地中。共晶Si經旋鍛後被打散而更細密。退火處理使共晶Si邊緣圓鈍化，而固溶化處理除了圓鈍化效應之外還將共晶Si固溶回?-Al基地中使共晶Si尺寸、面積分率與顆粒密度下降。 退火處理及固溶化處理皆能改善延性。退火處理消除加工硬化效應而軟化?-Al基地，而固溶化處理除了消除加工硬化效應之外，過飽和固溶與後續自然時效析出也對?-Al基地之變形阻抗有所貢獻，較能阻止裂紋傳播。以上結果顯示，經旋鍛與固溶化處理之4384鋁合金對於裂紋成長之阻抗較高，故均勻變形量表現最為優異，且根據計算加工硬化率的結果，加工硬化率最高者為經固溶化處理之旋鍛4384鋁合金。選擇均勻變形量與加工硬化率皆有最佳表現的固溶化處理之旋鍛4384鋁合金作為加工成形使用最為合適。

Date of Award	2015 Aug 6
Original language	Chinese
Supervisor	Truan-Sheng Lui (Supervisor)