退火與固溶化處理對7001鋁合金管材的微觀組織與拉伸性質之影響

Abstract

7xxx系鋁合金例如7075與7050鋁合金因具有高強度、良好破壞韌性及抗應力腐蝕能力等優點，適合應用於航太及汽車工業。管材可經由塑性加工成所需產品形狀，成型性佳的材料通常必須具備高均勻變形能力及低異向性等特徵，目前主要以7075鋁合金為材料。本實驗以具有超高強度之7001鋁合金管材為材料，除了工業常用之較耗時退火處理(O材)，也使用固溶化處理(W材)改善延性以符合塑性加工成型應用。本研究比較兩熱處理對拉伸性質的影響，並評估管材性質之異向性。 本次實驗以退火(O: 415℃緩慢冷卻至260℃在爐冷至室溫)以及固溶化處理(W: 490℃持溫接著水淬)作為兩條件，並測試平行與垂直方向之拉伸性質。實驗結果顯示，O材與W材在強度與延性上兩方向的差異性皆不顯著，第二相顆粒排列與基地織構會影響管材兩方向之拉伸性質。退火軟化材料的效果較固溶化處理大，O材降伏與抗拉強度皆只有W材的一半，延性方面，W材具有較大均勻變形量，推測為晶出相與析出強化相固溶回基地，使基地呈過飽合狀態，在拉伸時發生動態應變時效使加工硬化率提高，並且大致以剪切破壞為主要機制；O材組織中有大量晶出相及MgZn2相，拉伸變形時裂縫易於晶出相形成及合併導致較大不均勻變形，推斷傾向延性破壞為主。固溶化處理雖然軟化效果不如退火處理，但能使加工硬化率大幅提升，因此有較大均勻變形量，此特性可推斷固溶化處理相對退火處理有較佳提升成型性效果，然而此法會受到自然時效效應之限制。

Date of Award	2015 Aug 11
Original language	Chinese
Supervisor	Truan-Sheng Lui (Supervisor)