时效处理对Fe-10Mn-8Al-1C合金显微结构与机械性质影响之研究.PPTVIP

指導老師:吳忠春 學號:M9910111 學生:黃保珠 時效處理對Fe-10Mn-8Al-1C合金顯微結構與機械性質影響之研究 報告大鋼 研究目的 實驗方法 結果與討論 結論 研究目的 學者們最早期研究鐵錳鋁合金的主要動機，是為了要取 代擁有良好之加工性、機械性及抗蝕性的鐵鎳鉻系不銹 鋼。 錳元素的添加主要是為了穩定顯微組織中的沃斯田體 相，並且可進ㄧ步的讓合金保有優異的機械性質。 鋁元素的添加會產生緻密的Al2O3氧化膜是有助於材料的抗氧化性及抗腐蝕性。 碳元素的添加則具有穩定沃斯田體相及合金析出硬化之 功效。 研究目的 ㄧ般國內外學者，大致以鐵-(5-12)w.t.%鋁-(18-35)w.t.%錳(0.4-1.3)w.t.%碳為主要的研究標準成份，對於(10-15)w.t.%錳的鐵錳鋁碳合金顯微結構與機械性質之研究較少 本論文主要的目的是探討低錳含量的鐵-10錳-8鋁-1碳合金經不同持溫時間與不同溫度之時效處理後，材料的機械性質影響與顯微結構變化。 4.實驗步驟 Fe-10Mn-8Al-1C 4.實驗步驟 4.實驗步驟 均質化處理 施以1200℃－24小時 利用高溫長時間的加熱，使材料內部能夠均勻及完全擴散。 4.實驗步驟 4.實驗步驟 固溶處理 施以1050℃－1小時 4.實驗步驟 時效處理 分別施以450℃、550℃、 24小時、72小時 4.實驗步驟 硬度試片 磨耗試片 金相試片 TEM試片 4.實驗步驟 4.實驗步驟 4.實驗步驟 結果與討論-固溶處理 結果與討論-固溶處理 圖3.Fe-10Mn-8Al-1.0C合金在固溶狀態下之電子顯微鏡照片，(a) 取自沃斯田體基地內之選擇區域繞射圖型，其晶帶軸為[001] 方向；(b)為(100)κ相暗視野照片。 (a) (b) 結果與討論-時效450℃ 圖4.Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經450℃時效處理24小時後之電子顯微鏡照片，(a)取自沃斯田體基地內之選擇區域繞射圖型，其晶帶軸分別為[011]方向；(b)取自沃斯田體區域內(100)κ相暗視野照片。 (a) (b) 結果與討論-時效450℃ (a) (b) 圖5.Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經450℃時效處理72小時後之電子顯微鏡照片，(a)取自沃斯田體基地內之選擇區域繞射圖型，其晶帶軸分別為 [011]方向(b)取自沃斯田體區域內(100)κ相暗視野照片。 圖6.Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經450℃時效處理72小時後之電子顯微鏡照片，(a)與(b)為取自沃斯田體晶粒邊界的明視野照片；(c)與(d)為取自沃斯田體晶粒邊界的明視野照片及(200)肥粒體暗視野照片，顯示(α+κ′)相的層狀組織。 (a) (b) (c) (d) 結果與討論-時效450℃ 圖7.Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經550℃時效處理24小時後之晶粒邊界上沃斯田體分解成(κ′+α)層狀組織的SEM照片。 (a) (b) 圖8.Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經550℃時效處理24小時後之電子顯微鏡照片(a)取自沃斯田體基地內之選擇區域繞射圖型，其晶帶軸為[011]方向；(b)取自相同區域沃斯田體基地內之(100)κ相暗視野照片。 結果與討論-時效550℃ 結果與討論-時效550℃ (a) (b) (c) 圖9.Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經550℃時效處理24小時後之電子顯微鏡照片，(a)為取自沃斯田體晶粒邊界明視野照片；(b)與(c)分別為取自相同區域沃斯田體晶粒邊界之κ′相碳化物明視野相片及暗視野照片。 結果與討論-時效550℃ (a) (c) (d) 圖Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經550℃時效處理72小時後之電子顯微鏡照片，(a)為取自κ′相碳化物明視野相片；(b)為取自圖(a)標誌「A」區域之κ′相碳化物與鄰近肥粒體選區繞射圖型，其晶帶軸分冸為[011]及[111]方向方向；(c)與(d)為取自相同區域的γ/γ晶粒邊界上的κ′相碳化物明視野照片及暗視野照片。 (b) 圖11.Fe-10Mn-8Al-1.0C 合金經550℃時效處理後之X-ray 繞射分析圖，(a)為24小時繞射峰值圖型；(b)為72 小時繞射峰值圖型。 (a) (b) 結果與討論-時效550℃ 錳含量與時效溫度對Fe-xMn-8Al-1C合金機械性質的影響與分析 圖14.0.7C合金、15Mn合金及Fe-10Mn-8Al-1.0C合金經固溶處理及不同時效溫度熱處理24小時後比較圖，其中(a)為表面洛氏硬度值比較圖；(b)為磨耗量比較圖。 結論 學者從未在500℃時效溫度以下觀察到γ→κ′+α相分解反應，由此可知Fe-10Mn-8Al-1.0C合金在