Cu/Mg比與加工對Al-4.6Cu-Mg-Ag合金性質之影響; Effect of Cu/Mg Ratio and Processing on Properties of Al-4.6Cu-Mg-Ag Alloys

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Title:	Cu/Mg比與加工對Al-4.6Cu-Mg-Ag合金性質之影響;Effect of Cu/Mg Ratio and Processing on Properties of Al-4.6Cu-Mg-Ag Alloys
Authors:	王景弘;Jing-Hong Wang
Contributors:	機械工程研究所
Keywords:	Cu/Mg比;Mg-Ag聚集;加工硬化;熱輥;冷輥;Cu/Mg ratio;Mg-Ag co-clusters;work hardening;cold rolling;hot rolling
Date:	2003-06-16
Issue Date:	2009-09-21 11:42:02 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	Al-Cu-Mg-Ag合金為一高強度鋁合金，強化相以Ω及θ’相為主，由文獻中知，當Cu/Mg比在5?10之間，析出強化相以Ω相為主；而當Cu/Mg比更高（>10）時，析出強化相以Ω相和θ’相為主，且當Ag含量高達0.6wt%時，可促進Ω相析出於鋁基地的主要滑動面{111}α上，因此可提升材料機械強度；而由於θ’相易在差排上異質成核，因此加工會促進θ’相的析出，故本研究探討主題為Cu/Mg比與加工對Al-4.6Cu-Mg-Ag合金性質之影響。本研究針對Al-4.6Cu-Mg-Ag（wt%）合金，設計不同Cu/Mg比（Mg含量）之二種合金，分別為A合金（Cu/Mg＝20）及B合金（Cu/Mg＝8.5），施以冷加工（冷輥）及熱加工（熱輥），之後於185℃下行5小時之人工時效。利用光學顯微鏡（OM）、掃描式電子顯微鏡（SEM）、穿透式電子顯微鏡（TEM）、導電度（%IACS）、微差掃描熱分析（DSC）、密度、硬度試驗、拉伸試驗等方法，探討微結構變化與材料機械性質之關係。根據實驗結果，以了解不同Cu/Mg比與加工對Al-4.6Cu-Mg -Ag合金性質之影響。由結果可知，增加Mg含量（Cu/Mg比下降）可促使合金在自然時效期間，Mg-Ag原子更快速形成聚集，經185℃人工時效後，更可促進Ω相和θ’相快速析出，且Mg的添加使加工硬化及固溶強化更明顯，提升機械強度，但降低延性。熱輥因輥壓作用，造成晶粒細化，並因壓縮而減少微縮孔且縮小微縮孔直徑，增加密度，導致機械性質提升；冷輥易產生缺陷（差排、空位等），阻礙Mg-Ag原子於室溫下的聚集，經185℃×5hr之人工時效後，減少Ω相的析出，但增加θ’相的異質成核析出，由於加工硬化現象明顯，使硬度、拉伸強度皆提升，卻不利延性。
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