鈧對Al-7Si-0.6Mg合金機械性質影響;Effect of Sc on the mechanical properties in Al-7Si-0.6Mg alloys

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題名:	鈧對Al-7Si-0.6Mg合金機械性質影響;Effect of Sc on the mechanical properties in Al-7Si-0.6Mg alloys
作者:	蔡沐霖;Tsai,Mu-Lin
貢獻者:	材料科學與工程研究所
關鍵詞:	鈧元素;富鐵相;機械性質;A357合金;Al-7Si-0.6Mg合金;Al-7Si-0.6Mg alloy;A357 alloy;scandium;iron-bearing;mechanical propesties
日期:	2012-08-09
上傳時間:	2012-09-11 18:14:14 (UTC+8)
出版者:	國立中央大學
摘要:	鐵為鋁合金中常見之雜質元素，於鑄造冷卻過程中，與鋁形成針狀β-Al5FeSi富鐵相，造成合金之延性損害。A357合金(Al-7Si- 0.6Mg-0.05Be)含有微量鈹，能使針狀富鐵相，轉變為對延性較無害之節球形富鐵相，但因鈹有毒性屬於致癌物質，工業使用上仍受限制。藉由微結構觀察與機械性質試驗，添加鈧於Al-7Si-0.6Mg合金中，結果顯示鈧能使針狀β-Al5FeSi富鐵相，轉變為細小圓球狀的Sc-Fe富鐵相(Al12Si6Fe2(Mg,Sc)5)。此Sc-Fe富鐵相相較於β-Al5FeSi富鐵相，有較低之硬度與彈性模數，較不易形成裂縫起始點，且其圓球形態能降低對鋁湯流動阻礙，於合金由融溶態凝固時，能有效減少樹枝晶間縮孔的產生。當添加0.04與0.12 wt.% Sc於Al-7Si-0.6Mg合金中，鈧能使合金之延性分別提升115與110%，品質指標分別增加17與19%，破裂韌性之NYR亦分別提升9與12%。因此Al-7Si-0.6Mg合金能藉由鈧來改善其機械性質。Iron　is　the　most　deleterious　impurity　in　aluminum　alloys.　Iron　tend　to　combine　with　aluminum　to　form　acicular　β-Al5FeSi　phases　which　induce ductility　damage　during　solidification　of molten　metal.　It can　be　found　shape　of　acicular　iron-bearing　transform　into　nodular　iron-bearing　in　A357　alloys(Al-7Si-0.6Mg-0.05Be).　Because　beryllium　belong　to　carcinogenic　substance,　which　used　limited　in　industry. According　to　microstructure　observation　and　mechanical　test,　found　that　the　shape　of　acicular β-Al5FeSi　phase　transform　into　tiny　globular　Sc-Fe phase(Al12Si6Fe2(Mg,Sc)5)　after　scandium　addition　in　Al-7Si-0.6Mg　alloys.　Hardness　and　elastic　modulus　of　Sc-Fe　phase　is　lower　than　β-Al5FeSi　phase,　make　it　difficult　to　become　crack　initiation　in　the　Al matrix.　Moreover,　globular　shape　of　iron-bearing phase　can　improve　fluidity,　cause　the　intradendritic　shrinkage　could　be　reduced　during　solidification.　When　Al-7Si-0.6Mg　alloys　contain　0.04　and　0.12　wt.%　Sc,　elongation　increased　115　and　110%,　quality index　promote　17　and　19%,　NYR　of　fracture　toughness　increased　9　and　12%,　respectively.　As　a　result,　mechanical　properties　of　Al-7Si-0.6Mg　alloys　can　be　advanced　by　adding　scandium.
顯示於類別:	[材料科學與工程研究所 ] 博碩士論文

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