等通道彎角擠製(ECAE)對鎂合金之影響

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黃秀棓(Hsiu-Pou Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

等通道彎角擠製(ECAE)對鎂合金之影響

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摘要(中)

本論文是以AZ31、AZ61鎂合金經ECAE實驗後，探討其晶粒細化後之常溫機械性質，以及退火處理對ECAE後材料之機械性質的影響。
AZ31鎂合金經250℃ECAE實驗後，最小的晶粒尺寸為5.1μm，為原材的38.3﹪，四道次以前的試片受動態再結晶的影響而晶粒細化，五道次以後由於材料產生退火效應而使晶粒長大。溫度越高時，晶粒成長的速度越快，而不利於晶粒細化。最佳抗拉強度為282MPa，為原材的1.11倍，原材到C2試片的強度受應變硬化而呈上揚的線性關係，但是C2試片以後的抗拉強度因回復效應而無上升的現象，約維持在280MPa左右。最大伸長率為27.0%，為原材的1.90倍，延展性和晶粒尺寸是成反比的，且當晶粒尺寸較均勻時，亦可增加延展性。
AZ61鎂合金200℃的ECAE實驗溫度不足以產生動態再結晶，使得差排不斷堆積，造成了塑性加工組織隨擠製道次增加而增加的趨勢。
AZ31鎂合金經過250℃ECAE實驗後，C1、C2、C3試片施以200℃持溫一小時的退火處理，則會發生靜態再結晶，使得晶粒有再度細化的現象；而硬度則隨著退火溫度增加而下降，主要原因是提高退火溫度可以使得差排消除，降低應變硬化的效果。

關鍵字(中)

★ 鎂合金
★ 晶粒細化
★ 等通道彎角擠製

關鍵字(英)

★ ECAE
★ grain refining
★ magnesium alloy

論文目次

第一章前言 ------------------------------------------------ 1
1.1 研究背景 --------------------------------------------- 1
1.2 本文研究目的與範疇 ----------------------------------- 2
第二章基本原理與文獻回顧 ---------------------------------- 4
2.1 合金元素對鎂合金的影響 ------------------------------- 4
2.1.1 鋁元素的影響 ------------------------------------- 4
2.1.2 鋅元素的影響 ------------------------------------- 4
2.2 鎂合金的材料特性 ------------------------------------- 5
2.3 ECAE簡介 -------------------------------------------- 7
2.3.1 ECAE塑性變形原理 -------------------------------- 7
2.3.2 擠製方法與剪應變幾何特性 ------------------------- 10
2.4 金屬材料再結晶概論 ----------------------------------- 13
2.4.1 冷作加工儲存能 ----------------------------------- 13
2.4.2 儲存能的釋出及再結晶驅動力 ----------------------- 14
2.4.3 再結晶晶核的形成 --------------------------------- 15
2.4.4 再結晶溫度 --------------------------------------- 15
2.4.5 再結晶晶粒尺寸 ----------------------------------- 16
2.4.6 ECAE之晶粒細化原理 ------------------------------ 17
第三章實驗材料及步驟 -------------------------------------- 24
3.1 實驗材料 --------------------------------------------- 24
3.2 實驗設備 --------------------------------------------- 24
3.3 腐蝕液配方 ------------------------------------------- 27
3.4 實驗步驟 --------------------------------------------- 27
3.4.1 ECAE實驗 ---------------------------------------- 27
3.4.2 常溫拉伸試驗 ------------------------------------- 28
3.4.3 ECAE實驗後的退火處理 ---------------------------- 28
3.4.4 金相試驗 ----------------------------------------- 29
3.4.5 硬度試驗 ----------------------------------------- 29
第四章結果與討論 ------------------------------------------ 37
4.1 ECAE實驗對鎂合金的影響 ------------------------------ 37
4.1.1 巨觀分析 ----------------------------------------- 37
4.1.2 顯微結構分析 ------------------------------------- 39
4.1.2.1 AZ31鎂合金顯微結構分析 ---------------------- 39
4.1.2.2 AZ61鎂合金顯微結構分析 ---------------------- 41
4.1.3 機械性質分析 ------------------------------------- 42
4.1.3.1 AZ31鎂合金機械性質分析 ---------------------- 42
4.1.3.2 AZ61鎂合金機械性質分析 ---------------------- 45
4.2 退火處理對AZ31鎂合金ECAE實驗後的影響 ------------- 46
4.2.1 退火處理對顯微組織的影響 ----------------------- 46
4.2.2 退火處理對機械性質的影響 ----------------------- 47
第五章結論 ------------------------------------------------ 65
參考文獻 --------------------------------------------------- 67

參考文獻

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指導教授

李雄(Shyong Lee)

審核日期

2003-6-20

推文