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博碩士論文 etd-0709101-210145 詳細資訊
Title page for etd-0709101-210145
論文名稱
Title
利用ECAE及退火處理細化鋁鎂合金晶粒
none
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
80
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2001-07-02
繳交日期
Date of Submission
2001-07-09
關鍵字
Keywords
等徑轉角擠型、微結構、細晶粒、鋁鎂合金
Microstructure, Al-Mg Alloy, ECAE, Fine grain
統計
Statistics
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中文摘要
Equal channel angular extrusion(ECAE)是一種特殊的大量塑性變形方法,用以改良金屬材料的微結構(microstructure)及性質。本研究使用Al 5052 合金在 90o 模具,路徑Bc,150℃,分別擠製4道及8道,累積的應變量分別是4.22及8.44。擠製完之後,再分別進行150℃~400℃、一小時的不等溫退火,以及150℃、200℃的1~8小時等溫退火。結果如下:

(1) 原始晶粒尺寸約 200μm。
(2) 經由 ECAE在 150℃ 擠製後的鋁合金,不經退火處理其微結構以長軸晶為主,長軸晶的寬度小於0.5μm,且差排密度高。
(3) 擠製後的鋁合金,在經200℃、1小時退火處理,其微結構包含等軸晶及長軸晶。對於擠製4道而言,長軸晶長度約1μm;寬度約0.2μm,等軸晶約0.2~0.4μm。對於擠製8道而言,長軸晶的長度約0.5~1μm;寬度約 0.1~0.2μm,等軸晶約0.1~0.2μm。
(4) 4道擠製後的鋁合金,在經200℃、6小時退火處理其微結構包含等軸晶及長軸晶,較不均勻,且局部區域差排密度偏高。8道擠製後的鋁合金,在經200℃、6小時退火處理其微結構為等軸晶,尺寸均小於1μm,差排密度低。晶界較為完整且平衡。
(5) 擠製並經退火處理的商用鋁鎂合金5052,其降伏強度比Al 5052-H38 大,而最大應變量相差不多。
實驗結果顯示,利用ECAE擠製後的鋁鎂合金,可以有效降低晶粒尺寸,但是微結構發展的並不完整。可以利用退火處理來降低差排密度,使微結構均勻發展成等軸細晶粒 (<1 μm)。
Abstract
none
目次 Table of Contents
內容摘要 III
表目錄 IV
圖目錄 V
一、前言 1
二、文獻回顧 2
2.1超細晶粒(Ultrafine Grain, UFG)材料 2
2.1.1 UFG材料的發展 2
2.1.2 UFG材料的特性 2
2.1.3 UFG材料的製造 3
2.2 等徑轉角擠製(ECAE) 4
2.2.1大量塑性變形(Severe Plastic Deformation) 4
2.2.2 ECAE 原理及變數 4
2.2.3 ECAE 優點 15
2.3經ECAE擠製後的結構及特性 16
2.3.1 微結構 16
2.3.2 機械性質 22
2.4 退火(Annealing) 27
2.4.1 回復(Recovery) 27
2.4.2 再結晶(Recrystallization) 29
三、研究目的 34
四、實驗過程 36
4.1 實驗流程 36
4.2 初始材料 36
4.3 實驗設備 36
4.4實驗方法 40
4.4.1 ECAE 擠製 40
4.4.2退火處理 40
4.4.3 微結構觀察 40
4.4.4 微硬度量測 41
4.4.5拉伸試驗 41
五、實驗結果 42
5.1原始材料觀察 42
5.2 微硬度 42
5.3 微結構 49
5.4 機械性質 65
六、討論 68
七、結論 77
八、參考文獻 78
附錄、TEM圖號 80

參考文獻 References
1. M. Mabuchi,H. Iwasaki and K. Higashi, ”Microstructure and mechanical properties of 5056 Al alloy processed by Equal-channel angular extrusion”,Nanostructured Mater. 8(1997),1105
2. M. Kawazoe, T. Shibata, T. Mukai and K. Higashi, ”Elevated temperature mechanical properties of A5056 Al-Mg alloy processed by Equal-channel-angular-extrusion”, Scripta Mater., 36(1997),699
3. R. Z. Valiev,R. K. Islamgaliev and I. V. Alexandrov,”Bulk nanostructured materials from severe plastic deforemation”,Progress in Materials Science, 45(2000),103
4. 李明富,利用ECAE方法發展次微米晶粒材料之研究,中山大學碩士論文(1997),p.5-6.
5. P. B. Berbon, N. K. Tsenev, R. Z. Valie, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto and T. G. Langond, ”Fabrication of bulk ultrafine-grained materials through intense plastic straining”, Metall. and Mater. Trans. A, 29A(1998), 2237.
6. M. Mabuchi, H. Iwasaki, K. Yanase and K. Higashi, ” Low temperature superplasticity in an AZ91 magnesium alloy processed by ECAE”, Scripta Materialia, 36(1997), 681.
7. V. M. Segal, “Materials processing by simple shear”, Mater. Sci. and Eng., A197(1995), 157.
8. Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Nemoto and T. G. Langdon, “The process of grain refinement in equal-channel angular pressing”, Acta Mater. , 46(1998), 3317.
9. M. Furukawa, Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Nemoto and T. G. Langdon, ”The shearing characteristics associated with equal-channel angular pressing”, Materials Science and Engineering: A, 257(1998), 328
10. Y. Iwahashi, J. Wang, Z. Horita, M. Nemoto and T. G. Langdon, ”Principle of equal-channel angular pressing for the processing of ultra-fine grained materials”, Scripta. Mater., 35(1996), 143.
11. Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Nemoto and T. G. Langdon, ”An investigation of Microstructural evolution during equal-channel angular pressing”, Acta Mater., 45(1997), 4733.
12. K. Nakashima, Z. Horita, M. Nemoto and T. G. Langdon, ”Influence of channel angle on the development of ultrafine grains in equal-channel angular pressing”, Acta Mater., 46(1998), 1589.
13. A. Yamashita, D. Yamaguchi, Z. Horita and T. G. Langdon, ”Influence of pressing temperature on Microstructural development in equal-channel angular pressing”, Mater. Sci. and Eng., A287(2000), 100
14. 黃盈源,鋁鎂合金等徑轉角擠製組織與擠製溫度關係之研究,中山大學碩士論文(1999),p.6.
15. J. R. Bowen, A. Gholinia, S. M. Roberts and P. B. Prangnell, ”Analysis of the billet deformation behavior in equal channel angular extrusion”, Mater. Sci. and Eng., A287(2000), 87.
16. 孫佩鈴,純鋁經大量塑性變形生成細晶粒之研究,中山大學碩士論文(1999),p.13, p.83.
17. B. Bay, N. Hansen, D. A. Hughes and D. Kuhlmann-Wilsdorf, ”Evolution of F.C.C. Deformation Structures in Polyslip”, Acta metal. Mater., 40(1992), 205
18. Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Nemoto and T. G. Langdon, “Factors influencing the equilibrium grain size in equal-channel angular pressing:role of Mg additions to Aluminum”,Metal. Mater. Trans.,29A(1998),2503.
19. J. F. Humphreys,“Recrystallization and Recovery”,in Materials Science and Technology, ed. By R. W. Cahn, P. Haasen and E. J. Kramer, Vol.15(1991), p.371, VCH.
20. J. Wang, Y. Iwahashi, Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto, R. Z. Valiev and T. G. Langdon, ” An investigation of microstructural stability in an Al-Mg alloy with submicrometer grain size”, Acta Mater., 44(1996), 2973
21. J. Wang, M. Furukawa, T. G. Langdon, R. Z. Valiev, Z. Horita and M. Nemoto, ” Enhanced grain growth in an Al-Mg alloy with ultrafine grain size”, Materials Sci. Eng., A216(1996), 41
22. D. Hull and D. J. Bacon, ”Introduction to dislocations”,3rd edition, Pergamon Press, 1984, p.208
23. N. Wang,Z. Wang,K. T. Aust and U. Erb,”Effect of grain size on mechanical properties of nanocrystalline materials”, Acta metal. Mater., 43(1995), 519
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