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博碩士論文 etd-0719107-143957 詳細資訊
Title page for etd-0719107-143957
論文名稱
Title
AA1100連鑄鋁片表面粗晶現象研究
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
94
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
2007-07-18
繳交日期
Date of Submission
2007-07-19
關鍵字
Keywords
析出物間距、變形區
interparticle spacing, deformation zone
統計
Statistics
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中文摘要
AA1100系CC(Continuous casting)料,經冷軋退火後鋁片表面有異常粗晶生成,而相同成份的DC(Direct chill)料經冷軋退火後卻無此現象發生,藉由研究其顯微組織,了解表面粗晶生成的原因,。以光學顯微鏡觀察試片各階段再結晶行為發現,雙輪連鑄鋁薄片(試片A)的表面層與中間層成核速率差距大,再結晶完成後表面粗晶現象明顯。試片A經過50%軋延率及500℃退火(試片B),表面層與中間層成核速率差距縮小,再結晶完成後表面粗晶現象獲得改善。使用SEM分析各試片析出物的分佈、尺寸及體積分率,並截取特定深度照片,結果顯示試片B在各深度的析出物數目都大於試片A,各深度的析出物尺寸都小於試片A,進一步分析各種尺寸析出物的數目顯示,試片B各深度析出物總數目雖然都大於試片A,但尺寸大於1mm的析出物卻比試片A少,使得試片B中間層PSN(particle stimulated nucleation)成核現象不如試片A明顯。試片B的析出物大量析出也將導致溶質原子減少,溶質原子對晶界的牽引能力也將下降,有助於再結晶的進行。進行TEM觀察後顯示,試片A與試片B表面層皆無明顯成核位置,試片A中間層PSN成核效應比試片B的中間層明顯許多。綜合以上結果顯示,試片A表面層與中間層成核速率的差距拉大,將會造成表面粗晶現象,而CC料經過50%軋延率及500℃退火後,造成析出物均質化,降低了表面層與中間層的成核速率差距,再結晶完成後粗晶現象明顯改善。
Abstract
none
目次 Table of Contents
目錄………….................................................................................................................I
表目錄..........................................................................................................................IV
圖目錄...........................................................................................................................V
摘要.............................................................................................................................IX
壹 前言..........................................................................................................................1
貳 文獻回顧..................................................................................................................2
2-1 含第二相合金之再結晶行為...........................................................................2
2-1-1 再結晶的動力學與第二相析出物的基本性質.....................................2
2-1-2 各項因素對再結晶行為的影響.............................................................4
2-1-3 PSN(particle stimulated nucleation)效應.................................................5
2-1-4 第二相析出物控制再結晶晶粒尺寸.....................................................6
2-1-5 應變對再結晶的影響.............................................................................7
2-2 同時擁有二種尺寸析出物的合金之再結晶行為...........................................7
2-2-1 再結晶的動力學…….............................................................................7
2-2-2 再結晶的顯微組織.................................................................................8
2-2-3 細小析出物、加熱速率、退火溫度的影響.........................................8
參 研究方向..................................................................................................................9
肆 實驗方法................................................................................................................10
4-1 材料................................................................................................................10
4-2 再結晶初期金相觀察實驗步驟.....................................................................10
4-3 各試片析出物光學顯微鏡觀察實驗步驟.....................................................11
4-4 以SEM計算體積分率、單位面積下第二相析出物數目、等圓直徑……...11
4-5 再結晶初期之TEM試片製作...........................................................................12
4-6 儀器資料.........................................................................................................13
伍 實驗結果................................................................................................................14
5-1 試片A、B、DC各階段再結晶金相觀察.....................................................14
5-1-1 試片A-0.50mm各階段再結晶光學顯微鏡觀察..................................14
5-1-2 試片B-0.38mm各階段再結晶光學顯微鏡觀察..................................14
5-1-3 試片DC-0.41mm各階段再結晶光學顯微鏡觀察.............................15
5-1-4 試片A、B、DC各階段再結晶金相觀察比較..................................15
5-2 不同軋延率對試片A再結晶行為的光學顯微鏡觀察..................................16
5-3 各試片第二相析出物分佈的光學顯微鏡觀察.............................................16
5-4 場發射式掃描式電子顯微鏡各試片第二相析出物之分析.........................17
5-4-1 試片A (代號:3F2X) 析出物金相學分析..........................................17
5-4-2 試片B (代號:3F3X) 析出物金相學分析..........................................18
5-4-3 試片C (代號:3F1X) 析出物金相學分析...........................................18
5-4-4 試片DC析出物金相學分析................................................................19
5-4-5 四種製程試片金相學數據比較分析...................................................19
5-5 穿透式電子顯微鏡再結晶早期觀察.............................................................20
5-5-1 試片A (6mm)的顯微組織....................................................................20
5-5-2 試片A-0.50mm再結晶初期之顯微組織............................................20
5-5-3 試片B-0.38mm再結晶初期之顯微組織............................................20
5-5-4 試片A-0.50mm、B-0.38mm析出物與再結晶關係的比較...............21
陸 討論…………………………………………………………………………..…..22
6-1 影響再結晶行為的各種因素……………………………………….………22
6-2 試片A冷軋至0.5mm後各深度應變能差異對再結晶的影響……………22
6-3 不同軋延率對試片A的再結晶行為討論…………….………………....…22
6-4 Fv/r對晶粒成長的影響…..…….……….…….………..……………..…..…23
6-5 試片A-0.50mm的表面粗晶現象…..………….……............…………..…23
6-6 試片B-0.38mm的表面粗晶現象……..…………………………...…..……24
6-7粗晶現象討論………..……..……………..…..…..………………………...25
柒 結論………..……..………..…..…..…….……………………………………….26
捌 參考文獻................................................................................................................28
表..................................................................................................................................29 圖..................................................................................................................................32















表目錄

表 1:Code S、Code L、Code B、Code B(LO)成份與熱處理條件.......................29
表 2:不同退火時間下單位面積的晶粒數目...........................................................29
表 3:改變細小析出物的量對於再結晶完成後晶粒大小的影響...........................29
表 4:試片A各深度金相學參數整理........................................................................30
表 5:試片B各深度金相學參數整理........................................................................30
表 6:試片C各深度金相學參數整理........................................................................30
表 7:試片DC各深度金相學參數整理.....................................................................31
表 8:試片B析出物數目增幅整理..........................................................................31














圖目錄

圖1:成核速率和成長速率與析出物間距關係圖...................................................32
圖2:不變形析出物周圍之變形區域及可能的塑性釋放表示圖...........................32
圖3:析出物成核示意圖...........................................................................................33
圖4:密集析出物成核示意圖...................................................................................33
圖5:PSN成核(多核)示意圖....................................................................................34
圖6:再結晶完成後,體積分率、晶粒尺寸、析出物大小示意圖.......................34
圖7:析出物控制析出物晶粒大小示意圖...............................................................35
圖8:應變量對再結晶行為的影響...........................................................................35
圖9:三種模式材料再結晶行為示意圖...................................................................36
圖10:二種模式材料加熱250及325℃,最後晶粒尺寸大小示意圖..................36
圖11:試片A距表面深度330
參考文獻 References
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