執導老師：吳忠春報 告 者：陳韋志南台科技大學Southern Taiwan University of Science Technology

高鋁鐵錳鋁碳合金肥立體基地內析出物相變化之研究

大綱 1. 前言 2. 研究目的 3. 研究動機 4. 實驗步驟 5. 結果與討論 6. 結論

1-1. 前言 ( 鐵錳鋁碳合金 ) 鐵錳鋁碳合金具有，低成本、低密度、高強度、高韌性還有好的抗氧化性。 錳元素之添加促使沃斯田體結構穩定，改善鐵錳鋁合金之脆性、韌性及加工性；錳含量在 25~30wt% 時可以得到完全沃斯田體相之合金。 鋁元素之添加可增加合金切削性，降低合金密度，此外當鋁元素添加之含量 6.5wt% 以上時，合金表面會形成連續之

Al2O3 保護層，有效增加合金的抗氧化性、抗腐蝕性。 碳元素之添加約在 0.5 wt% 至 1.0 wt% 範圍，會使沃斯田體基地內有足夠量的 (Fe,Mn)3AlCx(κ 相 ) 碳化物析出，而此種碳化物的析出反應正是鐵錳鋁合金中最主要的強化機制。 本研究室過去針對鐵錳鋁碳合金元素的添加量的變化有一系列的研究。

1-2. 前言 (B2 及 D03 碳化物 )

鐵錳鋁合金於肥粒體基地內，析出物D03 （ Fe3Al ）存在時效溫度較低時。

鐵錳鋁合金於肥粒體基地內，析出物B2 （ FeAl ）存在時效溫度較高時。

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D03 B2

2. 實驗步驟

5結果與討論

合金組成配置冶煉及澆鑄均質化處理鍛造及滾軋固溶處理時效處理試片研磨處理

顯微結構分析機械性質分析 XRD繞射分析

Fe-15Mn-10Al-1.0C均質化處理施以 1050 ℃

24 小時固溶處理施以 1050℃

2 小時時效處理分別施以

450℃ 、 550℃ 、 650℃24 小時

硬度試片金相試片TEM 試片XRD 試片

彙整所有實驗結果

3. 研究動機 本論文研究是高鋁含量對 FeMnAlC 合金在顯微結構觀察與機械性質之影響。

4. 結果與討論 固溶處理顯微組織。 450℃ 時效處理之顯微組織。 550℃ 時效處理之顯微組織。 650℃ 時效處理之顯微組織。 不同溫度時效處理對高鋁鐵錳鋁碳合金機械性質之影響。

5. 結論1. Fe-15Mn-10Al-1.0C 合金在固溶狀態下之顯微結構為肥粒體和沃斯田體的雙相組織，經由穿透式電子顯微鏡觀察顯示， 肥 粒 體 基 地 內 有 D03 規 律 相 形 成 且 為

α→α+B2→α+B2+D03 連續規律相變化。2. 本合金經 450℃ 時效處理 24 小時，在肥粒體基地內除了發現 B2 規律相及 D03 規律相迅速成長之外，由暗視野影像觀察 D03 規律相比 B2 與規律相大很多，因此在此溫度肥粒體區域內的穩定結構為 (α+D03) 。3. Fe-15Mn-10Al-1.0C 合金經 600℃ 到 650℃ 時效處理後，在肥粒體區域內為 B2 規律相，而 D03 規律相是由固溶冷卻過程中形成，因此在肥粒體區域內的 B2 →D03 規律相變化反應溫度介於 550 ~600℃ ℃ 之間 8

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謝謝各位的聆聽