急冷Al-6Cr-2Zr鋁合金粉末及其擠製件之微觀結構

Abstract

粉末 (尤其是高溫用急冷鋁合金粉末) 熱擠製時粉末的特性及其受溫度之影響決定了 擠製品的品質。因此在擠製前須對粉末詳加研究, 以作後續擠製參數選用及對擠製品 性質探討之依據。 粉末之外觀及其微結構之形成主要取決於粉末霧化過程之冷卻速率及所獲得之過冷度 , 此二參數皆與粉末之大小密切相關。微硬度量測顯示, 粉末硬度亦與粉末粒徑相關 。 利用OM研究小於45μm 之Al-6Cr-2Zr霧化粉末發現, 當粉末粒徑遞增, 其微結構逐漸 從reatureless zone變為fine cellular, cellular-dendritic zone, 而precipita- tion zone 則在大小粒徑粉末中均被發現, 唯各有其形貌及析出機構。進一步以 SEM , STEM及EDAX研究發現, 粉末中之析出物可依其成核方式及分佈位置區分為: 與位置 無關之Starshaped析出物、異質成核之殼層組織、液態反應析出之球狀粒子、固態反 應之析出物聚集體, 或多相混合析出物。對此多種析出物可能之析出機構本文特別提 出闡述。 粉末擠製品之晶粒大小比用傳統鑄造法或鍛造法所得者小很多, 並有大量析出物散佈 , 有利於擠製品之機械及腐蝕性質。金相顯示, 擠製品在擠製方向上有強烈的流線 , 析出物多排列於流線上, 且存在帶狀的結構粗化區。擠製品於 430℃退火後出現 Zr之析出、原有析出物之分解及共析結構等多種相變化。