鐵鋁錳和鐵鋁鎳合金相變態

Abstract

本文利用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、X 光能量散佈分析儀(EDS) 以及 X光繞射儀 等, 研究不同合金元素添加在鐵鋁錳合金中對合金之相變態所產生的影響, 以及觀察 鐵鋁鎳合金相變態的性質。 本論文所得的結論共五點, 分述如下:(一) 鐵-9.1鋁-29.9 錳-2.9鉻合金在560℃ 作 時效處理後, A13β 錳會在肥粒鐵基地內析出, 並沿著某些特定的方向成長而形成典 型的魏得曼組織型態。(二) 鐵-9.0鋁-29.5錳-1.2矽合金在固溶淬火狀態下, 細微的 DO3 規律相會在肥粒鐵基地內形成。此合金在550℃至950℃溫度範圍內作時效處理後 , 其顯微結構之變化依序為(α+D03+L 相) (α+D03+β 錳) (B2+D03+β 錳) (B2 +β 錳) (α+β 錳) (α+γ) α。其中L 相為錳、矽含量較高的新相, 其晶體結 構為單斜晶結構, 晶格常數a=0.656nm, b=0.797nm, c=0.637nm 以及β=109.4度, 此 相在鐵- 鋁- 錳, 鐵- 錳- 矽, 鐵- 鋁- 矽及錳- 鋁- 矽合金系內皆未被發現過。( 三) 在鐵-10.1 鋁-28.6 錳-0.46 碳合金中, 除了把粒鐵相及沃斯田鐵相外, 細微的 D03 規律相以連續規律化相變態的產生機構在肥粒鐵內形成。經不同溫度範圍作時效 處理後, 在晶界上分別有β錳和K 相碳化物析出, 且伴隨著這些晶界析出物的成長, 會有γ (α+β錳) 和γ (α+K 相) 等這兩種相分解產生。(四)矽元素添加在完全 活斯田鐵組織的鐵鋁錳碳合金中, 會促使(α+D03)混合相的形成, 且(α+D03)混合相 是在淬火過程中以連續規律化相變態形成。經過450℃ 到1050℃溫度間的時效處理後 , (α+D03)區域內的相變態過程為D03 (D03+K 相) B2 α,此時常見於活斯田鐵相 內的K 相碳化物, 也會以魏得曼組織型態在D03 相內析出。 (五) 鐵鋁鎳合金在固溶 淬火狀態下的顯微組織為(α+B2) 混合相。經過500℃ 到1050℃溫度範圍內作時效處 理後, (α+B2) 區域內的相變態過程依序為(α+B2*) (B2+B2*) B2 α, 其中B2* 相也是B2結構的規律相。而兩種B2規律相共存的現象, 在鐵- 鋁- 鎳合金系內從未被 其它研究學者所觀察過。