鎳､碳對鐵錳鋁合金相變化及銲接性質的影響

Abstract

本文是利用掃描穿透式電子顯微鏡，能量散佈分析儀及改良式可調應變熱裂縫測試 儀來探討鐵錳鋁合金添加鎳及碳元素後，對其相變化及銲接性的影響。實驗結果發 現所使用的合金在1100℃水淬後會均產生α→B2→D0□的連續有序反應。水淬試片 經各種溫度的時效處理後，在鐵錳鋁鎳合金中可以觀察到D0□+ B2□.B2 + B2□. α + D0□+ B2□及D0□+ B2 + B2□四種微結構。而在鐵錳鋁碳合金中，則可觀察 到 D0□+ B2 微結構共存的溫度區間。此外一種錳含量很高的碳化物M□C□則在肥 粒鐵相及沃斯田鐵相晶界析出，這種M□C□碳化物未曾在鐵錳鋁碳合金中被發現。 經過可調應變熱裂測試後的鐵錳鋁碳合金，其銲道的凝固組織藉由光學及電子顯微 鏡的觀察發現銲道的凝固模式是決定合金熱裂性質的主要因素，且凝固模式與合金 的Ｇ值有關，Ｇ值是肥粒鐵相穩定元素（鋁）與沃斯田鐵相穩定元素（碳、錳）的 比值。Ｇ值定義成Ｇ＝６（重量百比鋁）╱〔0.5 （重量百分比錳）＋50（重量百 分比碳）〕。結果發現合金的Ｇ值較大者（≧1.07），具有肥粒鐵相先凝固的特性 ，Ｇ值較小者（≦0.97）則為沃斯田鐵相先凝固，由熱裂縫的研究得到合金其銲道 為肥粒鐵相先凝固者具有較佳抗熱裂性。