鐵二十八錳八鋁ｘ碳ｙ矽合金在中間溫度之拉伸變形與變形微結構

Abstract

本研究探討鐵２８錳８鋁ｘ碳ｙ矽合金在２５℃至７５０℃間之拉伸性質 與變形微結構。本研究中分別討論拉伸溫度、碳含量以及矽的添加對鐵２ ８錳８鋁ｘ碳合金之影響。顯微結構的觀察主要是採用光學顯微鏡、穿透 式電子顯微鏡以及掃描式電子顯微鏡。實驗之重要結論如下：〔１〕沃斯 田鐵相之鐵２８﹒１錳７﹒５鋁０﹒７５碳合金在２５℃至７５０℃間以 ３﹒２×１０＊＊－４Ｓ＊＊－１應變速率拉伸變形後，可觀察到形變雙 晶在沃斯田鐵相基地內形成。〔２〕在單一沃斯田鐵相之鐵２８錳８鋁ｘ 碳合金系列中，改變碳含量﹙碳含量分別為０﹒７７、１﹒０１和１﹒１ ９重量百分比濃度﹚。我們發現碳含量的改變對變形微結構和應變硬化有 重要影響。當碳含量低時﹙０﹒７７重量百分比濃度﹚，合金在拉伸過程 中發生形變雙晶，而且具有較高的應變硬化率。低疊差能可能是含碳較低 合金發生形變雙晶和高應變硬化率的主要原因。〔３〕在﹙沃斯田鐵┼肥 粒鐵﹚雙相Ｆｅ—２７﹒６Ｍｎ—７﹒９Ａｌ—０﹒２７Ｃ合金中，發現 到熱激活的肥粒鐵→沃斯田鐵之相變化在５５０℃以上溫度的拉伸變形過 程中發生，這種肥粒鐵→沃斯田鐵的相變化隨著應變量增加而加速反應。 此合金在５５０℃和７００℃具有二個伸長量峰值。伸長量在５００℃以 上快速增加，主要是由於肥粒鐵相在拉伸過程中發生退火反應。而在６０ ０℃和６５０℃之間伸長量形成的鞍部區域則可能是由於變形加速頸縮部 位的顯微結構變化導致試片提早破斷所造成。〔４〕﹙沃斯田鐵┼Ｄ０３ ﹚的雙相Ｆｅ—２６﹒６Ｍｎ—７﹒８Ａｌ—０﹒７３Ｃ—１﹒６５Ｓｉ 合金在２５℃至６５０℃間之降伏強度皆高於單一沃斯田鐵相的Ｆｅ—２ ８﹒１Ｍｎ—７﹒５Ａｌ—０﹒７５Ｃ合金。﹙沃斯田鐵┼Ｄ０３﹚的雙 相合金在２００℃至５００℃間也具有一特別明顯趨勢，即隨溫度提高， 其降伏強度反而增加。另外，Ｄ０３相的存在，則會降低合金在５５０° Ｃ以下之伸長量。