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dc.contributor王建義zh_TW
dc.contributor吳威德zh_TW
dc.contributor.advisor汪俊延zh_TW
dc.contributor.author林尚秋zh_TW
dc.contributor.authorLin, Shang-Chiuen_US
dc.contributor.other中興大學zh_TW
dc.date2009zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-06T06:44:37Z-
dc.date.available2014-06-06T06:44:37Z-
dc.identifierU0005-2008200613030300zh_TW
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dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/10252-
dc.description.abstractIn this study, the effect of annealing temperature on microstructure and mechanical properties of as-rolled Mg-9wt.%Li-3wt.%Al-1wt.%Zn (LAZ931) alloy sheet was studied. As-extruded LAZ931 alloy plates was rolled from 3mm to 1mm in thickness(67% of reduction ratio), and then annealed at the temperature in the range of 100℃ to 350℃ with increasing steps of 50℃ for the 1 minute to 2 hours. The mechanical properties of the LAZ931 alloy sheet were examined by tensile and Vickers hardness tests. The crystalline structure and microstructures were examined by X-ray diffractometer (XRD) and field-emission scanning electron microscopy (FESEM), respectively. The elongation of the as-rolled LAZ931 alloy sheet increased from room temperature to 150℃, and then decreased at temperature higher than 200℃. In particular, the specimens had remarkably high tensile strength and extremely low elongation (only about 0.5%) at temperature higher than 300℃. The results of vickers hardness testing indicate that hardness of β phase (bcc Li) increases by quenching after isothermal holding for 2 hours at a temperature higher than 200℃, and show similar trend with tensile strength. This means that β phases is the key phases after annealing treatment. According to the XRD and the microstructural observations, the growth of brittle AlLi phase lead to the decreasing of elongation at temperature higher than 200℃. In addition, the AlLi phase dissolved in bcc Li matrix at temperature higher than 300℃. The dissolution of the AlLi phase into the β phase (bcc Li) matrix maybe was the reason lead to the increasing of tensile strength at temperature higher than 300℃. The phenomenon of annealing embrittlement (annealing temperature higher than 300℃) could be related to the formation of low ductility α phase (hcp Mg) and brittle AlLi phase in the grain boundary of bcc Li phase.en_US
dc.description.abstract本研究探討退火溫度對Mg-9Li-3Al-1Zn(wt.%)(LAZ931)合金軋延板材微觀組織與機械性質之影響。將(α+β)雙相LAZ931合金擠型板,由厚度3 mm軋延至1mm(軋延率67 %),施以不同溫度(100℃~350℃,以50℃為單位)與時間(1分鐘至2小時)的退火處理。將退火處理後之薄板進行微硬度與拉伸試驗,瞭解薄板硬度、延伸率與強度的表現,並以XRD與FE-SEM分析結晶取向與顯微組織的變化。雙相LAZ931合金薄板在退火時間2小時的情況下,由as-rolled至150℃溫度區間內,延伸率隨著退火溫度升高而提升。當退火溫度高於200℃時,材料延伸率漸減,且於高於300℃退火處理後,強度明顯升高且幾無延性(僅0.5 %)。由微硬度試驗結果指出β相硬度於溫度200℃退火處理後硬度升高,與拉伸強度有相同趨勢,證實β相為影響退火後機械性質轉變的相。溫度高於200℃時,觀察顯微結構發現脆性的AlLi相於β相晶粒與晶界成長的現象,導致退火處理後強度升高及延伸率下降。溫度高於300℃的退火強化與脆化現象,AlLi相固溶為拉伸強度與β相硬度明顯升高的主因,而β相晶界附近形成強度較高且常溫下滑移系統少之hcp結構α-Mg相與晶界上佈滿脆性之AlLi相,導致材料的脆化。 關鍵詞:Mg-Li-Al-Zn合金、退火強(脆)化、AlLi相固溶、晶界。zh_TW
dc.description.tableofcontents總目錄 摘要 i Abstract ii 總目錄 iii 表目錄 iv 圖目錄 v 第一章 前言 1 第二章 實驗方法與步驟 17 2. 1 實驗流程 17 2. 2 實驗材料 17 2. 3 軋延製程 18 2. 4 退火處理 18 2. 5 顯微組織觀察 19 2. 6 X-Ray晶體結構繞射分析(XRD) 20 2. 7 機械性質測試 20 2. 7. 1 拉伸試驗 20 2. 7. 2 維式硬度試驗 21 第三章 實驗結果 30 3. 1 LAZ931合金擠型板材之顯微組織觀察及XRD分析 30 3. 2 LAZ931合金軋延薄板之顯微組織觀察及XRD分析 30 3. 3 不同退火溫度對LAZ931合金軋延薄板之實驗結果 31 3. 3. 1 LAZ931合金軋延薄板退火處理後之XRD分析 31 3. 3. 2 LAZ931合金軋延薄板退火處理後之顯微組織觀察 32 3. 3. 3 LAZ931合金軋延薄板退火處理後之拉伸試驗結果 33 3. 3. 4 LAZ931合金軋延薄板退火處理後之拉伸破斷面觀察 35 3. 3. 5 LAZ931合金軋延薄板退火處理後之微硬度分析結果 36 3. 4不同退火時間對LAZ931合金軋延薄板之實驗結果 37 第四章 討論 55 4. 1 退火溫度對LAZ931合金軋延薄板機械性質之影響 55 4. 1. 1 退火溫度對單一α相及單一β相硬度的影響 55 4. 1. 2 退火溫度對顯微組織與析出相之影響 55 4. 1. 3 高溫強化與脆化之探討 57 第五章 結論 67 參考文獻 69 表目錄 表2-1 LAZ931合金之化學成分組成(wt.%) 25 表2-2 退火處理參數 27 表3-1 拉伸試驗數據整理(所示結果為6點之平均值) 46 圖目錄 圖1-1 應用鎂合金之3C產品 11 圖1-2 鎂合金壓鑄產品缺陷-內部縮孔、流痕與表面未充填缺陷[8] 12 圖1-3 鎂鋰二元合金相圖,其中α相為hcp結構,β相為bcc結構[17] 13 圖1-4 鋰添加量與比重的關係[15] 14 圖1-5 不同鋰含量的鎂鋰合金之應力-應變曲線[27] 15 圖1-6 鎂鋰鋁合金與鎂鋰鋁鋅合金,經時效硬化處理後之拉伸強度[33] 16 圖2-1 實驗流程圖 23 圖2-2 LAZ931合金擠型板材外觀 24 圖2-3 LAZ931合金軋延前後之外觀 26 圖2-4 LAZ931軋延薄板觀察面與X-ray分析面示意圖 28 圖2-5 拉伸試片規格 29 圖3-1 (a)LAZ931擠型板材光學顯微鏡觀察之縱切面(L)顯微組織圖,(b) LAZ931擠型板材擠型面(S)XRD分析結果 39 圖3-2 (a)LAZ931軋延薄板光學顯微鏡觀察之縱切面(L)顯微組織圖 (b) LAZ931軋延薄板軋延面(S)之XRD分析結果 40 圖3-3 (a)LAZ931軋延薄板在不同溫度進行2小時退火處理後軋延面XRD繞射圖譜,(b)圖(a)中於20~50°繞射曲線放大圖,(c)圖(a)中62~68°局部放大圖;2 theta約65°之bcc Li繞射峰位移與裂開的現象 41 圖3-4 LAZ931軋延薄板在不同溫度進行2小時退火處理後縱切面(L)XRD分析繞射圖譜 42 圖3-5 LAZ931軋延薄板在不同溫度進行2小時退火處理後橫截面(T)XRD分析繞射圖譜 43 圖3-6 LAZ931軋延薄板退火2小時縱切面(L)顯微組織圖,退火溫度分別為(a)as-rolled、(b)100℃、(c)150℃、(d)200℃、(e)250℃、(f)300℃及(g)350℃ 44 圖3-7 LAZ931軋延薄板於不同溫度2小時退火處理於室溫拉伸之應力應變曲線,退火溫度分別為(a) as-rolled~300℃ (b)300℃及350℃ 47 圖3-8 LAZ931軋延薄板於不同溫度退火2小時之延伸率變化圖(所示結果為6點之平均值) 48 圖3-9 LAZ931軋延薄板於不同溫度退火2小時之之強度柱狀圖(所示結果為6點之平均值) 49 圖3-10 LAZ931軋延薄板退火2小時拉伸破斷面觀察圖,退火溫度分別為(a)as-rolled、(b)100℃、(c)150℃、(d)200℃、(e)250℃、(f)300℃及(g)350℃ 50 圖3-11 LAZ931軋延薄板於不同溫度退火2小時,α相與β相之硬度變化圖。(所示結果為6點之平均值,各點誤差值在5%以內) 52 圖3-12 LAZ931軋延薄板於不同溫度退火1分鐘之延伸率變化圖(所示結果為6點之平均值) 53 圖3-13 LAZ931軋延薄板在不同溫度與時間退火處理後,延伸率變化圖。(所示結果為6點之平均值) 54 圖4-1 鋁鋰二元合金相圖[17] 62 圖4-2 (a)as-rolled至溫度250℃、2小時退火處理時,XRD分析所得,β相晶格示意圖,(b)圖(a)中所指之β的晶粒取向 63 圖4-3 bcc Li相晶格常數與退火溫度曲線圖,AlLi固溶使bcc Li相晶格常數下降 64 圖4-4 晶界處顯微組織,分別為退火溫度(a)250℃(b)300℃(c)350℃ 65 圖4-5 晶界處高倍率顯微組織圖、hcp結構α-Mg區帶,分別為退火溫度(a)300℃(b)350℃ 66zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher材料科學與工程學系所zh_TW
dc.relation.urihttp://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh1?DocID=U0005-2008200613030300en_US
dc.subjectMg-Li-Al-Zn alloyen_US
dc.subjectMg-Li-Al-Zn合金zh_TW
dc.subjectAnnealing embrittlementen_US
dc.subjectAlLi phaseen_US
dc.subjectGrain boundayen_US
dc.subject退火強(脆)化zh_TW
dc.subjectAlLi相固溶zh_TW
dc.subject晶界zh_TW
dc.title退火溫度對Mg-9wt.%Li-3wt.%Al-1wt.%Zn合金軋延板材微觀組織與機械性質影響之研究zh_TW
dc.titleEffect of Annealing Temperature on Microstructures and Mechanical Properties of As-Rolled Mg-9wt.%Li-3wt.%Al-1wt.%Zn Alloy Sheetsen_US
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.languageiso639-1en_US-
item.grantfulltextnone-
item.cerifentitytypePublications-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.fulltextno fulltext-
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