研究計畫-專案詳細資料
摘要
本計畫乃是研究冷作加工與熱處理程序對於鋁合金 AA 6061 與AA 7075 腐蝕裂紋敏感度之影響並提昇其熱處理效率。兩種鋁合金均屬於熱處理型，透過時效熱處理提升材料的強度。AA 6061 鋁合金可能發生的沿晶腐蝕直接影響到產品的品質與使用壽命，國內部分運動器材無法順利外銷歐盟國家的主要原因，即因為AA 6061 鋁合金產品無法通過DIN EN 1975 Annex Al Corrosion Tests 對於沿晶腐蝕最大深度應低於200 m 的要求。針對沿晶腐蝕的相關研究結果顯示，應有多項因素直接影響腐蝕程度，其中最重要的包括：銅含量、淬火速率、時效熱處理條件等，這些因素影響了晶界的顯微組織與電化學狀態，最終決定了沿晶腐蝕的發生與否及嚴重程度。本研究計畫之主要目的在於改善 AA 6061 與AA 7075 所遭遇到的沿晶腐蝕與應力腐蝕裂紋，同時提昇其熱處理效率。本計畫最主要之構想乃是在鋁合金固溶熱處理之後，增加不同程度的冷作加工，即進行T8 熱處理程序，藉以彌補淬火速度不足時晶界附近所形成空孔缺乏區與相關的析出物缺乏區，透過冷作所形成的大量差排協助析出物均勻成核於晶體內部與晶界，進而改變晶界的析出物分佈，以期能降低沿晶腐蝕與應力腐蝕裂紋的敏感度。同時由於大量差排的存在更能促進溶質合金元素的短距離擴散，進而大幅縮短析出硬化所需的時間，達到有效縮短熱處理程序與降低成本的目的。為驗證冷作加工確實能產生達到腐蝕裂紋抑制的正面效果，本計畫已進行相關的可行性實驗，初步研究結果顯示，AA 6061 經過冷作與後續時效熱處理後，腐蝕型態由超過400 m 深度的沿晶腐蝕轉變為穩定低於150 m 的局部腐蝕，冷作加工與晶界析出物型態的轉變對於沿晶腐蝕產生顯著的改善。AA 7075 在經過冷作後與時效熱處理方式，可將原有120℃/32 小時的T6 熱處理縮短為10 小時，同時硬度值由186.3 Hv 提升到189.8 Hv，對於縮短熱處理時間已經產生顯著效果，而應力腐蝕裂紋的可行性實驗結果更顯示，冷作加工量對於降低應力腐蝕裂紋敏感度更能產生直接且正面的效果。由於已經完成相關的可行性實驗與理論驗證，本計畫獲得核定執行後，將有系統的進行相關參數實驗，同時利用電子顯微鏡觀察與腐蝕電化學測試，深入且定量分析各項變數對析出物分佈、晶界型態、材料強度、腐蝕抑制的效果，以期能將此計畫之研究成果實際應用於工業生產。
Project IDs
系統編號:PB10107-0945
原計畫編號:NSC101-2622-E182-003-CC3
原計畫編號:NSC101-2622-E182-003-CC3
| 狀態 | 已完成 |
|---|---|
| 有效的開始/結束日期 | 01/06/12 → 31/05/13 |
Keywords
- 材料科技
- AA6061
- AA7075
- 應力腐蝕裂紋
- 沿晶腐蝕
- 熱處理
指紋
探索此研究計畫-專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。