【冶金精品文檔】鋁的性質(zhì)(參考版)
2025-01-27 14:59本頁面
【正文】 此次報告將針對近年來以鑄造冶金製程所製作出之顆粒強化鋁基 MMC其擠型的發(fā)展，包括了鑄造冶金、擠型模材料與設(shè)計與擠型實務(wù)的發(fā)展，以及於擠型後所需特定的處理程序或特別注意事項，而這些程序會顯著影響擠型後 MMC的性質(zhì)。第二、 MMC現(xiàn)已被認(rèn)為具有大尺寸製造能力（如 Duralcan於魁北克廠經(jīng)過 ISO9002認(rèn)證）。 ? 近年來，鋁基 MMC於擠型的瞭解與製程之最佳化已有顯著的進(jìn)步，尤其是最具經(jīng)濟(jì)效益之鑄造冶煉製程所生產(chǎn)的顆粒強化鋁基 MMC已超越雛形評估而侵入許多市場，特別是休閒娛樂和汽車工業(yè)。於今日最經(jīng)濟(jì)的 MMCs是以鑄造冶煉（ Ingot Metallurgy）的方式生產(chǎn)，而其陶瓷顆粒劇烈地混入熔融的鋁合金中以確保其完全的混合與潤濕（ wetting），再以標(biāo)準(zhǔn)直接冷鑄技術(shù)澆鑄成擠型錠。 鋁基 MMC之?dāng)D製加工及應(yīng)用 ? 以鋁合金為基材之金屬基複合材料（ MMC）已經(jīng)逐漸成為取代鋁合金或其他需要增加剛性、耐磨耗性與強度等性質(zhì)合金之材料。 ?鋁合金常用之防蝕表面處理有：包覆 (clad)、陽極化處理 (anodizing)、鉻酸鹽處理 (chromating)及塗裝(coating)等。此外，材料製程和加工方式的不同、以及環(huán)境侵蝕性差異，亦均為影響材料耐蝕性之關(guān)鍵因素。但純鋁強度低，無法滿足工程應(yīng)用需求，而必須藉助添加合金元素，以提昇強度、改善機(jī)械性質(zhì)。因此，腐蝕問題不但是設(shè)計選材要項，亦為機(jī)具在使用保養(yǎng)時所不可忽視者。 ?此外，淬火並不只是獲得過飽和固溶體，亦可使高溫下之高密度的空孔獲得某種程度凍結(jié)，提高後續(xù)低溫下之?dāng)U散速率，而促進(jìn) GP zone之形成或中間相之析出。 .淬火處理 ?淬火處理在於得到過飽和固溶體，因此冷卻速率必須相當(dāng)快。固溶處理溫度過高易產(chǎn)生共晶熔解(eutectic melting)，太低則擔(dān)心固溶不完全，因此選擇的原則是取合金中溶質(zhì)原子之固溶限 (solvus)與共晶溫度 (eutectic temperature)間之溫度。本文簡單敘述析出硬化型合金常用之熱處理方法，同時介紹一些特殊之時效析出技術(shù)，期望對鋁合金熱處理業(yè)者能有所幫助。前者適用於 1000系、3000系及 5000系鋁合金，而後者則應(yīng)用於2023系、 6000系及 7000系等高強度鋁合金。 ? 水壓成型技術(shù)包括三種不同之加工功能，如 Fig. 3所示為擴(kuò)張 (expansion)、校正 (calibration)及移置 (displacement)等三種可相互結(jié)合之操作功能，以方便複雜零、組件之成型。 ? 管狀組件之水壓成型技術(shù)開發(fā)則是目前最受重視者，特別是在汽車工業(yè)，因為車體及車架結(jié)構(gòu)需要多部件組合之壓焊接組件 (如 Fig. 1)，這些組件適合以低成本之水壓成型技術(shù)開發(fā)且更能兼顧絡(luò)輕量化、結(jié)構(gòu)強度及尺寸精度之要求。 表 2 鋁合金材之靜水壓擠製實例 鋁合金種類 擠型材 擠製速率 m?min1 擠製比 R 胚件尺寸 (mm) 形狀 尺寸 (mm) 2017 管 100~120 113 φ115 7075 管 100~120 113 φ115 2014 管 φ161t 375 φ155 3003 管 1,413 φ155 2011 棒 φ7 225 522 φ160 5052 棒 φ10 160 256 φ160 2024 棒 φ13 100 151 φ160 圖 1 A2023擠型材 (φ7)斷面之顯微組織 (縱斷面 ) 水壓成型技術(shù) ?
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