應變時效處理鐵鋁錳碳合金的相變態與超順磁微結構之研究

本研究計()之目的,系探討沃斯田鐵面心立方結構之鐵-9鋁-30 錳-1碳-0.5矽合金,兩種試樣時效熱處理后内部微析出物顯微結構與超順磁性質之關系,兩種試樣分别爲固溶油冷與固溶油冷鍛應變20%～50%,再同時於823K持温140天時效處理.本研究結果顯示:此種合金固溶油冷經冷鍛應變再時效析出處理,可以顯著地改善此種合金内部微結構磁性相析出物之導磁率與饱和磁化强度,其原因系歸因於沃斯田鐵相面心立方結構之鐵鋁錳碳合金,固溶處理,再經20%～50%之冷鍛加工應變(變形)后,則在{111}八面體原子最密集結晶面之<110>原子最密集向量上,會引生叠差與可動差排密度量之增加,進而在沃斯田鐵基地内部,增加叠差能與差排之相互作用,并促成差排核心鐵/錳-碳偶合(Fe/Mn-C couples)的碳原子重新取向,所以應變與時效析出處理,能提升此種材料内部差排和其相關溶質原子之擴散與物理化學反應,進而提升時效處理后,合金内部之微結構磁性相析出物在非磁性基地的時效析出效果,并改善時效處理后,試樣内部之微結構磁性相析出物之導磁率與饱和磁化强度.X-ray繞射實難與穿透式電子顯微鏡(TEM)研究證實:微結構磁性相析出物系源自於層狀κ-相的相變能反應所産生之産物,而微結構磁性相析出物(B2 D03)與κ-相之結晶方向關系爲[1￣12](B2 D03)∥[￣133]k;[￣300](B2 D03)∥[￣400](B2 D03)∥[011]κ,及微結構磁性相析出物α′-Mn與B2之結晶方向關系爲[001]α′-Mn∥[123]B2.

Study on the Phase Transformation and Superparamagnetic Nanostructures of Strained and Aged Fe-Al-Mn-C Alloys