2.實(shí)驗(yàn)步驟
利用高週波感應(yīng)熔解爐,在氬氣氛下鋳造合乎所需要成份的鐵-9 鋁-30 錳合金,其成份經(jīng)火花金屬分析
儀(SPARK-OES)加以確定。將鋼錠于1250℃做 14 小時(shí)之均質(zhì)化處理,經(jīng)熱鍛后熱輥軋為厚 2.0mm 之薄片。分別
于 980℃、1050℃、1100℃及 1150℃高溫 3 小時(shí)、10 小時(shí)、30 小時(shí)等不同時(shí)間的固溶處理,后以金相顯微鏡及
穿透式電子顯微鏡,觀察其金相組織及微結(jié)構(gòu)。微結(jié)構(gòu)試片是取直徑 3 mm厚約 0.08 mm,利用雙重噴射電拋光
機(jī)(double jet elctropolisher)拋光。電拋光溶液為 75%的乙醇+25%的過(guò)氯酸調(diào)製而成。電拋光溶液的液
溫保持在-15℃至-10℃之間,電流保持在每平方公分 1.0 安培至 1.5 安培之間,
以 穿透式電子顯微鏡,以 160 仟伏特的電壓加以觀察。
鐵-鋁-錳合金實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3-1 金相組織之觀察鐵-9 鋁-30 錳合金鑄造的金相其具有明顯的樹枝狀結(jié)構(gòu),經(jīng) 980℃ 3 小時(shí)固溶處理,在肥粒鐵的
基地上,有沿輥軋方向之長(zhǎng)條狀沃斯田鐵的晶粒。經(jīng) 10 小時(shí)固溶處理后在肥粒鐵的基地上,有小點(diǎn)狀新相的形成.,
經(jīng) 30 小時(shí)固溶處理,顯示出沃斯田鐵的晶粒有明顯的細(xì)化傾向,而且方向性也顯著的減少。將固溶處理溫度提升至 1050℃,
在 3 小時(shí)固溶處理后之金相沃斯田鐵的晶粒更為細(xì)小,而在基地上的肥粒鐵形成較大之多邊形晶粒,且晶粒內(nèi)第二相的密
度明顯的增加,而且其有相互成 90∘直角的關(guān)係,經(jīng) 10 小時(shí)及 30 小時(shí)的固溶處理后,除了肥粒鐵基地上的第二相,
隨固溶處理時(shí)間的加長(zhǎng)而增加外,大體上并沒(méi)有其他的變化,固溶處理溫度提升 50℃再至 1100℃,整個(gè)基地完全成為肥粒
鐵,沃斯田鐵的晶粒已消失了,當(dāng)然輥軋所產(chǎn)生優(yōu)先取向也沒(méi)了,在肥粒鐵基地的第二相加長(zhǎng)了許多,并且隨
固溶處理時(shí)間的加長(zhǎng)其密度顯著增加外,固溶處理時(shí)間達(dá) 30 小時(shí)其成為淨(jìng)空之晶界,其金相照片,固溶處理溫度提升至
1150℃時(shí),整個(gè)肥粒鐵基地除了圓圈處第二相外,其相互間的夾角約為 73,顯然和前固溶處理溫度 1050℃時(shí)所
形成相互成 90°直角的第二相是不同的,除此之外尚有矩形處之小板狀新相的形成,且也隨固溶處理時(shí)間的加
長(zhǎng)其密度也顯著增加,固溶處理溫度在 1050℃,基地上的肥粒鐵晶粒為較大之多邊形,晶粒內(nèi)有為數(shù)不少的第二相,在 980℃固溶
處理時(shí)間較長(zhǎng)也有發(fā)現(xiàn)。利用穿透式電子顯微鏡加以觀察結(jié)果,其明視野
及暗視野顯微鏡. ,長(zhǎng)條狀之第二相顯示互相成 90°
和前圖
5. 金相吻合。長(zhǎng)條狀之第二相
經(jīng)放大后,明視野及暗視野分別如圖
16.和圖 17. 所示,顯示長(zhǎng)條狀之第二
相內(nèi)并無(wú)其他相的存在。固溶處理溫
度在 1100℃,在肥粒鐵基地上的晶粒
有長(zhǎng)條狀之第二相,而固溶處理溫度
提昇至 1150℃時(shí),多了小板狀新相的
形成,如金相圖 11. 中圓圈處及矩形
處所示,經(jīng)穿透式電子顯微鏡加以觀
察,其明視野及暗視野結(jié)果分別如圖
18.、圖 19. 和圖 20. 所示,在圖 18.
和圖 19. T.E.M.之明視野中,長(zhǎng)條狀
之第二相的端點(diǎn)顯示出明顯的應(yīng)力
場(chǎng),表示其很強(qiáng)烈成長(zhǎng)為長(zhǎng)條形之趨
勢(shì)。長(zhǎng)條狀之第二相分析其相互間的
夾角為 73°和固溶處理溫度在 1050
℃,時(shí)形成長(zhǎng)條狀之第二相夾角 90°
不同,如圖 20. T.E.M.之 D.F.所示,
可能其第二相組織結(jié)構(gòu)是不一樣的,
金相圖 11. 中矩形處小板狀之新相,
利用穿透式電子顯微鏡加以觀察結(jié)
果,如圖 21.和圖 22. 所示,板狀寬
度約為 1.5μm,整個(gè)寬度由中心分為
對(duì)稱 5 層,此和前兩種條狀之第二相
是完全不同的,關(guān)于這三種不同的第
二相相關(guān)研究則待分析探討。