3结果与讨论.PDF

3.結果與討論 3.1光學顯微鏡(OM)及穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察 圖 1 為鑄造試片經過固溶熱處理後但未經過時效熱處理 的光學顯微照片，在圖中可以清楚的看見樹枝狀(Dendrite) 的結構。可以預期的是，這些樹枝狀晶的晶臂間會因為凝固 進行時溶質原子的堆積，形成局部的差排氛圍，進而造成差 排堆積而應力集中，裂縫也因此產生，故晶臂間常是裂縫成 核成長的地方所在。 圖 2(a)是熱軋試片經過 1100℃、1.5 小時固溶熱處理並 水淬後之 OM 照片，從圖上可以很清楚的看到母相是沃斯田 鐵相，在晶粒裡面存在有雙晶的結構，除此之外並沒有看見 任何析出物存在於沃斯田鐵晶粒內或晶界上。擁有沃斯田鐵 相的合金因其具有面心立方結構，在受到應力時在晶粒內差 排很容易產生滑移，延展性非常好。也因此結構擁有大量的 滑移系統而後差排不斷堆積互鎖產生破裂。其破斷的機構為 差排滑移造成的塑性破斷，所以材料會擁有良好的韌性及冷 加工性。圖 2(b)是軋延試片經過固溶熱處理後 TEM的明視野 (Bright-Field)照片，在圖中可以很清晰地看到並無析出 17 o 圖 1. 鑄造試片經過在 1100 C、1.5 小時固溶熱處理之 OM 照片。 18 圖 2(a) 圖 2(b) 圖 2. 軋延試片經過在 1100 oC下固溶熱處理並水淬(a)OM (b)TEM明視野照片。 19 物在基地(Matrix)或晶界上析出。圖 3(a)和(b)分別為軋延 試片經固溶化處理後在 550 oC 時效 6 小時之光學和穿透式電 子顯微鏡照片。由圖 3(b)中可看出非常細的析出物密密麻麻 的分布在晶粒內部 ，經由與別人研究比較後知此析出物為擁 有 L´1 2結構的κ´-碳化物，並且可以發現κ´-碳化物 是在 晶粒內 一致地沿著 ＜100＞ 作整合性 (coherent) 的析 出[1,24,25,26,29] ，同時在晶界上看不到任何析出物。隨著時效溫 度的上升，κ´-碳化物不只在晶粒析出，也開始在晶界上形 成，如圖 4(a)至 4(b) 。圖 4(a)是軋延試片經過固溶熱處理 及 650℃，6 小時時效熱處理後之光學顯微鏡照片，從圖中 可看出在晶界上已出現少量細小的析出物。經由穿透式電子 顯微鏡繞射圖案(Diffraction Pattern)鑑定後確定此析出 物為 κ-碳化物。圖 4(b)是熱軋試片經過 650℃，6 小時時 效熱處理後之穿透式電子顯微鏡明視野照片，在圖中也可以 很清楚的看到在晶粒內有大量的κ´-碳化物，且比圖 3(a) 內的κ´-碳化物稍微粗大一點。另外在晶界上已有 κ-碳化 物出現。圖 5(a)至(c)分別為熱軋試片經過經 850℃，6小時 時效熱處理後之OM及TEM明視野照片 由圖5(a)可看出κ-。 碳化物幾乎佔滿了所有的晶界，圖 5(b)顯示在晶粒內κ´- 20 碳化物的含量已大量減少，而圖 5(c)顯示在晶界上析出之 κ-碳化物量大幅增加。