變形暨時效中熵麻時效不鏽鋼顯微結構與機械性能之研究

Abstract

本研究設計了一款新型的麻時效不鏽鋼，其設計理念源自於介穩態沃斯田鐵、析出硬化型鋼與多重析出反應，不同於傳統的麻田散鐵透過快速冷卻而成，本研究中的麻田散鐵是透過變形而得，實驗結果發現，相變態能透過常溫軋延與低溫軋延達成，隨著軋延量上升或是軋延溫度下降，相變態的比例也隨之提高。透過穿透式電子顯微鏡的觀察，其顯微結構為條狀麻田散鐵，伴隨一部分未相變的沃斯田鐵，在沃斯田鐵中能觀察到變形雙晶與剪切帶的存在，而麻田散鐵從剪切帶的相交處生成。 時效過後，因為兩種界金屬析出物的強化效果，使本材料得到極高的強度，但延展性則在時效後變差，此兩種析出物分別為富鉻、鉬的R相與Ni3Ti η 相。同時，時效的過程中會伴隨沃斯田鐵比例上升，其上升的量與時效條件和起始的微結構有關，進而影響到材料的強度。 此外，本實驗也透過控制鎳元素的添加量，觀察鎳對顯微結構與機械性能的影響，實驗後發現，較低的鎳含量能使麻田散鐵相變態不論在常溫或低溫軋延皆更容易發生，一旦材料中的沃斯田鐵全都相變成麻田散鐵，後續的壓延將導致裂紋產生。但機械性能的部分並不隨鎳含量而有顯著的差異。