鋁鎂合金為結構性材料,基於使用上的安全設計考慮下,有必要膫解鋁鎂金的斷裂韌 性( fracture toughness)。由於商用鋁鎂合金之成分有一定的規範,其中的鐵元素 是屬於雜質元素,在鑄造完成時便以夾雜物(inclusion )型態存在,對鋁鎂合金的 破壞韌性有相當的損傷。因此在冶煉過程中,原料中含鐵成分關係生產成本因素極大 ,為求降低成本,提高使用壽命,對原料的成分控制是必需的。因此打算針對不同含 鐵量之鋁鎂合金,研究鐵含量對鋁鎂合金斷裂韌性的影響作一探討。 本論文探討四種不同鐵含量之鋁鎂合金,經350℃×1/2 小時再結晶處理後,比較其 斷裂韌性值。由本實驗結果顯示,當鐵含量增加時,則鐵夾雜物數量及體積比也隨之 增加,而其晶粒並沒有明顯細化,且其機械性質(降伏強度,拉伸強度及伸長量)的 影響並不明顯;但是對其破裂韌性值 (critical stress intensityfactor of o- pening model)有明顯降低。 另外從鐵含量增加,促使鋁鎂合金單位裂縫發生能量(unit crack initiation ene- rgy )和單位裂縫傳播能量(unit crack propagation energy )都逐漸減少的趨勢 看來,夾雜物存在確實有助於裂縫的發生及傳播;鋁鎂合金的撕裂強度也隨著夾雜物 增加而降低。再由韌性指標值 ( to yield strength ratio )隨鐵含量 增加而減少,可以明顯的看出,由於鐵夾雜物的增加,使材料的破壞行為趨向平面應 變破裂(plane strain fracture )。實驗結果也顯示出,夾雜物體積比( ) 與斷裂韌性有 的關係。
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