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研究生:吳家州
研究生(外文):Wu, Jia-Zhou
論文名稱:放電合金化及WPC複合處理對6082鋁合金表面微觀組織及腐蝕特性之影響
論文名稱(外文):Effects of Electrical Discharge Alloying and WPC Complex Treatment on Microstructure and Corrosion Characteristics of 6082 Aluminum Alloy
指導教授:趙宜武
指導教授(外文):Chao, Yi-Wu
口試委員:林宏茂汪俊延
口試委員(外文):Lin, Hung-MaoUan, Jun-Yen
口試日期:2018-01-29
學位類別:碩士
校院名稱:遠東科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:42
中文關鍵詞:放電合金化微粒子改質6082鋁合金
外文關鍵詞:Electrical Discharge AlloyingWide Peenig Cleaning6082 Aluminum alloy
相關次數:
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本研究是以放電合金化製程(EDA)及微粒子噴射加工處理(WPC)進行6082鋁合金表面改質,以探討6082鋁合金經表面改質後之微觀組織及腐蝕特性。
由實驗結果顯示WPC處理可以使EDA之合金化改質層表面粗糙度降低及微觀組織有細化的傾向。經由X光繞射分析結果EDA製程及EDA+WPC複合處理主要成相均為AlFe3C相及AlFe3相。其橫截面硬度值中以EDA+WPC複合處理之硬度值最高,由此可知進行WPC製程可有效提升金屬表面的硬度值。而WPC製程是利用微粒子進行表面改質可使表面形成凹坑用來保存潤滑油以提高潤滑性。故由實驗結果得知6082鋁合金經WPC處理可有效降低EDA製程處理後之表面粗糙度。而腐蝕特性分析結果顯示,利用WPC處理的6082鋁合金表面改質層均可得到較小的腐蝕電流密度(Icorr.)且抗腐蝕性較佳;而 EDA製程處理的改質層最差。此外,EDA+WPC複合處理的改質層其腐蝕平衡電位較其他製程為高,因此可以得知WPC製程可以有效提升6082鋁合金表面硬度及耐腐蝕性。



In this study, 6082 aluminum alloy was used for surface modification by electrical discharge alloying (EDA) and wide peening cleaning (WPC) to investigate the differences between microstructure and corrosion characteristics after surface modification.
The results show the WPC process can refine the microstructure and reduce the surface roughness of the alloying modified layer. The X-ray diffraction analysis, results reveals the EDA processing and EDA+WPC complex treatment were mainly had AlFe3C phase and AlFe phase. The hardness value of modified layer of EDA+WPC complex treatment appear the highest hardness value, so it can be understood that WPC process can promote the hardness value for the metal surface. WPC process is one of the new surface modifying techniques the WPC modified surface will be formed pits and then save lubricating oil to improve lubrication, so from the results can be understood that the WPC process of the better surface roughness, and can effectively reduce the surface roughness of EDA modified layer. The corrosion characteristics of the results indicated that the WPC process shows a smaller corrosion current (Icorr.) and corrosion resistance is better than the EDA modified layer. In addition, the corrosion potential of the EDA and WPC complex treatment layer is higher than other processes, it will be understood that the WPC process can effectively improve the corrosion resistance of 6082 aluminum alloy.



致 謝 I
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 前言 1
第二章 文獻回顧 3
2-1 放電加工及放電合金化製程 3
2-1-1放電加工製程原理 3
2-1-2 放電加工之特徵 4
2-1-3 電極材料的選用 4
2-2 放電合金化加工製程 5
2-3 微粒子噴射加工製程 6
2-3-1 微粒子噴射加工製程原理 6
2-3-2 微粒子噴射加工的特點 6
第三章 實驗步驟與方法 12
3-1 實驗規劃與流程 12
3-2 試片材料準備 12
3-3 放電合金化(EDA)製程 12
3-4 微粒子噴射加工(WPC)製程 13
3-5 微觀組織觀察 13
3-6 改質層硬度測試 13
3-7 極化腐蝕測試 14
3-8 表面粗糙度檢測 14
第四章 結果與討論 20
4-1 探討6082表面以不同製程處理之微觀組織 20
4-2 探討6082以不同製程處理之EPMA/MAPPING分析 21
4-3 6082以不同製程處理之表面粗糙度比較 21
4-4 6082以不同製程處理之橫截面硬度比較 21
4-5 不同製程處理之6082 XRD分析 22
4-6 表面改質後之腐蝕特性影響 22
第五章 結論 38
第六章 參考文獻 39

表目錄
表3-1 6082鋁合金成分分析(WT%) 15
表3-2放電合金化加工參數 15
表3-3微粒子噴射加工參數 16
表4-1 6082經不同製程之表面粗糙度RA值 23


圖目錄
圖2-1放電加工之示意圖[21] 8
圖2-2加工電壓(E)、加工電流(Ip)及放電脈衝時間(τp)[28] 9
圖2-3微粒子噴射加工之工作母機[31] 10
圖2-4WPC加工之過程[(a)WPC加工前(b)WPC加工中(c)WPC加工後][32] 11
圖3-1實驗流程圖 17
圖3-2放電加工之示意圖 18
圖3-3腐蝕試驗裝置示意圖 19
圖3-4 Tafel曲線示意圖 19
圖4-1 6082經EDA之上表層SEM微觀組織 24
圖4-2 6082經EDA改質之橫截面SEM觀察 24
圖4-3 6082經EDA改質之橫截面OM觀察 25
圖4-4 6082經WPC之上表面SEM微觀組織 26
圖4-5 6082經WPC改質之橫截面SEM微觀組織 26
圖4-6 6082經WPC改質之橫截面OM觀察 27
圖4-7 6082經EDA及WPC複合製程之上表面SEM觀察 28
圖4-8 6082經EDA及WPC複合製程之橫截面SEM微觀組織 28
圖4-9 6082經EDA及WPC複合製程之橫截面OM觀察 29
圖4-10 6082改質層之厚度比較 29
圖4-11 6082經EDA之EPMA/mapping化學成分分析( (a)Al (b)C (c)Fe ) 30
圖4-12 6082經WPC之EPMA/mapping化學成分分析( (a)Al (b)C (c)Fe) 31
圖4-13 6082經EDA及WPC複合製程之EPMA/mapping化學成分分析( (a)Al
(b)C (c)Fe ) 32
圖4-14各項製程之表面粗糙度比較( (a)EDA (b)WPC (c)EDA+WPC ) 33
圖4-15各項製程之橫截面硬度比較(EDA、WPC及EDA+WPC) 34
圖4-16 6082經WPC之XRD分析 35
圖4-17 6082以EDA與EDA+WPC之XRD分析比較 36
圖4-18各項製程之極化曲線(EDA、WPC及EDA+WPC) 37


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