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碩研機械一甲 MA510212 江長原
2016/12/28 太陽能材料與模組實驗室 1
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Outline
• Introduction
• Experimental details
• Result and discussion
• Conclusion
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Introduction• 最近，Yeh et al.和Cantor et al.提出了一種新的合金種類，稱為高熵合金(HEAs)或多成份合金(MCAs)。
• 為了實現強度、延展性和鑄造性的平衡，Lu et al.提出了一種混成方法，其使用共熔合金構想來設計具有FCC及BCC相的混合高熵合金。
• 基於此設計理念，設計了一種AlCoCrFeNi2.1共熔合金，其鑄造合金顯示出優良的機械性質，斷裂拉伸應力為944MPa，伸長率為25.6%。
• 本文中，為了降低成本和提高機械性質，而製作AlCrFeNi2共熔高熵合金。
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Experimental details
• 使用真空高頻感應熔化爐製作AlCrFeNi2母錠，背景壓力達到3 × 10−3 Pa後，通入Ar氣 (製程壓力0.01atm)進行熔融及鑄造。
• 將熔融合金注入石墨坩堝 (長度80mm、底部內徑12mm、上部內徑15mm)。
• 使用車床和線切割製作拉伸試驗的樣品，其直徑為3mm，長度為15mm。
• 實驗儀器：UTM5105X萬能電子拉伸試驗機、OM、FE-SEM、EDS、XRD和TEM。
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Result and discussion
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• 圖1為鑄件AlCrFeNi2合金的顯微照片。
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• 較多的Fe、Cr和Ni元素會形成FCC結構。• 較多的Al和Ni元素會形成排列整齊的BCC結構。
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• 工程應力應變：降伏強度780MPa，極限強度1228MPa，伸長率17%。
• 真實應力應變：降伏強度796MPa，極限強度1437MPa，伸長率15.7%。
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Conclusion
• 成功設計了一種新的AlCrFe2Ni2合金，具有良好的斷裂強度和延展性的組合。
• 鑄件AlCrFe2Ni2合金在真實應力應變條件下的拉伸降伏強度為796 MPa，極限強度為1437 MPa，總伸長率為15.7 %。
• 在室溫下， AlCrFe2Ni2合金的機械性質優於大多數的鈦合金及HEAs。
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