[建筑]国立成功大学材料科学及工程学系硕士论文

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1、國立成功大學材料科學及工程學系碩士論文AZ91D鎂合金鑄鍛合一製程及其機械性質之研究StudyofHybridCastingandForgingProcessandMechanicalPropertiesinAZ91DMagnesiumAlloy研究生：李忠翰指導教授：黃文星中華民國九十三年六月誌謝首先，我要感謝我的指導教授黃文星老師，兩年多來對我的指導與教悔，除了傳授我們專業上的知識，更教導我們待人處事的方法，專業的知識可以從書本中去獲得，但待人處事的方法，如果沒有人在旁指點提攜、諄諄教悔，是很難有所成長的；黃老師除了關心大家的學業也關心大家的日常生活，

2、讓實驗室的同學倍感溫馨。在實驗方面還要感謝高雄第一科技大學楊俊彬教授及金屬中心吳春甫組長及王凱弘工程師，在實驗上給與協助與幫忙讓我的論文能如期的完成。接下來要感謝實驗室的伙伴，皓隆學長在最後半年給我的指導與建議讓我的實驗能有所突破。小郭學長和鉉忠學長也給了我不少的意見與想法，大師兄幫實驗室組的儀器，讓大家在實驗上如虎添翼。小朋友學長是電腦之神幫大家解決了各種的電腦問題，讓我不得不由衷的佩服。芋冰學長能兼顧學業又能參加各種球類活動，給實驗室注入了不少的活力。實驗室如果有什麼事的話，問堅哥就對了，他永遠是最了解實驗室狀況的人。謝謝小肉(一姊)一起加油打氣，謝謝

3、千智的站，謝謝學弟妹政翰、阿賢、蕃薯和周小姐，還要謝謝實驗室的其他伙伴，陳姐、修哥、老葉、家家、筱菁讓我有一個充實的碩士生涯。最後感謝我的家人，我的爸爸、媽媽還有五位姊姊，有你們在背後的支持，讓我能專心於研究上，謝謝你們。忠翰于成大2004/06摘要本研究採用了AZ91D鑄造用鎂合金來進行鑄鍛的實驗。研究中設計5mm、10mm及15mm三種厚度的鑄件進行鍛造，以求得不同預成型厚度的試片需要多少壓縮率可以完全消除內部的孔洞，以及不同厚度試片所能承受的最大壓縮率為多少。並了解在不同的壓縮率下試片抗拉強度及微組織的變化。由密度量測及拉伸試驗的結果得知，厚度15m

4、m試片在壓縮率41%時，孔隙率介於1.6%~0.77%之間，已消除大部份的孔洞趨近於理論密度，並且有較佳的抗拉強度163MPa，而所能承受的最大壓縮率在41~51%之間。10mm厚的試片在壓縮率36%時，孔隙率介於0.61%~0.71%之間，已消除大部份的孔洞趨近於理論密度，而壓縮率到達47%時有較佳的抗拉強度222MPa，而所能承受的最大壓縮率在47%~58%之間。5mm厚的試片在壓縮率36%時，孔隙率介於0.61%~0.77%之間，已消除大部份的孔洞趨近於理論密度，而在壓縮率48%時有較佳的抗拉強度213MPa，所能承受的最大壓縮率在48%~56%之間

5、。由金相實驗的結果得知，鎂合金AZ91D厚度為10mm試片在鑄造態時，共晶相(Al12Mg17)呈連續性的在晶粒析出，影響材料的機械強度。在進行拉伸試驗後，由拉伸破斷試片表面得知鎂合金AZ91D在室溫的破壞模式為沿晶破壞。當壓縮率增加的同時(大約在壓縮率50%時)，破壞的模式由完全的沿晶破壞轉變為部份的沿晶破壞及部份的穿晶破壞，進而提升了試片的抗拉強度。接著由拉伸試片破斷面I的表面形態可觀察到，鎂合金AZ91D厚度為10mm試片在鑄造態時，破斷的模式為脆性破壞。而當壓縮率增加到50%的同時，破斷面的表面形態並無太大的改變仍屬於脆性的破壞模式。IIAbstr

6、actInthisstudy,castingswithstepwisecrosssectionarediecastwithAZ91Dmagnesiumalloy.Thestepwisecrosssectionhasthreedifferentthicknesses,whichare15mm,10mmand5mm,respectively.Theaimofthisstudyistoevaluatehowhighcompressionratioisrequiredtoeliminatetheporositiesinsidethepreformedcasting

7、swithvariousthicknessesandthemaximumcompressionratiosthatcanbetoleratedbeforethesepreformedcastingsfail.Furthermore,theultimatetensilestrengthandmicrostructuresofsamplesofthreethicknesseswithdifferentcompressionratioswillbedemonstrated.Theexperimentalresultsofdensitymeasurementand

8、tensiletestrevealthatforAZ91Dmagn