擠錠均質溫度的影響

在圖 34~37中以均質爐溫為固定比較條件，而在不同的四張圖中 分別將其均質時間、擠製速度做不同的搭配，討論其結果。圖 34為 搭配均質時間 2 小時，擠速為 2m/min 的情況下之時效硬化曲線。由 圖中可觀察到，兩條 T6 處理的曲線在均質處理 3 小時後即達到頂時 效的最大硬度值，在爐溫 500℃的情況下其所得之硬度極大值為 83.1，較 540℃加熱爐溫的 82.567 高出 0.533，不僅硬度極大值相當 接近，在往後隨時效時間改變的硬度曲線中，兩條曲線常有互相交錯 的情況產生，直至實驗終了的第 24 小時依然如此。因此可知不同的 均質溫度搭配較低的均質時間及擠製速度，在 T6 的熱處理情況下，

並不會對工件頂時效的最大硬度產生太大的影響，而就整體的硬度改

變方面亦是如此。至於 T5 處理的曲線部分，則可明顯觀察到相較於 T6 處理而言有兩個較大的不同點。其一為在兩條 T5 處理曲線上並沒 有太多的交錯情況產生，反而是達到在其頂時效的硬度極大值前後有 不同的硬度表現情況，兩者分別為在均質後第 14 和 15 小時達到極大 值，而其頂時效硬度極大值各為 89.6 及 89.233，在達極大值前，均 質處理爐溫 500℃者之硬度皆大於 540℃處理者，在到達頂時效後均 質爐溫 500℃的曲線及快速往下掉落，相反的，在均質爐溫 540℃的 曲線趨勢而言，在達到頂時效後，可以維持在頂時效的狀況下相當長 的一段時間。

圖 34 同時顯示，雖然 T6 處理達到頂時效需要的時間較短，但是，

T5 處理程序所得的硬度極大值會較 T6 處理值來的高。在時效處理 前，T6 處理的擠件先經過固溶處理，是處於最軟的狀態，而 T5 處理 的擠件，在擠出後即做淬火處理，所以，由圖 34 中 0 小時的硬度可 以知道，T5 處理的擠件會有加工硬化的效應存在。也就是說，T5 處 理的擠件，其強度應該包括時效硬化及加工硬化兩者的效應，而在 T6 處理的擠件中，只有時效硬化的強化作用。因此，經時效硬化處 理後，T6 處理的擠件所具有之最大硬度值較低。

在圖 35 中所示為擠錠均質時間 10 小時，擠速仍然為 2m/min 條 件下，經 T5 及 T6 處理的時效硬化曲線圖。圖中就兩條 T6 處理的曲

線而言，仍然有如圖 34中曲線互相交錯的情況產生，硬度極大值的 產生在均質爐溫 500℃的情況下為時效處理後第 6 小時左右，爐溫 540

℃時為約 3 小時候，其值各為 81.467 及 80.43，但與圖 34 中較不同 處，為兩者在均在時效處理第 7 小時後，其硬度皆呈現明顯的下降趨 勢，而又以均質爐溫 500℃者較為嚴重。在 T5 處理的條件下，雖然 擠錠均質時間增長為 10 小時，但是擠錠均質溫度的高低對時效硬化 作用似乎並沒有太大的影響；如圖 35 所示。而且在達到頂時效後，

硬度的降低趨勢，也不會明顯的受到均質溫度高低的影響。

於圖 36 所示為均質處理 2 小時，擠速為 7m/min 及時效溫度為 160℃條件下的時效硬化曲線。由圖中可發現，在較高的擠製速度下，

均質溫度的高低會產生某種程度的影響。不論是在 T5 或是 T6 的處理 狀況下，經較高均質溫度處理的擠錠，在時效處理過程中，其擠件會 具有較高之硬度。在較快的擠製速度下，由於擠製過程中散熱的效應 會降低，擠件會具有較高的擠出溫度。鋁合金具有較高的疊差能 (stacking fault energy)，一般而言比較不容易產生再結晶的現象。

但是，在較快的擠速及較高的均質溫度下，有可能會產生再結晶的狀 況。所以，在較高的均質溫度及較快的擠製速度下，擠件可能會具有 較小的再結晶晶粒結構，因而增加了時效硬化的效果。均質溫度為 540℃時，T6 處理的曲線在時效後第 4 小時的 85.5 硬度極大值皆較

圖 34 及 36 中同實驗參數的硬度值為高，但在達到硬度極大值其硬度 曲線及往下走的情況則仍然相同。

在 T5 處理的條件下，若是均質溫度及時間、時效溫度等都相同 時，較快擠製速度所擠製之擠件，其時效硬化效果會較差；如圖 34 及 36 所示。由於擠件經 T5 處理後之強化包括應變硬化及時效硬化，

當擠製速度增快時，會因再結晶的效果而降低應變硬化的強化效應，

導致擠件的硬度降低。此項效應也可以由圖 34 及 36 中 0 小時的硬度 值觀察到；T5 擠件在擠出淬火後，在較低的擠製速度中具有較大的 硬度值。

圖 37 所示為均質時間 10 小時、擠速為 7 m/min 條件下之時效硬 化曲線。由圖中可以觀察到，當均質時間增長時，在較快的擠製速度 下，時效硬化曲線在 T5 及 T6 處理的條件下會有類似的變化情形產 生。在此擠製條件下，由於較長的均質時間會改善擠錠的顯微結構，

因而增加其擠製性，相對的會降低擠件的加工硬化效果。圖中時效時 間為 0 小時的硬度顯示，T5 處理的擠件，在擠出淬火後具有較低的 硬度值，也就表示較佳的均質化處理，會降低加工硬化的強化效應。

此項效應因而使得經 T6 處理後的擠件，在較長的均質時間及較快的 擠速下，會具有較高的最大硬度值。

就均質溫度的影響而言，由圖 34~37 中可觀察到，在均質時間為

10 小時及擠速 7 為 m/min 的情況下，以 160℃為時效溫度，會有較佳 的硬度值產生，不僅在 T5 處理方面有此效應，在 T6 的整體硬度上也 有明顯的改進。