FeCoNiCrCuAlC 0.1 高熵合金銲件

圖 4-31 為 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 800℃不同持溫時間之熱 處理硬度變化圖，由圖中可發現 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金經 800℃熱處 理持溫 0.5 小時後空冷，其銲道硬度即由原硬度 Hv525-545，下降為 Hv440-480 之間，且母材硬度分佈呈現平穩狀態，可知 800℃短時間熱處理 對銲道及鑄件均有退火處理效果。其後，隨著處理時間之增加，銲道硬度 值逐漸下降至約 Hv400，具退火現象而無高溫時效硬化現象，此點與過去 學者研究相同成份之高熵合金在 700~900℃範圍內熱處理後爐冷，即具高溫 時效硬化之現象不同，應為高熵合金之元素擴散速度較慢，以 800℃處理後 空冷，冷卻速度快則不易析出。［20］

在母材之硬度分佈方面，除 800℃熱處理 2~4 小時，母材硬度有上升且 起伏之現象，為高溫析出強化。處理時間達 8 小時後，其硬度分佈趨於平 穩且與原鑄件之硬度相近，應為母材產生均質效應而使硬度下降且平穩分 佈。

圖 4-32 為 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 800℃不同持溫時間熱處 理之金相照片，銲道呈現樹枝狀結構且經不同時間熱處理後無明顯差異。

此外，觀察鑄造態母材之金相可發現，於 800℃，8 小時處理後，樹枝狀結 構間針狀結構有成長且相互熔合現象，此點應為硬度下降且平穩之主因。

圖 4-33 為銲道經 800℃不同時間熱處理之 SEM 照片，銲道組織由樹枝 組織結構及樹枝間組織結構所構成，其中，樹枝組織結構由微細之顆粒緻 密結構所組成，經 0.5~8 小時熱處理後，其微結構無明顯變化。

(2)900℃熱處理

圖 4-34 為 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 900℃不同持溫時間之熱 處理硬度變化圖，由圖中可發現 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金經 900℃熱處 理持溫 0.5 小時後空冷，其銲道硬度即由原硬度 Hv525-545，下降為 Hv400-420 之間，此外，隨著處理時間之增加銲道硬度值亦隨之下降，當熱 處理時間延長至 8 小時後，其銲道硬度約為 Hv350~370 左右，此點與 800

℃熱處理實驗中之趨勢相同。

熔線與母材間 2mm 範圍之熱影響區，隨熱處理時間之增長，硬度有下 降之趨勢，整體熱影響區硬度分佈受熱處理影響有與母材硬度分佈相近之 趨勢，具明顯退火效應。在母材之硬度分佈方面，施以 900℃0.5 及 2 小時 之熱處理後，除熱影響區之硬度略為下降外，母材硬度無明顯變化，惟 2 小時熱處理時，有局部硬度上升，使硬度分佈呈現起伏較大。受 900℃熱處 理 4~8 小時後，母材硬度明顯上升至 Hv370~420，有高溫時效硬化現象發 生。以整體硬度而言，900℃熱處理 4 小時，銲道及母材硬度極為相近，處 理時間提升至 8 小時後，因銲道硬度下降，故呈現母材硬度高於銲道硬度。

圖 4-35 為 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 900℃不同持溫時間熱處理之

金相照片，其中，隨熱處理時間提高，銲道金相組織無明顯變化，鑄造態 母材金相組織則於 900℃處理 4 小時後，樹枝間之針狀結構有成長現象，樹 枝狀結構則無明顯變化。

(3)1000℃熱處理

圖 4-36 為 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 1000℃不同持溫時間之熱 處理硬度變化圖，由圖中可發現 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金經 1000℃熱處 理後，於 0.5 小時熱處理，銲道即有明顯均質固溶效應，使由未經熱處理前 Hv525-545，下降至 Hv370 左右。

觀察母材硬度變化，隨熱處理時間之增長，其硬度有下降之趨勢，於 1000℃熱處理 0.5 小時後，已無法區分熱影響區及未受銲接熱影響母材於硬 度上之差異，具有明顯之均質效應。此外，隨處理時間之增長，除熱影響 區之硬度下降至與母材相近外，母材硬度無明顯變化。

圖 4-37 為 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 1000℃不同持溫時間熱處 理之金相照片，其中，隨熱處理時間提高，銲道樹枝間組織有明顯成長之 趨勢，應為均質固熔而使偏析相成份擴散所玫，此點應為銲道硬度下降之 主因。此外，觀察銲件之熱影響區及母材之金相則可發現，於 1000℃處理 0.5 小時後，母材樹枝間之針狀結構即有成長現象，樹枝狀結構則無明顯變 化，熱處理 4 小時後，部份針狀結構除成長外，亦互相熔合而成球狀，此 現象以熱影響區較未受熱影響區之母材為明顯。

200

圖 4-31 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 800℃熱處理硬度變化圖

銲道 熱影響區 母材

熱處理條件：800℃-0.5h-AC

熱處理條件：800℃-2h-AC

熱處理條件：800℃-4h-AC

熱處理條件：800℃-8h-AC

圖 4-32 FeCoNiCrCuAlC0.1高熵合金銲件經 800℃熱處理金相圖

(a)鑄造態

(b)800℃-2h

(C)800℃-8h

圖 4-33 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲道 SEM 照片 (a)未熱處理(b)800℃-2h(C)800℃-8h

200

圖 4-34 FeCoNiCrCuAlC0.1高熵合金銲件經 900℃熱處理硬度變化圖

銲道 熱影響區 母材

熱處理條件：900℃-0.5h-AC

熱處理條件：900℃-2h-AC

熱處理條件：900℃-4h-AC

熱處理條件：900℃-8h-AC

圖 4-35 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 900℃熱處理金相圖

200

圖 4-36 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 1000℃熱處理硬度變化圖

銲道 熱影響區 母材

熱處理條件：1000℃-0.5h-AC

熱處理條件：1000℃-2h-AC

熱處理條件：1000℃-4h-AC

熱處理條件：1000℃-8h-AC

圖 4-37 FeCoNiCrCuAlC_0.1高熵合金銲件經 1000℃熱處理金相圖