微量Sb與熱處理對鍛造AA4832(Al-11.2Si-3Cu-0.5Mg-0.5Mn）-T6鋁合金微結構與磨耗性質之影響

鋁矽合金具有質量輕、比強度高、耐磨性佳、以及鑄造流動性優異等特性，已逐漸取代了傳統鑄鐵的地位，廣泛的被應用於汽機車業中的輪圈、活塞和連接桿等耐磨構件，鋁-矽合金為一種非熱處理型的鋁合金，為滿足業界對於汽機車部件使用的工作範圍，因此常藉由添加Cu、Mg、Mn元素，使合金成為可析出硬化之鋁-矽合金，AA4832（Al-11.2Si-3Cu-0.5Mg-0.5Mn）鑄(鍛)造合金，即是為耐磨鋁合金的高品質要求而開發，已被廣泛運用於汽車運輸業，例如發動機活塞、引擎汽缸、連接桿等耐磨構件以及壓縮機和滑輪相關部件。AA4832除了具有可析出強化的Cu、Mg元素之外，亦含有Mn，可使對延性有害的針狀富鐵相（α-Al5FeSi），轉變為較無害的文字形富鐵相（α-Al15(Fe,Mn)3Si2）。由於共晶矽顆粒尺寸與合金硬度是影響鋁矽合金耐磨耗性的兩項重要因素，為了增加鋁矽合金的磨耗性質，常添加改良元素（如Sr、Sb等）來細化共晶矽，將減少合金之磨耗裂紋（Crack）的生成，此外，經T6頂時效之鋁-矽合金，其耐磨性較固溶淬火態（T4）合金來得優異。由於合作企業主要為鋁合金鑄造產品，受限於本身的研發能力，無法對(鍛造)鋁材做有效之研發，為期能提升鋁矽AA4832合金之性質，特委請申請人針對該合金鍛造特性、熱處理、機械性質等進行探討，以增進實際應用，在學理上也能供學界有價值之理論參考。現就所蒐集之文獻，研究較聚焦於改良劑對磨耗性影響，並無探討固溶處理導致共晶矽形貌改變、或時效處理導致硬度改變，兩者對合金磨耗性質之影響。因此，本研究配合公司需求，擬針對改良劑Sb、熱處理（固溶、時效）變化，對鍛造AA4832合金磨耗性質的影響進行探討。