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添加鈣釹元素對AZ71鎂合金熱穩定性與機械性質之影響

為了解決鋁合金燃點的問題，作者黃仕傑 這樣論述：

本研究利用AZ71複合添加0~5wt.% Ca與1~2 wt.% Nd，透過燃點測試與顯微組織觀察，探討其高溫穩定性與機械性質。AZ71燃點經測試為574°C，當添加0.5與2 wt.% Ca後，燃點分別提高到815與1063°C。由於Ca與Al形成Al2Ca相，因此減少低溫共晶相β-Mg17Al12的產生；但當Ca添加量高於2 wt.%時，對燃點的提升有限。由於鎂合金表面的氧化鎂膜緻密性低，在高溫下鎂蒸氣容易與氧接觸而產生燃燒；相對的，CaO在鎂合金表面形成MgO-CaO複合緻密的氧化膜，因而提升燃點。而AZ71+0.5Ca+1Nd與2Nd的燃點分別為825與783°C，顯示添加Nd對於燃

點並無法進一步提升，由於Nd原子半徑較大、擴散速率較慢，表面仍以MgO-CaO的複合氧化膜為主，添加過多Nd時，顯微組織中出現團聚的AlxNdy析出物，反而不利於緻密氧化膜的生成。由拉伸試驗結果顯示，抗拉強度與延性會隨著Ca含量增加而下降，但當複合添加1 wt.% Nd時能改善高溫下的抗拉強度與延性。添加稀土元素釹能提供固溶強化與生成AlxNdy造成析出強化，但當添加Nd超過1 wt.%以上時，AlxNdy析出相團聚與粗化，使抗拉強度與延性同時下降。