Abstract
航太結構材料在鑄造過程中，很容易發生爆裂[caracking]的現象，對此類高難度鑄造的航太合金，因為其對鑄造條件的要求比較嚴格，其固化特性的資料，也更為重要。而鋁合金的固化曲線[solidification curve]與鋁合金的鑄造特性有著極為密切的關係，過去研究固化曲線，主要是利用淬冷方法配合影像分析技術來獲得，或是由平衡相圖配合固化模型計算而來。本研究提出了一種新的方法來探討固化曲線，即是利用微差熱分析[DTA]的冷卻曲線[cooling curve]，經由適當的熱傳數學模型既可轉換成為固化曲線。本研究結果發現上述方法不僅成功地計算出固化曲線，而且可以避免傳統方法的許多缺點，例如淬冷方法的偏析[segregation]問題，或者是合金相平衡資料短缺的問題等等。這種新的技術將可以輕易的研究以前無法得知其固化特性的合金上，而且也可以應用在許多固化理論的領域上。本研究同時也利用差熱分析的結果，驗證鋁銅鎂合金的平衡相圖，結果發現過去的相圖資料有誤。例如一般的Al-rich的鋁銅鎂合金，其固化反應為第一類型的四相共晶[eutectic]反應，其共晶點溫度依現行相圖宣稱為507C-508C，但是本研究的結果指出真正的共晶溫度只有503C。配合微差熱分析的liquidus量測結果，我們也重新修訂了鋁銅鎂相圖的interaction parameters與一些 line compound的formation energy，並且利用這些參數發展出新的鋁銅鎂相圖。