Abstract
本論文首先對 Cu-Zn-Al 合金施以各種形狀記憶熱處理，控討後績之室溫時效對母相及麻田散相形狀記憶特性及麻田散轉換溫度的影響，目的在尋得適當的熱處理方式，避免母相秩序化轉換或麻田散相穩定化，以期找出最佳Cu-Zn-A1形狀記憶合金的製程。選用直接淬水、高溫淬火及不同淬火介質的兩段式淬火熱處理，作為低鋁含量之Cu－Zn-A1 合金的形狀記憶熱處理，結果顯示室溫時效對直接淬火所得母相與麻田散相均有明顯的影響，前者 (母相) 於時效發生 秩序化轉換，造成Ms溫度往上提升20℃以上；後者 (麻田散相) 之室溫時效，則產生麻田散穩定化，使熱彈性轉換的特性，在短短 20 分鐘之內，即遭到嚴重的破壞。由於兩段式淬火熱處理之淬火速率，將隨著淬水介質的不同而有差異並且隨著介質溫度的升高而降低，因此對鋁含量較低的 Cu-Zn-A1 合金，可能發生淬火速率不夠快的缺失，造成a 相析出，并嚴重的破壞材料的記憶特性。而本文所另外採用的高溫淬火處理，所得材料具有優越且不受室溫時效影響的形狀記憶特性，同時由於其第一次淬火的介質為室溫之冷水，沒有淬水速率不夠快的顧慮，因此作者建議以高溫淬火的方式作為低鋁含量Cu-Zn-A1 合金之形狀記憶熱處理。Cu-Zn-A1 合金之鋁含量高低、時效溫度將決定時效時所析出之二次相種類，對低鋁含量之合金而言，時效溫度在 400℃以下所析出之二次相為片狀的 相，溫度超過4-50℃之時效，則析出塊狀的a 相，且析a 或 相所須時間隨著鋁含量的升高而延長。另一方面，對高鋁含量之Cu-Zn-A1合金而言，所析出之二次相為細小顆粒狀的Υ相，其析出所須時間反而隨合金中鋁含量的升高而縮短。針對記憶特性已遭部分破壞的穩定化麻田散相，施以高溫淬火處理，使麻田散相再度擁有類似淬火初期的優越形狀記憶特性。此外，在晶體結構方面，淬火麻田散相隨著室溫時效，其(115) 與(205) 之平面間距差值急劇下降，而高溫淬火處理，卻使得已下降之△d 值回昇至起始值。基於麻田散相穩定化所表現的行為具有可逆的現象，作者提出最可能的穩定化機構為麻田散相秩序化結構的重新排列。最後本論文藉著單軸向固定拉伸應力的拘束時效處理，使 析出相之 {001}C 軸方向傾向於平行於拘束時效處理中拉伸軸，並藉著這種特殊二次相分佈所引發的壓縮性應力場，於降溫時，誘發優選方位之麻田散相自然產生，得到雙向形狀記憶特性。