作者ckyLu (So what.)
看板NTHU-MSE13
標題[材導]GP zone和aging的部份
時間Wed Apr 14 05:06:13 2010
因為這邊不少同學有來詢問，因此想說直接打一篇文說明一下。
(其實是最近把批幣花光了 = =")
課本在這部份可能寫得比較不容易理解，這部份在往年大二的物理冶金的析出硬化章節
會再詳細的解釋，因此沒有太大興趣的話，可以按end沒關係。XD
一般的析出過程，會有三個主要的步驟第一個就是GP zone的形成(溶質先析出形成局部
的叢集)，再來是他們的發展，最後是成為穩定相。
因此GP zone不是專指Al-Cu系統的一個phase，你在其他合金系統也會有GP zone的生成。
討論比較多的Al-Cu系統的來說分別就是GP zone -> θ"(GP2) -> θ' ->θ
θ就是最終穩定的phase，而θ'跟θ"都是中間析出的結構，就是GP zone發展的結果。
其中θ'已經是非常接近穩定相θ了(晶體結構都相同了，只差在precipitates是否和
lattice coherent)
而很多人會搞不懂得GP1 GP2簡單的解釋如下:
GP1就是aging一開始生成的溶質團，隨著GP zone的增加硬度也開始增加，一直到飽和，
硬度就會幾乎不變。在繼續aging下去突然硬度又會開始提高，一開始大家叫他GP2，後
來利用xrd發現這現象是因為這些溶質團會進而發展成有序排列的，所以就叫他θ"的相。
在Al-Cu系統中值得一提的另一點是cold aging。就是Al-Cu中，若在小於100度C下作
aging處理，會發現材料只會停留在GP zone的微結構，而不會達到最穩定的θ相。
在析出等晶體重新排列等中，透過的方式就是原子在材料裡面擴散。
那擴散就是需要一定的能量(熱能)跟時間(跟躍遷頻率有關)。
熱處理便是利用控制溫度跟時間來控制材料的微結構跟性質。
另外還有同學問到的析出硬化機制，其中一個理論的模型是金屬材料中要做形變會透過
dislocation的移動來達成，而當dislocation經過今天析出粒子後，會在析出粒子旁留
下dislocation loop，而這個loop會增加之後dislocation要經過這個粒子的難度。
詳細的部份，有興趣可以去看一下物理冶金的第16章。XD
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