報告人 : 魏慶華南台科技大學機械工程系教授

高強度鋁合金7050熱處理缺陷改善與製程技術提昇高強度鋁合金7050熱處理缺陷改善與製程技術提昇報告人:魏慶華南台科技大學機械工程系教授 Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 1

報告大綱 ‧缺陷問題描述 ‧缺陷之可能原因 ‧交流Q&A Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 2

缺陷問題描述 ‧7050鋁合金管件的生產流程 ▓ 擠型（Extrusion)製程 ▓熱處理（Heat Treatment)製程 ▓表面陽極處理 ‧批次熱處理製程後管件在表面起泡率達20% Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 3

缺陷問題描述 ‧7050鋁合金管件的T4熱處理製程 ▓7050為Al-Zn(-Mg-Cu)鋁合金，透過熱處理製程析出MgZn2和Al2Cu，以增加鋁合金的強度 ▓ T4:經固溶處理後自然時效至相當安定狀態 ‧ T4熱處理 ▓固溶（Solution）過程：使合金成份固溶至金屬基地 ▓淬水（Quenching）過程：將工件快速冷卻，使固溶過程之合金轉化成析出微結構固定於金屬基地內 ▓人工時效（Artificial Aging）過程：將工件重熱一段時間，使析出物均佈於晶粒中，以增加材料之強度 Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 4

缺陷問題描述 ‧T4熱處理製程的資料 ▓加熱爐種類: 電爐、瓦斯爐 ▓工件種類: 長管：L=2m, d=32~40mm, t=2mm, 3mm 短管：L=0.4m, d=32~40mm, t=2mm, 3mm ▓爐溫：479℃(長管)；470℃（短管） ▓持溫時間：1hr(長管)；1hr and 10~20min（短管） ▓工件數量：70~1005支/爐(長管)；650~900支/爐（短管） ▓出加熱爐進淬水池之遲滯時間：7sec ▓淬水時間：2~3min ▓清洗工件（以自來水清洗工件表面之淬水液） ▓管件矯直 Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 5

缺陷問題描述 ‧T4熱處理製程的資料 ▓時效處理(共19hr) 溫度(1)165℃(持溫9 hr)；(2)172℃（持溫9 hr）冷卻至室溫10 hr ▓以人工檢視挑出起泡之工件 ▓進行各種品管檢驗內視檢查管內表面、表面硬度、拉應力與屈伏強度、耐磨性、外形、疲勞測試 Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 6

缺陷之可能原因 ‧加熱爐之溫度不均勻 ▓建議做爐溫量測（分別要進行空爐量測與進料後之滿爐量測） ‧淬水池之溫度分佈應確實掌握 ▓建議做淬水池溫度隨時間之變化圖 ▓觀察淬水池之溫度是否隨當日處理之次數而變化？ ▓淬水前用氣泡攪拌使淬水液可能使氣泡附著於工件表面造成冷卻速率不均勻 ▓在淬水池底加裝攪動裝置使淬水液溫度更均勻 Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 7

缺陷之可能原因 ‧是否淬水池冷卻能力不足 ▓探討水池容量與處理工件數量之比值關係 ▓建議減少每爐處理工件之數量觀察是否能減少不良率? ‧擠製過程加工液體埋入工件致使工件進入加熱爐氣化 ▓建議將工件切下小試片做熱失重分析 ▓建議將工件在擠製過程後做徹底清洗 Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 8

感謝參加 敬請指教 Southern Taiwan University of Technology Dept. of Mechanical Engineering 10

報告人 : 魏慶華 南台科技大學 機械工程系 教授