The effect of iron addition to Cu-11.0% Al alloy on the mechanical properties and microstructures has been investigated by using isothermal transformation technique.
This investigation showed that the addition of 2% iron to Cu-11.0% Al alloy produced fine microstructures and that fine iron-rich precipitate particles were formed within α phase after proper isothermal treatments. However, the addition of 1% iron did not have any effect on the microstructures at transformation temperature of 524℃ and 560℃. The structure of iron-rich precipitate particles was body centered cubic (B.C.C.) with lattice parameter of 2.93Å.
The iron additions caused increase in ultimate tensile strength (U.T.S.) and 0.2% offset yield strength with little effect on elongation. The specimens of fine microstructures with iron-rich precipitate particles showed large U.T.S., and the maximum value of 110,000 psi was obtained. The high U.T.S. is attributed to the microstructural refinement and the iron-rich precipitate particles.
Cu-11.0% Al 합금 에의 철 첨가가 현미경 조직과 기계적 성질에 미치는 영향을 연구 하는데 있어서 등온 변태법을 사용하였다.
이미 보고된 TTT diagram 을 기초로 하여 적당한 등온 변태 온도와 시간을 택하여 여러가지 현미경 조직을 얻고 각 시편에 대한 인장시험을 행하였다. 등온변태 처리는 철을 첨가하지 않은 합금과 철을 1%, 2% 씩 첨가한 합금에 대해 동일한 조건에서 행하였으며, 거기서 얻은 현미경 조직과 기계적 성질을 서로 비교 하였다. 그리고 철이 주성분인 석출물이 보이는 시편에 대해서는 전자현미경으로 그 석출물을 관찰하였다. 본 연구 실험 결과 얻은 결론은 다음과 같다.
1) 철을 첨가한 합금의 등온 변태 특성은 철을 첨가하지 않은 합금의 경우와 유사하다.
2) 철이 주성분인 석출물은 α상 내에만 나타나며 격자상수가 2.93Å 인 면심입방조직을 가지고 있다.
3) 철의 용해도는 1% 보다 훨씬 작은 것으로 생각된다. 그러나 철 주성분인 석출물이 소량 나타나는 것은 고용체가 평형상태에 이르지 않았기 때문이다.
4) 용해되지 않는 철은 α상이나 $\beta_1$상에 우선 위치를 제공하여 현미경 조직을 미세화 시키는데 기여한다.
5) grain boundary 에 나타나는 α는 항복강도와 연신율을 감소시키고, grain 내에 나타나는 α는 항복강도에는 영향을 미침이 없이 연신율을 증대시킨다.
6) 철 첨가는 연신율에는 별 영향을 주지않고 인장강도와 항복강도를 증대시킨다.
7) 2% 의 철을 첨가한 합금의 높은 인장강도는 현미경 조직의 미세화와 철이 주성분인 석출물의 경화효과에서 기인하는 것으로 생각된다.
8) 425℃ 에서 등온 변태 시킨 시편에서 pink etching phase 가 관찰되었다.
