本研究探討新型Ti20Zr15Hf15Ni35Cu15 高熵形狀記憶合金於不同時效條件下之相生成與顯微結構變化,為第一篇深入探究TiZrHfNiCu高熵形狀記憶合金系統之熱處理與顯微結構的重要研究,研究結果統整於圖1與圖2。本研究中發現Ti20Zr15Hf15Ni35Cu15 高熵形狀記憶合金於400 °C至800 °C進行熱處理將產生複雜之析出現象及顯微結構變化。當熱處理溫度低於500 °C時,材料中將產生奈米級H相析出,且其應力場具有壓抑麻田散體相變態之效果,造成相變態溫度降低。另一方面,當熱處理溫度為600 °C時,材料內發生共析反應,並產生 (Zr,Hf)7Cu10與Ti2Cu之層狀組織。提高處理溫度至700 °C則造成原Ti2Ni相周遭產生反應,生成一層新生之同方位Ti2Ni,並在其外層產生一層(Zr,Hf)7Cu10相。研究結果顯示於不同處理條件下,Ti20Zr15Hf15Ni35Cu15 高熵形狀記憶合金會產生H相析出、共析分解或(Zr,Hf)7Cu10生成等各式反應,使該材料之顯微結構具有大幅度之可控性,提供進一步調整TiZrHfNiCu高熵形狀記憶合金系統性能之重要方法。(機械系陳志軒教授提供)

圖1 Ti20Zr15Hf15Ni35Cu15 高熵形狀記憶合金於不同時效條件下之顯微結構影像。

圖2 Ti20Zr15Hf15Ni35Cu15高熵形狀記憶合金於不同時效溫度下之顯微結構統整。