專業新知Knowledge
2021-05-14 6285
金屬材料-金長谷工業製造加工廠
金屬合金
1.鐵系合金
1-1鋼鐵
1-1-1低合金鋼
1-1-2高合金鋼
1-2鑄鐵
2.非鐵系合金
2-1銅合金
2-2貴金屬
2-3耐火金屬
2-4超合金
2-5輕合金
2-5-1鋁合金
2-5-2鎂合金
2-5-3鈦合金
鋼鐵材料
1.冷軋鋼板
用於要求耐高腐蝕性的產品,經沖壓後電鍍鋅/镍
2.鍍鋅鋼板
鍍鋅鋼板是在鋼板上鋅一層鋅,使鋼材耐蝕。
電鍍鋅鋼板(EG)用以製造電腦主機殼。
熱浸鍍鋅鋼板(GI)價格較便宜,且防腐性能更高,較廣泛使用。
3.馬口鐵(薄板)
馬口鐵是指用低碳鋼生產的錫鋼板鋼板。
由一次冷軋板(CRS)和二次冷軋板(CRS+退火軋製), 產品大量使用於食品罐頭與電腦電磁遮蔽即沖製小零件。
馬口鐵特性:
-外觀漂亮塗裝性,印刷性好。
-耐腐蝕性,焊接性好。
-材質均勻,加工性佳。
-可使用各種表面處理的調質。
-可做食品容器對人體無害。
4.不銹鋼板
不銹鋼是鋼鐵材料的一個分支,用於需耐腐蝕的環境。
耐腐蝕主要是含有鉻,也增加镍和鉬來增加效果。
不銹鋼特性::
-不銹鋼並非不生銹,不銹鋼生鏽是常見的現象,應該稱為耐蝕鋼。
-不銹鋼是鐵,碳和鉻的合金,或另外在加其他合金,鉻是第一個主要元素,镍是第二個主要元素,它有光潔的外觀,抗腐蝕,並有良好的機械性能。
5.模具鋼
類別:
-冷作模具鋼 : SKD11, SLD, Cr12MoV, DC52。
-塑膠模具鋼 : P20, NAK80, STAVAX。
-熱作模具鋼 : SKD61, H13, 4Cr5MoSiV。
- 粉末鋼 : V4, V10, ASP23。
-高速工具鋼 : SKH51, M2。
-機械拉力鋼 : S45C, 45#,42Cr。
2-1銅合金的特性
-導電及熱傳導率高 , 光澤性好,微量的不純物 / 冷間加工會減少約 2%
-FCC結晶 , 塑性加工容易。
-耐蝕性優秀佳節,易電鍍。
-銅無磁性。
黃銅 Cu-Zn 合金
美術工藝品及裝飾品等 , 為 30 - 40%Zn 含量 , 延展性 / 衝壓性极佳 , 適於電
鍍 / 深衝 。
-95Cu-5Zn 與純銅差不多 , 容易壓印 , 稱為鍍金銅。
-90Cu-10Zn ( 丹銅 ), 用於拉壓加工 , 稱為商用黃銅。
-85Cu-15Zn -- 稱為 red brass; 80Cu-20Zn--low brass。
-70Cu-30Zn ( 七三黃銅 ), 容易冷加工 , 廣供深壓拉用。
-65Cu-35Zn 與七三黃銅同為深壓拉加工用銅材。
- 60Cu-40Zn , 六四黃銅 , 組織為 (+), 做為螺栓、螺帽等。
洋白銅 Cu-Ni 合金
-洋白又稱洋銀 , 色澤近於銀 , 以前供裝飾用、餐器、樂器等銀器代用品。
-韌性高 , 強度高 , 穩定性好 , 富有彈性 , 可可為彈簧。
磷青銅 Cu - Sn - P
磷青銅係由青銅 ( 銅錫合金 ) 添加脫氧劑,磷 (P) 含量 0.03～0.35% 及其它微量元素如 Fe、Zn 等組成。延展性、耐疲勞性均佳，可用於電氣及機械材料，且耐蝕性 ，材料可靠度高於一般銅合金製品，以連續熔解鑄造 (板片、銅卷 ) 方式製成，具高度之材質均勻性。
鈹銅 Cu – Be 合金
約在 2% 鈹左右 , 有析出硬化性 , 強度 / 耐磨耗性 / 彈簧特性 / 導電率優秀 , 具良好耐腐蝕性 , 加工性。
2-5輕金屬 鋁合金,鎂合金
2-5-1鋁合金特性
質輕 : 輕量化使用
- 耐蝕性 : 自然 ( 人工 ) 氧化薄膜 , 優良耐蝕性。
-成形性 : 軟態適於各種成形加工 , 如燈罩 ,外殼等。
-強度 : 可強化至不同強度等級 2~60Kg/mm2。
-表面處理 : 陽極處理 / 化成處理 / 電鍍 / 涂覆。
-導電性 : 純銅之 60%, 但成本便宜 。
-導熱性 : 極佳 , 散熱片 , 熱交換器。
-加工性 : 特佳管 , 棒 , 線 , 板及各種擠型材。
-焊接性 : 佳 , 各種結構體及船舶應用廣。
-無毒性 : 食品用途方面。
-再生性 : 回收重熔 , 充分且有效。
2-5-1-1製造分類
2-5鋁合金成形
主要鋁合金成形材料機械性能
鋁合金鑄造
2-5-1-2鋁合金陽極處理特色
-化學氧化 / 裝飾性陽極 / 硬質陽極。
-極佳的防護性與裝飾性 / 耐磨性 , 有較高硬度色澤均一, 膜層透明 / 外觀不允許有缺陷。
-純鋁 / 防銹鋁染色較鮮艷。
-鋁矽合金氧化膜發暗只能染深色。
2-5-2鎂合金的特性
-強度 / 重量比佳 , 重量輕 , 鋼性好。
-耐沖擊 , 耐磨 / 環保法規要求。
-耐熱 , 散熱性佳 / 吸振性 , 電磁遮蔽性佳。
-產品潮流 / 成本適當 / 制造技術成術 / 無可燃性。
鎂合金應用
汽車工業 /3C 電子產品 自行車 / 高密封性系統 運動休閑器材 / 工業用工具 武器系統 / 醫療設備。
鎂合金製程
鎂錠壓鑄(AZ、AM系列)=>去毛邊=>機械加工=>研磨=>化成處理=>烤漆。
鎂合金壓鑄國際標準成份
鎂合金物理特性
鎂合金機械特性
鎂合金各種型號用途
1.鐵系合金
1-1鋼鐵
1-1-1低合金鋼
1-1-2高合金鋼
1-2鑄鐵
2.非鐵系合金
2-1銅合金
2-2貴金屬
2-3耐火金屬
2-4超合金
2-5輕合金
2-5-1鋁合金
2-5-2鎂合金
2-5-3鈦合金
鋼鐵材料
1.冷軋鋼板
用於要求耐高腐蝕性的產品,經沖壓後電鍍鋅/镍
| 冷軋鋼板種類,用途,化學成份用途 | |||||
| 種類 | 用途 | C | Mn | P | S |
| SPCC | 商用 | 0.12 | 0.5 | 0.040 | 0.035 |
| SPCD | 拉伸 | 0.10 | 0.45 | 0.035 | 0.035 |
| SPCE | 深拉伸 | 0.08 | 0.40 | 0.030 | 0.030 |
2.鍍鋅鋼板
鍍鋅鋼板是在鋼板上鋅一層鋅,使鋼材耐蝕。
電鍍鋅鋼板(EG)用以製造電腦主機殼。
熱浸鍍鋅鋼板(GI)價格較便宜,且防腐性能更高,較廣泛使用。
3.馬口鐵(薄板)
馬口鐵是指用低碳鋼生產的錫鋼板鋼板。
由一次冷軋板(CRS)和二次冷軋板(CRS+退火軋製), 產品大量使用於食品罐頭與電腦電磁遮蔽即沖製小零件。
馬口鐵特性:
-外觀漂亮塗裝性,印刷性好。
-耐腐蝕性,焊接性好。
-材質均勻,加工性佳。
-可使用各種表面處理的調質。
-可做食品容器對人體無害。
4.不銹鋼板
不銹鋼是鋼鐵材料的一個分支,用於需耐腐蝕的環境。
耐腐蝕主要是含有鉻,也增加镍和鉬來增加效果。
不銹鋼特性::
-不銹鋼並非不生銹,不銹鋼生鏽是常見的現象,應該稱為耐蝕鋼。
-不銹鋼是鐵,碳和鉻的合金,或另外在加其他合金,鉻是第一個主要元素,镍是第二個主要元素,它有光潔的外觀,抗腐蝕,並有良好的機械性能。
| 不銹鋼板種類,化學成份 | |||||
| 種類 | Cr | Ni | C | Si | Mn |
| SUS 301 | 15.8~ 18.2 |
5.9~ 8.1 |
≦0.16 | ≦1.05 | ≦2.04 |
| SUS 304 | 17.8~ 20.2 |
7.9~ 10.6 |
≦0.09 | ≦1.05 | ≦2.04 |
| SUS 302 | 16.8~ 19.2 |
7.9~ 10.1 |
≦0.16 | ≦1.05 | ≦2.04 |
| SUS 430 | 15.8~ 18.2 |
≦0.13 | ≦0.80 | ≦1.03 | |
5.模具鋼
類別:
-冷作模具鋼 : SKD11, SLD, Cr12MoV, DC52。
-塑膠模具鋼 : P20, NAK80, STAVAX。
-熱作模具鋼 : SKD61, H13, 4Cr5MoSiV。
- 粉末鋼 : V4, V10, ASP23。
-高速工具鋼 : SKH51, M2。
-機械拉力鋼 : S45C, 45#,42Cr。
2-1銅合金的特性
-導電及熱傳導率高 , 光澤性好,微量的不純物 / 冷間加工會減少約 2%
-FCC結晶 , 塑性加工容易。
-耐蝕性優秀佳節,易電鍍。
-銅無磁性。
黃銅 Cu-Zn 合金
美術工藝品及裝飾品等 , 為 30 - 40%Zn 含量 , 延展性 / 衝壓性极佳 , 適於電
鍍 / 深衝 。
-95Cu-5Zn 與純銅差不多 , 容易壓印 , 稱為鍍金銅。
-90Cu-10Zn ( 丹銅 ), 用於拉壓加工 , 稱為商用黃銅。
-85Cu-15Zn -- 稱為 red brass; 80Cu-20Zn--low brass。
-70Cu-30Zn ( 七三黃銅 ), 容易冷加工 , 廣供深壓拉用。
-65Cu-35Zn 與七三黃銅同為深壓拉加工用銅材。
- 60Cu-40Zn , 六四黃銅 , 組織為 (+), 做為螺栓、螺帽等。
洋白銅 Cu-Ni 合金
-洋白又稱洋銀 , 色澤近於銀 , 以前供裝飾用、餐器、樂器等銀器代用品。
-韌性高 , 強度高 , 穩定性好 , 富有彈性 , 可可為彈簧。
磷青銅 Cu - Sn - P
磷青銅係由青銅 ( 銅錫合金 ) 添加脫氧劑,磷 (P) 含量 0.03～0.35% 及其它微量元素如 Fe、Zn 等組成。延展性、耐疲勞性均佳，可用於電氣及機械材料，且耐蝕性 ，材料可靠度高於一般銅合金製品，以連續熔解鑄造 (板片、銅卷 ) 方式製成，具高度之材質均勻性。
鈹銅 Cu – Be 合金
約在 2% 鈹左右 , 有析出硬化性 , 強度 / 耐磨耗性 / 彈簧特性 / 導電率優秀 , 具良好耐腐蝕性 , 加工性。
2-5輕金屬 鋁合金,鎂合金
2-5-1鋁合金特性
質輕 : 輕量化使用
- 耐蝕性 : 自然 ( 人工 ) 氧化薄膜 , 優良耐蝕性。
-成形性 : 軟態適於各種成形加工 , 如燈罩 ,外殼等。
-強度 : 可強化至不同強度等級 2~60Kg/mm2。
-表面處理 : 陽極處理 / 化成處理 / 電鍍 / 涂覆。
-導電性 : 純銅之 60%, 但成本便宜 。
-導熱性 : 極佳 , 散熱片 , 熱交換器。
-加工性 : 特佳管 , 棒 , 線 , 板及各種擠型材。
-焊接性 : 佳 , 各種結構體及船舶應用廣。
-無毒性 : 食品用途方面。
-再生性 : 回收重熔 , 充分且有效。
2-5-1-1製造分類
2-5鋁合金成形
| 合金系列 | 合金編號 | 材料編號 |
| 純鋁(>99.0%) | 1** | L2,1070(ASTM, A1070(JIS) |
| Al-Cu | 2** | LY9,2024,A2024 |
| Al-Mn | 3** | LF21,3003,A3003 |
| Al-Si | 4** | LT1,4043,A4043 |
| Al-Mg | 5** | LF2,5052,A5052 |
| Al-Mg-Si | 6** | LD1(2),6063(6061), A6063(1) |
| Al-Zn | 7** | LC4,7075,A7075 |
| 牌號及 性能 |
拉伸 強度 |
降伏 強度 |
硬度 | 延伸率 |
| 25℃ Mpa | 25℃ Mpa | 500kg 10mm |
1.6mm | |
| 5052- H32 |
230 | 195 | 60 | 12 |
| 6061- T651 |
310 | 276 | 95 | 12 |
| 7050-T7451 | 510 | 455 | 135 | 10 |
| 7075- T651 |
572 | 503 | 150 | 11 |
鋁合金鑄造
| 合金系列 | 合金編號 | 材料編號 |
| 純鋁(>99.0%) | 1** | |
| Al-Cu | 2** | 201.0 |
| Al-Si(-Cu-Mg) | 3** | A380/ADC10;A384 /ADC12 |
| Al-Si | 4** | |
| Al-Mg | 5** | |
| Al-Zn | 6** | |
| Al-Sn | 7** |
2-5-1-2鋁合金陽極處理特色
-化學氧化 / 裝飾性陽極 / 硬質陽極。
-極佳的防護性與裝飾性 / 耐磨性 , 有較高硬度色澤均一, 膜層透明 / 外觀不允許有缺陷。
-純鋁 / 防銹鋁染色較鮮艷。
-鋁矽合金氧化膜發暗只能染深色。
2-5-2鎂合金的特性
-強度 / 重量比佳 , 重量輕 , 鋼性好。
-耐沖擊 , 耐磨 / 環保法規要求。
-耐熱 , 散熱性佳 / 吸振性 , 電磁遮蔽性佳。
-產品潮流 / 成本適當 / 制造技術成術 / 無可燃性。
鎂合金應用
汽車工業 /3C 電子產品 自行車 / 高密封性系統 運動休閑器材 / 工業用工具 武器系統 / 醫療設備。
鎂合金製程
鎂錠壓鑄(AZ、AM系列)=>去毛邊=>機械加工=>研磨=>化成處理=>烤漆。
鎂合金壓鑄國際標準成份
| 元素 | AZ91D | AM60B | AM50A | AM20 |
| 鋁(Al) | 8.3-9.7% | 5.5-6.5% | 4.4-5.5% | 1.7-2.5% |
| 錳(Mn) | 0.15-0.50% | 0.24-0.6% | 0.26-0.6% | 0.20% max |
| 鋅(Zn) | 0.35-1.0% | 0.22% max | 0.22% max | 0.20% max |
| 矽(Si) | 0.01% max | 0.01% max | 0.01% max | 0.05% max |
| 銅(Cu) | 0.030% max | 0.010% max | 0.010% max | 0.008% max |
| 鎳(Ni) | 0.002% max | 0.002% max | 0.002% max | 0.001% max |
| 鐵(Fe) | 0.005% max | 0.005% max | 0.004% max | 0.004% max |
| 其它 | 0.02% max | 0.02% max | 0.02% max | 0.01% max |
| 鎂(Mg) | 餘量 | 餘量 | 餘量 | 餘量 |
鎂合金物理特性
| 型號 | AZ91D | AM60B | AM50A | AM20 |
| 密度(g/cm3 ) | 1.81 | 1.80 | 1.77 | 1.75 |
| 凝固溫度( ℃ ) | 598 | 615 | 620 | 638 |
| 溶化溫度 | 420-435 | 420-435 | 420-435 | 420-435 |
| 熱膨脹 | 26.0 | 26.0 | 26.0 | 26.0 |
| 比熱溶解(kJ/kg) | 370 | 370 | 370 | 370 |
| 比熱 (kJ/kg*K ) | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 |
| 導熱系數(W/K*m ) | 51 | 61 | 65 | 94 |
| 導電系數 (MS/m) | 6.6 | - | 9.1 | 13.1 |
鎂合金機械特性
| 型號 | AZ91D | AM60B | AM50A | AM20 |
| 極限抗拉強度(MPa) | 240-250 | 225-240 | 210-230 | 190-210 |
| 拉伸屈服強度(MPa) | 45160 | 130 | 125 | 90 |
| 壓力屈服強度(MPa) | 148 | - | 113 | 74 |
| 伸長率(%) | 3-7 | 8-13 | 10-15 | 12-20 |
| 拉緊系數(GPa) | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 剪切系數(GPa) | 17 | - | - | - |
| 布氏硬度(HBS 1/5) | 70 | 65 | 60 | 45 |
| 沖擊應力(J) | 6-9 | 17-18 | 18 | 18 |
鎂合金各種型號用途
| 鎂合金型號 | 用途 | |||
| AZ91D |
最普遍使用的鎂合金，擁有高強度及優良的鑄造性能。
如 : 摩托車、電腦配件、流動電話、運動用品、外殼、蓋子、手提工具、家庭用品等。
|
|||
| AM60B, AM50A |
除高強度及鑄造性能外，更有卓越的延展性及能量吸收特性。 (AM60B 有相對較高的抗拉強度 ) 如 : 汽車坐位框架 、軚盤、儀表板、支架等。 |
|||
| AM20 | 高延展性及良好的沖擊強度。 如 : 汽車安全配件。 |
|||