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2021-05-14  1964

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
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
主要鋁合金成形材料機械性能
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。