物料科學
; B" K2 U( H! ^) PMaterial Science + L' p- V9 I9 G0 g. O8 `" X
物料科學定義Material Science Definition
( t5 e) h! T* s6 \, r- u加工性能
8 K# o- o/ A i- _0 lMachinability0 E) q* U8 ?; U. Q8 ^- B7 E3 `
強度
+ d& \5 \/ _* O; ]8 \) jStrength* j" H0 I" I5 T) a
抗腐蝕及耐用 3 o' I! [! k1 S/ a( {4 V X/ A
Corrosion & resistance durability1 g. E1 X4 A5 ~
金屬特性
- p+ i9 z$ F8 F/ u' N1 x0 I: }, ^. zSpecial metallic features
+ d/ M- Z E; ]4 M$ y. g抗敏感及環境保護
4 b' `& h0 Y" z, a( A- |Allergic, re-cycling & environmental protection
8 `0 l% t8 y% N6 R: n化學元素
" Q6 w, e7 }! p! W" N/ `Chemical element- I7 |( C, ~% j
元素的原子序數 % r' i9 W3 o f# V
Atom of Elements
* Q3 ^( a0 V9 `原子及固體物質 0 s$ ]7 [+ u7 T$ y# O+ Y
Atom and solid material
' ]- r$ J- C* m( ^/ l+ i原子的組成、大小、體積和單位圖表
& @+ J; ? z3 J/ DThe size, mass, charge of an atom, and is particles (Pronton,Nentron and Electron) 3 X: U; q, f, _; ^) A
原子的組織圖 % m7 j! F" @; u: o. o+ K) I& }3 ~
Atom Constitutes ' ~! E1 a: |5 }2 d3 ^+ ^
周期表% C' v# f% `$ a& `
Periodic Table 4 V- h- U$ E5 m% M4 f5 Q
原子鍵結 ) l* H% g( e5 H) S, K7 I8 [; Z
Atom Bonding 8 b. F- u+ K* L) n# ]! M0 t
金屬與合金 Metal and Alloy
! u7 M6 E7 [3 ^2 O1 {* F# ~鐵及非鐵金屬
) i! j! g0 D2 n1 r6 IFerrous & Non Ferrous Metal
& X! c/ z t/ ~* P* F3 N0 |5 P% E金屬的特性
. d3 p& V: V2 c4 ?) A! `Features of Metal $ Q- ` H2 M" Y! Q% b$ P2 o
晶體結構 Crystal Pattern
% S9 `$ h; I$ U- ]+ Z% w0 O晶體結構,定向格子及單位晶格 . E* e* r$ r9 w0 g
Crystal structure, Space lattice & Unit cell
3 k4 d" {0 H0 u3 \6 Z. KX線結晶分析法
# z6 [1 n3 ~. MX – ray crystal analyics method , s, N( k _5 O9 x: k& K/ X' Q
金屬結晶格子 Metal space lattice* \) _# d+ F1 W4 e9 A/ Y# c$ Y
格子常數 Lattice constant 5 P0 C1 O& \4 N4 i& n
米勒指數 Mill's Index
. A6 U6 S' t; Z+ I! S: B金相及相律 Metal Phase and Phase Rule8 T; O b5 b) Y; q
固熔體 Solid solution
3 k* M* N* }# l* n& {( V置換型固熔體 Substitutional type solid solution
5 l1 d( n2 }. o# e( w6 `! Y7 q0 R插入型固熔體 Interstital solid solution % ]) Q% n8 g; f/ u( @
金屬間化物 Intermetallic compound - G0 X9 G7 s# D8 ~
金屬變態 . k1 c7 u3 g- q% K! }5 c
Transformation * z/ |# v9 s0 m8 \3 v
變態點 # y8 y* h* e9 S, h3 d
Transformation Point
( F9 m% a5 L4 C6 v+ {# b3 s1 Y磁性變態+ }, k1 ]8 C3 e* |! }& B& Q
Magnetic Transformation
9 f# C! q; H- d. _! e% D同素變態
) \, i1 M& ]3 N1 ~9 L( G+ Y9 f/ C1 Y6 LAllotropic Transformation
, E& \2 d0 J+ O* R合金平衡狀態
4 G3 ?% w$ N$ N% }7 @( YThermal Equilibrium
5 A& B @9 ~) ?0 E) l' W! n6 ~/ Y( q相律
- N5 |7 }7 N: I/ v6 n8 a" q- X1 \5 pPhase Rule2 Z# H7 K$ z& W
自由度7 d- D. Y1 @6 ~& P, B
Degree of freedom 2 R% i1 a3 @6 ^* P& `! u
臨界溫度
; }( G5 i1 t' f, F x2 @Critical temperture3 j! n$ t* p) Q5 ]7 [6 C
共晶
% b2 b0 K( S/ t" i# ?1 lEutectic
: {; P6 |1 J% g3 o' G包晶溫度 Peritectic Temperature+ a' R3 |; i* i0 P
包晶反應 Peritectic Reaction5 \0 s5 U) @$ _; _( H0 w, T
包晶合金 Peritectic Alloy2 X' q. q) Q3 `1 u+ w
亞共晶體 Hypoeutetic Alloy
9 O' R% b6 t5 C2 s% A5 N; B過共晶體 Hyper-ectectic Alloy
: \- g; `0 o, i( z6 h' K金屬的相融、相融溫度、晶體反應及合金在共晶合金、固熔孻共晶合金及偏晶反應的比較
8 R v3 y( u: AEquilibrium Comparision ( u% N* R9 S/ d
金屬塑性 Plastic Deformation 1 B3 j2 J! Y* ?5 d% S
滑動面 Slip Plan
" }+ y1 V' m8 j: u( ^4 ?, W- O& _. E畸變 Distortion
2 o7 Y- d5 N4 M. e- S+ W硬化 Work Hardening* d- Y+ B) ?1 \5 ?
退火 Annealing& ]0 i* g' ?. l" _" b5 }- p$ `3 {3 c
回復柔軟 Crystal Recovery
J2 j* ~& S, e+ d7 E6 F再結晶 Recrystallization: E; o; z4 t( A/ E; v
金屬材料的性能及試驗 6 W1 {2 k& p- V5 V" h
Properties & testing of metal + J0 e# T1 r2 ~% Y" K$ p$ }
化學性能 8 k3 D! @2 [- G6 b% Y% {
Chemical Properties6 r B4 @2 V- r+ S' x A
物理性能
% V4 T* M$ c- b1 fPhysical Properties1 ?3 ]* @* d* ^3 w$ Y w: C4 Z% j3 q* {" M
顏色 ( G+ W# N$ x2 |# K( f
Colour' G0 a9 u2 b, X0 I7 ~
磁性 7 {9 M7 z( n G
Magnetisum ) T8 @- N4 n- z. O
比電阻
& ~3 q' V- J# l$ OSpecific resistivity & specific resistance
, [9 G: C$ G/ _6 j& ` T% c& d" M: b比重
5 t% Z8 L1 I4 @1 W! ^Specific gravity & specific density
/ I8 Y. v- N% z2 M比熱
. e% H, [4 S1 H9 ^4 O& n% s) {" zSpecific Heat
: ?0 ^# g, [% z& G2 k9 d熱膨脹系數
; c# z* V6 j* H# C- V$ i$ fCoefficient of thermal expansion 5 h: |; O9 P+ w; X+ f* n% _
導熱度3 Z5 F7 H6 i7 [6 C
Heat conductivity . o4 p! \' ~1 m$ ?4 L1 S8 D0 Q: U
機械性能 Mechanical properties
6 K* Z% b3 [. Y3 @$ A屈服強度(降伏強度) (Yield strangth). e* [& Z; E: D- \: w
彈性限度、陽氏彈性系數及屈服點 ! c( f/ W1 Q: U' D( Q, ?. r+ C- D
elastic limit, Yeung's module of elasticity to yield point
# E; m$ O, H2 h- `: M: O伸長度 ( v. r% S6 `. I3 y; V
Elongation
5 |. R2 `# W: E' c, d斷面縮率
P9 Z! M. c5 A- tReduction of area& t9 b. r# a6 P. z$ }! t
金屬材料的試驗方法+ P6 H& V$ D3 w! Y
The Method of Metal inspection : E+ S) C- p& `& \4 C' S) T# E7 b6 _
不破壞檢驗4 J( G+ U% `5 r, M
Non – destructive inspections
4 e4 r6 ]% _4 A5 }8 n滲透探傷法
9 y! Z5 B- j' F& p, uPenetrate inspection 0 ^, s0 {4 K* o+ I
磁粉探傷法
: ?8 @0 ?6 `; C, H- uMagnetic particle inspection
5 m1 o/ E/ O X% b( Y. ?放射線探傷法) d1 k: L# Y' ]6 o
Radiographic inspection
$ m- q8 t) _1 C超聲波探傷法: D4 h* s, Y" E3 C
Ultrasonic inspection
8 x, F. B$ `# H/ A. q) R( G+ T顯微觀察法
5 P! Q. `, h) KMicroscopic inspection/ B5 C. I% l. P/ r% \5 A
破壞的檢驗 ; I( X/ [4 G& `; W
Destructive Inspection9 v4 W0 o* L' J7 U7 u4 ?
沖擊測試2 m9 L4 o/ I# {
Impact Test G/ L- s# l% p0 u5 ^" T; }' E
疲勞測試
/ }. ]- A2 z: V2 H" J$ N- ~Fatigue Test, j9 O+ h; L: g0 j, G2 S
潛變測試 Creep Test1 G3 w( l1 Z) x2 a O
潛變強度
" i4 F) x" R, b5 y, l9 I% T D7 dCreeps Strength + c; f) y) n. ?2 T
第壹潛變期 - t) X2 Q) H7 I& d1 ?( J$ T4 y0 J
Primary Creep5 G4 o n. W' j+ f
第二潛變期" o7 r) o" A2 @+ r. G
Secondary Creep1 w. x3 `- [3 [- Z5 I8 W
第三潛變期/ u* f5 h+ b' u/ u6 g2 y, K x7 m
Tertiary Creep- j4 }9 T# |! S; f7 {3 Q
主要金屬元素之物理性質9 d, p& @* X7 M$ [9 I* B1 b
Physical properties of major Metal Elements/ a' H1 R# R. m3 c* _- Z4 M& r
工業標準及規格 – 鐵及非鐵金屬 * A% A8 U! b$ e* Z+ c
Industrial Standard – Ferrous & Non – ferrous Metal
+ C2 ]3 |* U8 C8 f Z$ n8 c磁力 Magnetic) s; D# D5 l2 z* s% i8 [! K7 w# s- M
簡介 General , q1 O/ W. o# ~
軟磁 Soft Magnetic8 Z* E3 Q2 F9 N! b3 A* {! D- N0 j
硬磁 Hard Magnetic
Q0 ~- ]. d' a$ ?/ }磁場 Magnetic Field
% A5 R3 D% O: o& S磁性感應 Magnetic Induction2 a+ g/ }, r5 J( ^ h$ V8 R
透磁度 Magnetic Permeability* V: w0 b/ D' @1 D
磁化率 Magnetic Susceptibility (Xm) ) d d& o, s2 `# r2 |7 `
磁力(Magnetic Force)及磁場(Magnetic Field)是因物料里的電子(Electron)活動而產生
5 C2 z: M, u ~! H' s- U3 h% ^( I. _5 N( A抗磁體、順磁體、鐵磁體、反鐵磁體及亞鐵磁體
6 A3 X8 Y+ k/ i7 X6 IDiamagnetism, Paramagnetic, Ferromagnetism,Antiferromagnetism & Ferrimagnetism 6 C) U/ G7 q: M) n
抗磁體 Diamagnetism
- e$ B: g6 c- W" G+ g% \/ e3 L磁偶極子 Dipole" N3 H9 z5 Q% I* d" e
負磁力效應 Negative effect. ~7 K, }& L" A
順磁體 Paramagnetic5 H% {& c) V, g. ?: p0 u9 u
正磁化率 Positive magnetic susceptibility) o7 V/ A8 d5 J$ D- z H
鐵磁體 Ferromagnetism ) A2 a. i) T9 u" @ n# B3 I
轉變元素 Transition element
) A& A$ o9 C: G8 k交換能量 Positive energy exchange
( o2 D, @! i$ g1 i& ~外價電子 Outer valence electrons, d5 ?+ Q, b1 R& H
化學結合 Chemical bond
; K6 Y7 |, `0 S2 [3 _自發上磁 Spontaneous magnetization
/ f. l6 k9 ~' q9 `磁疇 Magnetic domain
" m) p0 w- ]9 W3 \相反旋轉 Opposite span& K. d n5 ^9 X8 |1 g
比較抗磁體、順磁體及鐵磁體 4 e7 T4 {/ {4 n5 O- F. l0 b3 B6 N, K
Comparison of Diamagnetism, Paramagnetic & Ferromagnetism
( X' r1 {% e. b0 q反鐵磁體 Antiferromagnetism / P; ?8 p& Q( V" P& _
亞鐵磁體 Ferrimagnetism # }' D( w- \5 I$ e
磁矩 magnetic moment, L+ b* Y9 w: G0 u
凈磁矩 Net magnetic moment
5 R/ R& n5 u3 l% w' ]鋼鐵的主要成份
/ P" I6 [7 E) \& vThe major element of steel . M* U) z1 x% ^* x( l
鋼鐵用"碳"之含量來分類
" N9 q$ X: B, S% X2 GClassification of Steel according to Carbon contents
+ ~( j: O% V1 X B9 s7 B$ w4 ^6 x鐵相 Y7 X* j. x: Y0 a/ L+ }# A
Steel Phases$ R$ T+ X) e* J9 q; e
鋼鐵的名稱' ?" ?0 U$ m4 }! s8 y: [3 w7 s
Name of steel* K# K$ ]6 |1 P; B- H' ?; `
純鐵體
( C& }( l1 D) D7 [, zFerrite
: l/ D( U' {0 o$ }' d滲碳體
& A d/ L: j x8 O: r8 vCementitle C. Z+ y: c, ?, F6 J
奧氏體 Austenite
, y+ ]3 ~& Q, t, Q, O( ^珠光體及共釋鋼 6 m* T+ k7 I5 P
Pearlite &Eutectoid % Q; w9 @0 r& T D; u; @
奧氏體碳鋼 2 R4 R; K2 O! E2 z; J/ Z) I
Austenite Carbon Steel
4 f% v& t- C1 t d, F單相金屬. A! B" T; [, Y& P
Single Phase Metal # c, I" o6 M/ v+ b- ~/ ?& _
共釋變態% s- g: | Q/ Z/ y9 Q* p1 d, l
Eutectoid Transformation 1 X& ~) P% {8 i. S" I
珠光體 Pearlite
( S' R7 k0 ^& q) u亞鐵釋體 * g7 ^+ u# B6 { |
Hyppo-Eutectoid 7 D) u) M% P' q8 s6 r% n% ]
初釋純鐵體 Pro-entectoid ferrite
6 D: i% @' Z) l5 e: _. z4 b過共釋鋼 Hype-eutectoid ! ~9 g$ {6 l; Y3 I' W
珠光體 ' L# }4 P/ [4 M" N4 C: |
Pearlite
, {0 b# ?- N: a' [& Q, Z粗珠光體 Coarse pearlite$ e7 C U3 k9 R% j: e7 U
中珠光體 Medium pearlite" B( e# R9 ?/ p; B$ `4 o
幼珠光體 Fine pearlite
9 ]% |7 J6 U5 R( d6 a磁性變態點 Magnetic Transformation
! ^/ I4 O# f" y) { R0 f鋼鐵的制造" m8 k1 c- Z# O" ~7 o. w: n
Manufacturing of Steel
! C4 [: e6 H# x/ s$ E1 S% z6 L連續鑄造法 Continuous casting process9 z/ H0 h6 S9 | w
電爐 Electric furnace! n, W- b7 O# [) {2 L
均熱爐 Soaking pit4 h/ b) h y' _" }- S
全靜鋼 Killed steel
" B# D R8 u& d8 Y! K G半靜鋼 Semi-killed steel$ S' E0 ?4 w# N/ J2 v! r
沸騰鋼(未凈鋼) Rimmed steel" K- H* O* F+ c1 L0 k
鋼鐵生產流程 Steel Production Flow Chart ' n9 M1 c" o. N7 ~, w
鋼材的熔鑄、鍛造、擠壓及延軋
: x/ }7 u. x1 _' `) m' \6 |2 [The Casting, Fogging, Extrusion, Rolling & Steel : \, y3 a6 V. |' i9 O* P: p
熔鑄 Casting
~) p" b, }7 G, N鍛造 Fogging7 S" N3 ~* [- Y6 f. c
擠壓 Extrusion
5 y3 Y3 M. `5 }& e5 G; n延軋 Rolling
5 I6 u/ I% p6 [- \4 T沖剪 Drawing & stamping1 R# P1 K! ^9 `8 g: u
特殊鋼 Special Steel9 f. R# b4 o3 a/ u
簡介1 g5 C6 E* Z' {* \
General
; H: F+ Q' }- m9 X% g特殊鋼以原素分類 ' }) V4 I' _6 u9 Q
Classification of Special Steel according to Element
) b+ H: {3 v5 ?" P特殊鋼以用途來分類 . F( l5 x5 @+ ~8 k3 s
Classification of Special Steel according to End Usage 0 ~" |* A& f, L. g3 l" {; S
易車(快削)不銹鋼
5 |7 C% O' U0 B. Z8 @& u zFree Cutting Stainless Steel
, \. K" y# a# A* M, a s, V" ~含鉛易車鋼
8 {% |2 d( G( Y7 }+ SLeaded Free Cutting Steel
: o) d' T Y( {1 Z1 X+ y含硫易車鋼
* \) Z# T! m4 b4 ~ JSulphuric Free Cutting Steel ! z/ b* D2 N9 |/ C9 a H8 _5 V
硬化性能
; ?( b0 h2 W* [Hardenability ) C9 Q1 ?) b- o9 p9 g3 j/ Z
鋼的脆性
. o/ d* W: X! r( DBrittleness of Steel ' M1 F" t/ m* B( a- i" {/ j
低溫脆性 Cold brittleness
# y+ P+ c) f6 s回火脆性 Temper brittleness
5 J9 T/ c: c' d8 J/ P W* i日工標準下的特殊鋼材
2 q9 g6 Y4 Y' G* H" YSpecail Steel according to JIS Standard 9 D, L) |- ^! i: f/ B$ X
鉻鋼 – 日工標準 JIS G4104# H6 B. @# u" |8 m6 ?8 q- C
Chrome steel to JIS G4104 ! u& {$ y$ r8 x& _) t6 X; G' e5 J
鉻鉬鋼鋼材 – 日工標準 G4105 62
( ], d8 [- m! b7 G$ f8 W( r1 BChrome Molybdenum steel to JIS G4105 5 I( S* W a( ?/ I$ f
鎳鉻 – 日工標準 G4102 63' `" n6 r, k8 i Y7 ]
Chrome Nickel steel to JIS G4102 4 {9 S# u% Q& y
鎳鉻鉬鋼 – 日工標準 G4103 642 R" |$ h/ w% g8 a
Nickel, Chrome & Molybdenum Steel to JIS G4103
( _3 f+ c7 R8 q& L高錳鋼鑄 – 日工標準
- y( x( d' ? s7 M) w8 ^High manganese steel to JIS standard
; q$ m2 R7 ?4 p5 n片及板材3 p4 S* a( e9 l/ d8 a
Chapter Four-Strip, Steel & Plate/ X4 H5 }: V/ ^( T) P
冷轆低碳鋼片(雙單光片)(日工標準 JIS G3141) 73 - 95$ b9 g* s4 \& r& ?. B
Cold Rolled (Low carbon) Steel Strip (to JIS G 3141); D7 A& o, }' Z. q; s
簡介7 b: T; M! g: a3 K$ F1 m
General
* q+ ?6 t$ _! B% J美材試標準的冷轆低碳鋼片2 W ?. S, v2 @ r
Cold Rolled Steel Strip American Standard – American Society for testing and materials (ASTM)
5 K T2 y5 ?7 l# P5 D' S日工標準JIS G3141冷轆低碳鋼片(雙單光片)的編號淺釋 5 I7 W) F- L8 N. T) Q8 a9 y
Decoding of cold rolled(Low carbon)steel strip JIS G3141
8 W: R; J6 @" U材料的加工性能 Drawing abillity, i5 y: t2 _; a* ~- |, u* r u
硬度 Hardness
~% I" g6 i( D3 W% J8 n" R表面處理 Surface finish6 L1 q+ G5 ?1 M' ^9 X9 @: O: {
冷轆鋼捆片及張片制作流程圖表
* }) q/ p6 `4 r# h) _. n: DProduction flow chart cold rolled steel coil sheet 0 G0 U6 T0 Y/ O( j2 I) j( l" ?
冷轆鋼捆片及張片的電鍍和印刷方法
0 @9 ?7 S1 \4 L5 a3 ^: w1 E4 ]$ C* LCold rolled steel coil & sheet electro-plating & painting method
" z( N" y% A+ K$ \7 b- x冷轆(低碳)鋼片的分類用、途、工業標準、品質、加熱狀態及硬度表
& w' Y7 q: {1 A( L* U( s# _End usages, industrial standard, quality, condition and hardness of cold rolled steel strip
# e) e1 X! U* W! ~3 i硬度及拉力 Hardness & Tensile strength test
: G1 d9 }" {$ ~/ P+ p/ E1 C拉伸測試(順紋測試)
. i* T) D- Z" ^Elongation test % Z( S* h: ^; r) h2 A G! k% e% V, v
杯突測試(厚度: 0.4公厘至1.6公厘,準確至0.1公厘 3個試片平均數)% [$ `$ J6 {3 L$ o
Erichsen test (Thickness: 0.4mm to 1.6mm, figure round up to 0.1mm)
: W0 D$ x3 d! J$ b% S* ?& U曲面(假曲率) |