鐵鋁錳合金研究發展

Abstract

本研究計畫主要的目的有:�鐵鋁錳熱軋合金 鋼板,先導工場(Pilot Plant)軋延資料數據之建立;� 探討碳,矽和鈷等合金元素對鐵鋁錳合金顯微結 構的影響.�鐵鋁錳合金熱軋鋼板先導工場軋延資料數據之 建立過去國內鐵鋁錳合金鋼的研究,在行政院國 科會鼎力支援下,無論在學術上或應用上的研究, 成果均十分豐碩.而高強度高�性鐵鋁錳合金熱 軋鋼板的研究成果,首度於民國73年嘗試技術轉移 給國防部陸軍戰甲車發展中心.當時是以Fe-Al-Mn-C 四元合金為研究目標,結果發現Fe-Al-Mn-C四元合金 鋼錠經熱軋成鋼板,再經過固溶,淬火及550□的時 效熱處理後,其機械性質及防彈性質均超過美國 防彈鋼板MIL-A-12560E規格.惟由於此種鋼板需要經 過繁複的熱處理,因此顯著降低此種鋼板的實用 性.故陸軍戰甲車發展中心於民國76年再度支援進 行免後續熱處理的Fe-Al-Mn-C合金鋼板的研製.期許 鋼板經熱軋加工後即可使用,不需再經過任何熱 處理,以免大型鋼板熱處理和變形整平加工等製 程困擾.關於此研製案共分二部份:�銲條,銲線研 製及銲接技術�熱軋鋼板研製.其中銲條(MIG使用) ,銲線(TIG使用)及銲接技術部份由本計畫主持人負 責--因鐵鋁錳合金鋼板銲條和銲接技術全世界均 無,故需國內自行發展.而此部份已於民國78年4月 如期完成,並順利地將技術轉移給戰甲車發展中 心,當時由現任戰甲車發展中心黃副主任(當時為甲車廠廠長)帶隊至新竹進行技術移轉,然而在熱 軋鋼板研製方面(由另外學校教授負責研製),延至 民國81年2月,卻未順利完成.未能順利完成的主要 原因為其所研製之鋼板在熱軋狀態下,其降伏強 度雖可達180ksi,但其衝擊值(�性)卻只有介於35 .sim. 20ft-1b之間;而且由於其機械強度甚高,中鋼軋 延機無十分把握可以負荷,故研製期間鋼錠均運 往國外軋延.有鑑於此,本計畫擬以民國79年由國 科支援本計畫主持人所研發成功的Fe-Al-Mn-C熱軋 合金鋼板(Hot-Rolled Alloy Steel Plate)租用中鋼研究發 展處先導工場的熱軋機,進行先導工場研究,以期 評估Fe-Al-Mn-C熱軋合金鋼板將來上中鋼生產線熱 軋機之可行性及工業化之可行性.鐵鋁錳碳熱軋 合金鋼板的研究成果於民國79年書成專利書,並申 請中華民國,美國,英國,德國,法國,加拿大,韓國和 日本等國,目前,業已取得中華民國,美國,和韓國等三國專利,英國部份已進入公告階段,其餘國家 正審查中.本Fe-Al-Mn-C熱軋合金鋼板具有以下幾項 優點:ぇ本專利熱軋合金鋼板在熱軋狀態下,其降伏強 度可達100.sim. 140ksi之間,且當有60 .sim. 30%的延伸 率,而�性值達150 .sim.80 ft-1b,由於降伏強度和� 性值兩者可同時高於目前工業上或國防上所使用 的Q.T.(淬火,回火)合金鋼板,故其發展潛力甚大.え本專利之鋼板在熱軋狀態下即能擁有上述的機 械性質無需再經過任何處理.因此,無需大型的沃 斯田鐵化,淬火和回火等熱處理設備和高強度鋼 板整平設有利於國內開發量產及技術轉移.ぉ本專利之熱軋合金鋼板,其降伏強度相當適中, 將來可委請中鋼執行熱軋,生產技術可完全在國 內生根.�本專利之熱軋合金鋼板降伏強度較低,利於切 割加工,有助於未來鋼板應用範疇的擴展.綜合上述特性可知,本專利Fe-Al-Mn-C熱軋合金鋼板 將來十分可能可以在國內量產且此種鋼板同時兼 具有優良的機械強度和衝擊性(�性),可符合國防 上及工業上對高強度和高�性合金鋼的要求.�探討碳,矽和鈷等合金元素對鐵鋁錳合金顯微 結構的影響: