TW297053B - - Google Patents

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七.弄3 4 1种1 8 3號專利由請苐 月專踩ΐ.百（“年10月产7 ，，_ Β7五、發明説明（1 ) 發明節園 本發明係關於奧氐體不銹鋼合金*特別係闞於兼具有良 好的切削性、耐磨性、可模鍛性及横斷機械性質的奥氏體 不銹鋼合金及由其製得之物件。 發明背暑 經濟部中失螵輩局員工消費合作杜印災 通常 ，不銹鋼的 切削難度比 碳和低金合鋼 來得高，此乃 因不锈 鋼的強度及 機件硬化速 率比碳和低合 金鋼為高之故 。因此 ，與切削碳 和低合金不 銹鋼相較，切 削已知的不銹 鋼所用 的機械力必 須較大，所 用的切削速率 必須較小才行 。此外 ，使用已知 的不辨鋼常 會縮短切削工 具的使用壽命 A I S I 3 0礼、3161、3 21和3 47型不綉鋼是 重量百分比姐 成如下 的奧氏體路 一鎳和鉻一 鎳一鉬不锈鋼 ： 304L 型 316L 型 321型 347型 *最5! 雷昼5： 簞最％ 簞最X C 不超過0.03 不超過0.03 不超過0.08 不超過0.08 Μη 不超過2.00 不超過2.00 不超過2.00 不超過2.00 Si 不超過1.00 不超過1.00 不超過1.00 不超過1.00 P 不超過0.045 不超過0.045 不超過0.045 不超過0.045 s 不超過0.03 不超過0.03 不超過0.03 不超過0.03 Cr 18.0-20.0 16.0-13.0 17.0-19.0 17.0-19.0 Ni 8.0-12.0 10.0-14.0 9.0-12.0 9.0-13.0 N 不超過0.10 不超過0.10 不超過0.10 —— -I— . I - 1..... 111 - !^士^ν I- I ...... ; - I - 11 一 / : - I -—I- I 1* I— I ^ 0¾ ·\5 - > 1". » * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣紙張尺度適用中國國家標苹（CNS ) Λ4規格（210 X 2ί)7公缝） 8 .V .V !(),00() 五、發明説明（2

Mo Τί Hb+Ta Fe 2.0-3. 餘者 餘者 A7 B7 5x (^C+$N)至0.70 — — IOxXC至1.10 餘者 餘者 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 來源：METALS HANDBOOK®» Desk Edition; 頁（I985)。AMS舅車跟定1些合余的铜含j| 0.75¾° 已經知道上面所列出的鉻一鎳和輅一練一 於非磁性且耐磨性良好的應用上。為 不绣網所會遭遇的問題，所Μ在不_ 磷之類的元素和/或使碳和氮維持低 的不锈網。但是•對於切削性獲得改 一鉬不绣網仍有其需求存在•特別是 削操作（如：在自動化的螺紋切削機 需求存在。 如前面所述者。非常希望能夠得到 奥氏體不銹鋼來得好的奥氏體不绣期。 琎明a谏 本發明之合金可解決已知的奥氏體不銹網 大部分問題。本發明之合金是一種奥氏體不 切削性比已知的絡一鏵和絡一鎳一鉬不銹網 同時也不會對所欲的其他性質（如：耐磨性 横斷機械性質）造成負面影響。 第15章，2-3 不得萆於 鉬不绣鋼可用 了要克腋切削已知的 網中添加如硫、蜢或 含量Μ修飾一些等級 菩的絡一鎳和絡一鎳 對於用於產製類型切 中）的不绣網一直有 切削性比目前已知的 合金所遭遇的 绣鋦合金*其 合金好得多， 、可模斷性和 (請先聞讀背面-C'注意事項再填寫本頁) 装' 訂 —5 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210Χ297公釐〉 A7 B7 五、 發明説明（ 3 ) - M重量百分比計，本 發明之奥氏 體不銹期合 金的廣義及 較佳的姐成範圍如下： ▼ 阐義 住者1 較住老2 «ft 老：？ ®住者4 C 不超過0.030 不超過0.030 不超過0.030 不超過0.030 不超過0.030 Hn 不超過2.0 不超過2.0 不超過2.0 不超過2.0 不超過2.0 Si 不超過1.0 不超過1.0 不超過1.0 不超過1.0 不犖過1.0 P 不超過0.05 不超過0.05 不超過0.05 不超過0.05 不超過0.05 S 0.02-0.05 0.020-0.030 0.020-0.030 0.020-0.030 '0.020-0.030 Cr 16.0-20.0 18.0-19.0 16.0-17.5 17.0-18.0 17.0-18.0 Hi 9.8-14.0 10.0-11.0 10.5-12.5 10.0-11.0 10.0-11.0 Mo 不超遇3.0 不超過1.0 2.0-3.0 不超過1.0 不超過1.0 Cu 0,8-1.5 0.8-1.0 0.8-1.0 0.8-1.0 0.8-1.0 N 不超過0.035 不超過0.030 不超過0.030 不超過0.030 不超過0.030 7 Ti 不超過0.75 不超過0.1 不超遇0.1 (5x*C)至0,5 不超過0.1 Cb 不超遇0.75 不超過0.1 不超遇0.1 不超過0.1 (lOxXC)至0.5 (請先閱讀背面4注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 餘者除了市售等級的此類不銹鋼常見的雑質及少量的次 要元素（其量不足以影響此合金的所欲性質）以外，基本 上是锇。在廣義的姐合物中，當Tig (5 X *：C)時，Cb不超 過約0.1重量3；，當Cb含（10 X *：C)時，Ti不超過約0.1 重量$ 。 前面的表格中所列者僅為概略情況，不欲限定本發明之 合金中相互姐合的各個元素含量的上限及下限值，亦不欲 一 6 一 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 2υ70δ3 Μ Β7 五、發明説明（4 ) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 將合金中所含有的元素限定於這些元素的範圍内。因此， 可Μ其範鬮如表中所示的一或多種元素與其範圍非如表中 所示的一或多種其他元素構成較佳的姐合物。此外•較佳 實施例中之元素的最大和最小用量可作為另一較佳實施例 中之元素的最大和最小用量。此申請專利說明書中，除非 特別聲明*否則百分比U)皆指重量百分比。 钱钿說明 本發明之合金中，限制和氮已利於合金的切削性。將 碳限制於不超過約0.03 ΟΧ，Μ不超過約0.025重量劣為佳 *最好不超遇約0.020重量5Κ 。此外，將氮限制於不超過 約0.035»，Κ不超過約0.030重量Κ!為佳，最好不超過約 0.025重量！Κ 。合金中的氮含量不超過約0.020重最X時 可得到最佳的结果。 合金中有鎳存在以提供必要的奥氏體结構。此處•合金 中的鍊存在量至少約9.8Χ* Μ至少約10.0S!為佳，最好是 約10.5Χ · Μ免形成嫌酸鹽或馬丁體並確保良好的切削性 。但是，因為鎳含量過高時|它所提供的優點不足以彌補 合金成本的提高，所Μ，練含量不超過約14.0% ，Μ不超 過約1 2.5 X為佳。 合金中的練含量與合金中的鉬的絡含量至少有些關聯存 在。當鉬含量低於約1.0«且絡含量高於約17.0Χ時*合金 中的_含量以約10.0Χ至約11.0¾為佳。此外，當鉬含量約 2 . 0 X - 3 . 0 !K且路含量約1 6.0 - 1 8 . 0 5K時，合金中的鎳含量 Μ約1 0.5 ϋ{至約1 2.5 X為佳。

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 泉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7_ 五、發明説明（5 ) 合金中的銅含量至少約0.8%以肋於合金的奥氏體结構之 穗定並有肋於合金的切削性。雖然_不是奥氐體不銹鋼（ 如：304或314型）的主要元素，但吾等發現到：合金中 有其量經控制的飼，可使切削性獲得改菁。 合金中的銅含量不超過約1.5¾，以不超過約1.2¾:為佳* 最好是不超過約1.0¾。遇多的銅會對此合金的耐酹性造成 負面影響。另一方面*過量的銅所提供的儍點不足以彌補 合金成本的提高。 合金中含有鉻和鉬Μ利於耐磨性。更特定言之，至少約 16¾ (以至少約17¾為佳·最好是至少約18¾ )的路存在 於此合金中以利於一般耐磨性。合金中含有高至約3.0S!( 以約2.0-3,0!ϋ為佳）的鉬以利於耐凹陷性。不須具有最佳 耐凹陷性時，合金中的鉬含量不高過約1.0S；。過量的鉻會 形成所不欲的嫌酸鹽*因此合金中的絡含量不應高於約 20.0J! ·Μ不超過約19S!為佳，最好是不超過183J 。 合金中的鉻@量與合金中的所欲的鉬含量至少有些闞聯 存在。因此，舉例來說*合金中含有約2.0«以上的鉬時， 鉻量限定為約16.0至18.0Χ 。鉬的量限定為不超過約 1.0Χ時，合金中可含有約17.0-20.0«的絡。 因為硫對合金切鲁性省幫助'，所Μ合金中的硫含量不 - —'"" ----、 ·....〆 低於約0 . QZX,。但是，過量的硫不利於合金的耐磨性、可 棋鍛性及横斷櫬械性質。因此*將硫含量限制於不超過約 0.05« ，Μ不超遇約0.03X為佳。 合金中可含有高至約0.75«的钛或鈮Κ藉由形成钛或鈮 —8 — 本紙張;ς度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210·〆297公釐） J-^Λ .訂 (請先閲资背面t注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（6 ) ^ 碳氮化物來穩定碳和氮。在合金暴於提高的溫度（如：熱 至1000T(530t!))下時，這樣的碾氮化物有肋於防止合 ---、一 金的不規則磨蝕。為了要顯現合金中添加钛所能獲致的儍 點，使合金中的含钛量為所欲碳量的至少約五倍（5 X %C)。類似地，為了要顯現合金中添加鈮所能獲致的優點 ，使合金中的含鈮量為所欲碳量的至少約十倍（10 X XC) 。在合金中添加此量的钛或鈮時’合金中以含有約. 17.0-18.OX 鉻和参J10.0-11.0* 鎳為佳。 遇量的鈦或妮^在合金中形成娥酸鹽，此將對其熱加工 能力、耐磨性及f磁性行為造成不利影響。因此，將加入 合金中的钛或#量限制於不超過約0.75¾ ，以不超過約 0.5¾為佳。但是，當鈦是殘餘元素時，钛量限制為不超過 約0.1J；，Μ不超過約0.01X為佳。類似地，當鈮是殘餘元 素時，鈮量限制為不超過約0.IX。 合金中可含有高至約2.0Χ的錳，Μ促使富含錳的硫化物 形成*此物對可模锻性有幫肋。此外•自由的錳有助於穩 定合金的奥氏體结構。合金中的錳含量Μ至少約1.0¾為佳 〇 合金中的矽含量可高至約1.05K，Μ高至約0.6S!為佳·以-避免熔化期間有脫氧的情況發生。但是，太大量的矽會促 使锇酸鹽形成，在奥氏體不绣鋼含有非常少量的碳和氮時 更是如此。鐵酸鹽的形成對合金的熱加工能力、耐磨性及 非磁性行為有不利影響。 合金中的璘含量可高至約0.05Χ · Μ高至約0.03Χ為佳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -!装-------訂 (請先閱·讀背面.5·注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 *以改 磷會引 影W。 合金 鹽之形 速切削 合金 熱加工 本合 的熔解 可使用 得此合 可利 各種用 .或薄板 本發 能夠用 化切削 為了 X計之 製造其 比姐成 菩由此合金切削的姐件的 發脆變*而對合金的热加 表面性質。但是，大量的 工性質及切削性質有負面 中可含 成•此 性。 中可含 性0 金的熔 方法是 其他方 金。此 用常用 途，及 0 明之合 於須要 設備的 要證明 姐成如 姐成超 亦示於 有高至約0.0U的鈣，Μ促進鈣一鋁一矽酸 物有助於此合金使用碳化物切削工具時的高 有少但有效量的硼（高至約0.005«)以肋於 融、鐮造或使用不 電弧熔解纗而以氬 法。此外•必要時 合金亦通用於連續 的方法將本發明之 將它作成網胚、條 金的應用廣泛。此 切削.零件的應用上 應用上。 奮例 本合金的切削性* 表1所示之本發明 出本發明範圍的對 表1 。 須使用特別的技巧。較佳 一氧進行脫碳作用•但也 *可使用粉末冶金技巧製 鏞造技巧。 合金作成各種形狀以用於 、棒、圃條、線、片、板 合金優良的切削性使得它 ，特別是可用於使用自動 實例1至5中製得Μ重量 之合金。為便於比較，亦 照物Α和Β 。其重量百分 請 閲 讀* 背 今. 意 事 項 再 填 寫 本 頁 —10. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X 297公釐） , 荖W 1 ο β 1 8 3號專利申請案 "" F} ''' j 9 Uf)%茅—明書孩頁丨《 4年1 0月= 五、發明説明（7 ) 較例編號 C Μη Si P s Cr Ni Mo Cu Co N 1 0.016 1.17 0.43 0.024 0.029 18.27 10.04 0.48 0.76 0.20 0.035 2 0.013 1.17 0.43 0.021 0.030 18.26 10.02 0.48 1.00 0.20 0.033 3 0.018 1.21 0.57 0.021 0.024 16.53 11.08 2.06 0.77 0.21 0.015 4 0.020 1.21 0.58 0.021 0.022 16.62 11.05 2.03 1.00 0.21 0.015 5 0.018 1.21 0.57 0.021 0.021 16.59 11.07 2.02 l.bo 0.21 0.014 A 0.016 1.16 0.43 0.023 0.030 18.23 10.01 0.48 0.42 0.20 0.037 B 0.022 1.19 0.58 0.019 0.023 16.53 11.06 2.03 0.48 0.21 0.016 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 *-& 合金A是市售的AISI 304/304L型不銹鋼。合金B是市 軎的AISI 316/316L型不銹鋼。 茛例1至5和比較例A及B總重皆為400磅*於氬氣壓 下熔化並鑲成7.5英吋（19.05公分）的立方錠。使此錠 維持於2250T (1232TM的溫度下2小時，然後壓成4英 时（10.16公分）的立方錠。研磨此錠，K除去表面缺陷 ，將邊緣切掉。將這些鋼胚熱滾軋成直徑2.125英时（ 5 . 4 0公分）的鋼條。於‘2 2 0 0 T (丨2 0 4 t )將實例1 、2和 比較例A中的網條熱滾軋成直徑〇 . 7 1 8 7英时（1 . 8 2公分） 的網條。於2 2 5 0 °F ( 1 2 3 2 m )將貫例3 - 5和比較例B中的 -11 - 衣氓乐尺度適用中國國家標準（〇^)八4規格（2丨(^:297公|) 8 3. λ U), 綵 經濟部中夹標弟局員工消費合作社印踅 A7 _B7_______ 五、發明説明（9 ) ^ 網條熱滾軋成直徑0.7187英吋（1.82公分）的網條。將此 圓型的網條拉直，折成直徑0.668萊吋（1.70公分）。將 所有的網條削尖，於1950 T ( 1065υ )進行溶液退火處理 ，以水淬冷•以酸清洗而將表面物移走。將已烴退火的鋼 條冷拉伸成直徑為0.637英吋（1.62公分>·將尖端部分 切掉•再將此網條拉直，粗略地研磨成直徑0.627英吋（ 1.592公分）。然後將此網條研磨至最終直徑0.625英时 (1.587 公分）。 實例1-5和比較例Α及Β的婀條在自動化的嫘紋切削機 上測試Μ評估其切削性質。粗棋鍛工具用來Ml 29 sfpB的 速率切削至直徑0.625英时（1.59公分），形成具有由小 直徑0.392英吋（1.00公分）和大直徑0.545英吋（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1.38公分）定出表面輪廊的零件。所有的試驗皆Μ使用 5¾ QwerlTM 540切.削液（由 Quaker* Chemical Corporation製造）、進料0.002 ipr的粗模鍛工具進行 。然後使用细棋鍛工具將大直徑细切削成直徑0.530英吋 (1.35公分）。切削所用的粗模鍛工具自然會逐漸磨蝕， 烴切削的零件的小直徑也會逐漸變大。當經切削的零件的 小直徑提高0.003英吋（0.076奄米）時，就終止該姐成· 物之測試。若所切削的零件比參考物多出許多，就表示切 削性質獲得改善。 切削試驗結果以所切削的零件數的方式示於表2 。就實 例1-3和比較例A及B而言，每種合金試驗三次。實例4 和5之姐成類似，所K實例4和5的鋼條共一起測試五次 -12- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 修正 :i 充 ‘ 84 10. 明喜修[F.頁（;U年10月产7 R7 五、發明説明（f υ ) 。每種合金所切削的零件平均數及試驗用的合金中之铜、 絡和鉬重量百分比亦列於表2中Κ資比較。 經濟部中矢標輩局貝工消費合作社印繁 S例/比 酧例俎號 Cu Cr Mo 平均 1 0.76 18.27 0.48 260 240 240 247 2 1.00 18.26 0.48 410 400 330 380 3 0.77 16.53 2.06 430 320 450 % 400 4 1.00 16.62 2.03^ 1 240 550 340 400 350 376 5 1.00 16.59 2.02 ^ A 0.42 18.23 0.48 270 120 180 190 B 0.48 16.53 2.03 210 200 170 193 表2 中的數 據明白 地顯示：實 例1- 5的 切削性 質優 於比 較例A ία Β 〇 此處 的用語 及表示 方式僅作為 說明 之用 *非作 為限 制之 用。不欲使用這些用語及表示方式將具有所述特徵的對等 物或其部分排除在外。在本發明提出專利申請的範圍内仍 可有多種修飾。 -13 - 衣紙張尺度適用中國國家標萆（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 8 3. 3. 10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 A8 Βδ C8 D8 1.—種奥氏體不绣網合金•基本上包含Μ重量百分比計之 約： C 不超過0 .030 Μη 不 超過2 .0 S ί 不 超過1 .0 Ρ 不 超遇0 .05 S 0 . 02-0 . 05 Cr 16 .0-20 .0 N i 9 · 8-14. 0 Mo 不超過3 .0 C u 0 . 8-1.5 N 不 超過0 .035 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局男工消费合作社印製 高至約0.75重量X之選自Ti和Cb的元素，餘者基本上 是锇，其中，當Ti各（5 X S!C)時，Cb不超過約0.1重量 ，當Cb3(10 X XC)時，Ti不超過約0.1重量X 。 2. 根據申請專利範圃第1項之合金，其中的碳含量不超過 約〇. 025重量!K 。 3. 根據申請專利範圃第1項之合金，其中的碳含量不超過 約0.020重量％ 。 4. 根據申請專利範園第1項之合金·其中的氮含量不超遇 約0 . 030重量S；。 5. 根據申請專利範圃第1項之合金，其中的氮含量不超過 約0.025重量ίϋ 。 6. 根據申請專利範圍第1項之合金，其中的鎳含量不超過 訂 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（ 210X297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 約12 . 5重量S!。 7. 根據申請專利範圍第1項之合余，其中的鎳含量至少約 10.0重量！K 。 8. 根據申請專利範圍第1項之合金，其中的鎳含量至少約 10.5重量％ 。 9. 根據申請專利範圍第1項之合金，其中的錳含量至少約 1 . 0重量S!。 10. 根據申請專利範圍第1項之合金，其中的銅含量不超過 約1 . 0重量％ 。 、 11. 一種奥氏體不绣網合金，基本上包含Μ重量百分比計之 約： C 不 超 過 0 . 030 Μη 不 超 過 2 · 0 Si 不 超 過 1 · 0 P 不 超 過 0 . 05 S 0 . 020-0. 030 Cr 18 .0 -19 . 0 H i 10 .0 -11 . 0 Mo 不 超 過 1 · 0 C u 0 . 8 - 1 · 0 N 不 超 過 0 . 030 ，餘者基本上是锇。 12.根據申請專利範圍第11項之合金，其中的碳含量不超過 約0 . 025重量S；。 1 5 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） .-丨^_丨^---一艮------訂丨—一^ ^ -* (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 2070〇3 六、申請專利範圍 . 13. —種奥氐體不銹網合金，基本上包含以重量百分比計之 約： ， C 不 超 過 0 . 030 Μη 不 超 過 2 . 0 Si 不 超 過 1 . 0 P 不 超 過 0 . 05 S 0 . 020- 0 . 030 Cr 16 .0 -17 . 5 N i 10 .5 -12 · 5 Mo 2 . 0- 3 . 0 Cu 0 . 8 - 1 . 0 H 不 超 過 0 . 030 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ，餘者基本上是鐵。 14. 根據申請專利範圍第13項之合金，其中的碳含量不超過 約0 . 025重量5K 。 15. —種奥氐體不锈鋼合金，基本上包含以重量百分比計之 約： C 不超過0 . 030 Μη 不超過2 . 0 S ί 不超遇1 . 0 Ρ 不超過0 . 05 S 0.020-0.030 Cr 17.0-18.0 N i 10.0-11.0 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） fj ?〇〇3 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 16 17 約 Mo 不超過1 . 0 C u 0.8-1.0 N 不超過0 . 030 Ti (5 x *C)至 0 . 5 餘者 基本上是锇。 據申請專利範圍第15 0 . 0 2 5 重量：《 。 種奥 氏體不銹網合金 C 不超過0. 030 Μη 不超過2 . 0 Si 不超過1 . 0 P 不超過0.05 s 0.020-0.030 Cr 17.0-18.0 N i 10.0-11.0 Mo 不超過· 1 . 0 C u 0 . 8-1 . 0 N 不超過0 . 030 Cb (10 X *C)至 0.5 其中的碳含量不超過 基本上包含Μ重量百分比計之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 18 *餘者基本上是锇。 根據申請專利範圍第17項之合金，其中的碳含量不超過 約0.025重量。 17 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐）