TW470779B - Iron base Si-Mn alloy or iron base Si-Mn-Ni alloy having good crushability and alloy powder thereof - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 發明説明（1 ) ~~~ 發明之技術領域 本發明係關於以鐵為主的；5夕-猛合金或以鐵為主的石夕_ 鐘-鎳合金’特別具有良好軋碎性，及其合金粉末。 先前技術 鐵錳，鐵矽及矽-錳習知主要用作製造鐵及鋼之去氧 背!，脫硫劑，助熔劑及合金成分添加劑敘述於日本工業標 準（後文稱為 JIS)(G2301，G2302，G2304-1986)含有大量 合金成分（例如^1112 73%，（]^11+8〇274%)也含有極高碳 含量（例如FMnM2 : C$2.0%，SiMnO : CS 1.5%)。此等 鐵合金通常根據預期使用的顆粒大小稱作合金粉末或合金 顆粒供應。換言之，此等鐵合金如JIS批料製造方法顯示 具有可以大量呈粉末形式或顆粒形式供應的性質，由於其 含高含量合金成分及碳，及於熔化及冷卻後容易製造成粉 末形式或顆粒形式而實現此特點。 他方面，近年來隨著鋼製品變化的增多，更加需要具 有比較JIS規定更低的石夕，盆及破含量之粉末形式的鐵合 金。例如應用於鋼結構熔接的電弧熔接用助焊劑中心線之 助焊劑含有多種粉末材料例如根據其目# π定含有助炫劑 ，去氧劑，合金添加劑’鐵粉等；特定言之，含有數十百 分比之呈粉末形之前述鐵錳，鐵矽及矽_錳及鐵粉。由於 混合助焊劑引起各成分分離，於某些情況下對於溶接鋼產 品的品質有不良影響。 因此強烈希望事先製造具有如同將前述某些粉末材料 攙混製造的相同組成之簡單鐵合金粉末及用作助焊但 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Μ規格（2i^297^t7 : . 裝 . 訂------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 470779 Λ7 B7 五、發明説明（ 經 中 標 準 局 員 X 消 費 人 异 社 —般而言’隨著鐵合金内矽，錳及碳含量的減低，鐵合金 之延續性及韌性逐漸改良，因而難以使用習知製造設備製 is·私末或顆粒形產品。若鐵合金組成調整而可解決問題， 則鐵合金粉可具有磁性。當以助焊劑為中心的線製造時， 例如經由使用助焊劑與帶磁性的鐵合金粉末混合及連續成 形鋼條製造，填充助焊劑並進行接縫熔接，如日本專利公 告案第4-72640所述，某些製造情況下，可能發生接縫部 分等之各成分分離與熔合不完全，因此對助熔劑中心線的 產率及溶接鋼品的品質有不良影響。 此外例如施用於熔接高拉力鋼或低溫鋼製成的 鋼結構 體的電弧熔接用的助焊劑中心線之助焊劑通常含有矽，錳 ，鎳，鐵粉等。除單純原料外，前述鐵矽，鐵錳，矽-錳 ，鐵鎳至粉末或顆粒等形式主要用作原料（矽粉，錳粉及 鎳粉）。矽，錳及鎳此等合金成分彼此強力反應而影響熔 接部件品質。因此希望與原料攙混及混合的助焊劑不會使 各成分分離’各成分分離易由於各批原料之成分改變及各 種原料之齡直徑不同引起，助_具有含預 及鎳之助焊劑組成。結果需要含鎳之單純以鐵為主的石夕_ I孟合金粉末。 盧待藉本發明解決之pPn 因此當具有前述高鐵含量的以鐵為主㈣_短合金粉 末或以鐵為主金粉末讀末形式大量製造時 ’及原料必需於製造過程中容易軋碎。以賴為主的合金 粉末於日本專利公告案第4.62838號及日本專利公開案 第 (請先閱讀背面之注意事項再填{巧本頁} 裝 訂 本紙張尺度朝f酬I：辟TcnT)" Λ4規格（210X297公釐） ^/U779 A7 B7 五 、發明説明（ .號揭示為具高鐵含量的合金粉末，但其缺點為極 難以藉習知機械碎機軋碎。鐵合金顿軋碎細鐵為主的 碎雀合金粉末或以鐵為主的砍_,^金粉末且可大量 製造的假設未曾真正存在。此外若合‘粉末為非磁性 可用於多種用途。 、 本發明之目的係提供—於合金，亦即简為主的石夕 猛合金或以鐵為主的如前述目前尚未存 在而可容易軋碎成粉末形式而大量製造，及其粉末。 ⑴根據本發明之—態樣，提供—種具有良好軋碎性 的以鐵為主的矽-錳合金，包括： 碳： 〇·40 至 1.20% 重量比， 矽： 5.0 至 12.0% 重量比， 猛： 19.0 至 42.0% 重量比，及差額為鐵， :Sig 11.89— 2.92C — 〇.〇77Mn， 維克硬度（Hv)2 550，及 樹狀結構面積比$ 50%。 (2)根據本發明之另一態樣’提供一種具有良好乾 性的以鐵為主的矽-錳合金，包括： ----1--f---裝-------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 碳： 0.40 至 1.20% 重量比， 矽： 5.0 至 12.0% 重量比， 猛·· 19.0 至 42.0% 重量比， Si^ 11.89- 2.92C- 0.077Mn，

Si2 8.3C+0.14Mn， 雄克硬度（Hv)g550 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7 470779 A7 B7 五、發明説明（ 經 中 矣 椟 準 員 X 消 費 合 社 樹狀結構面積比S 5 0%， 相對磁導率（/〇 $ 1.1 〇。 根據本發明也提供； ()々上（1)或（2)所述之具有良好軋碎性之以鐵為主的 石夕-猛合金又包括〇·〇重量比鱗， (4) 如刖述⑴至（3)中任—者所述之具有良好軋碎性的 以鐵為主的合金製造的間為主时私金粉末， 其中顆粒大小不大於212微米。 (5) 如刖述（1)至（3)中任—者所述之具有良好軋碎性的 以鐵為主合金，又包料大於30%重4比鎳，及 ⑹如前（5)所述之具有良好軋碎性的以鐵為主的石夕_ -錦合金製造的以鐵為主的石夕备鎳合金粉末，其中顆 大小不大於212微米。 將遵照附圖說明本發明之細節。 第1圖為簡圖顯示根據本發明之鐵合金厚塊之維克硬 度⑽)與藉光學顯微鏡觀察樹狀相之面積比（％)間之關係 ^第1圖所示’此種鐵合金之軋碎性於厚塊之硬度㈣ 人樹狀面積比（％)間具有強烈交互關係。由簡圖可知經由 ，樹狀面積比不超過鄉及硬度（Ην)不小於⑽容易進行 乾碎。 J θ化學組成與磁性間之關係係由本發明之梦雀鐵合金 厚塊決定，結果示於第2圖。縱軸顯示藉肥粒鐵計測量 =内所含鐵磁數量（％)及橫軸顯示如附圖所示藉厚塊碳 石夕及錳含量測得之A/F(後文稱“沃斯田因數，，） 斯田因數的變大，厚塊之沃斯田性較高。由第2圖可知 鐘 粒 厚 沃 張尺度適用中國國家標準（CNs ) ---^-----裝---„-----訂------}----------- -i、 n n IP In n n n 1- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一 五、發明説明（5 ) — 、思著沃斯田因數變大，指示厚塊磁性減少之肥粒鐵含量幾 乎呈線性，即使考慮其變化，當沃斯田因數為2.4〇至謂 時，肥粒鐵含量幾乎為零，亦即厚塊為非磁性。 其次由軋碎性及非磁化觀點說明為何本發明之合金成 刀數里有限。首先藉一系列試驗測定對軋碎性具有重要影 響的維克硬度（Hv)與化學組成間之_，可以程式表示 。方程式表示如下：Hv=380c+13〇Si+1〇Mn+p—1〇76，此 處各成分為重量比％ P=80(Pg0.10%)及p=〇(p<〇 1〇%)。 由第1圖所示結果，為維克硬度（Hv)不低於約55〇時， 軋碎性改良，獲得具有良好軋碎性之以鐵為主的矽_錳_合 金之碳，矽，錳及磷含量組合當然係由上式決定。由該式 可知碳，矽及錳對硬度（Hv)之影響以Mn<Si<c之順序增 高’但考慮本發明申請專利的各種成分之含量範圍，實際 上矽之影響最強（係數=130)。 因此例如當申請專利範圍中矽含量為最低或5%時， 破保維克硬度不低於550碳，錳及磷含量係由實驗決定。 貫驗顯示於表1之編號1，編號2。編號1實例之軋碎性不足 ，原因為矽含量4%過低。由2號實例資料可知若碳及錳含 量分別保持接近本發明之上限（破：1.20%重量比，錳：42 〇% 重量比）及添加約〇· 15%磷，即使矽含量約為5%，仍可獲 得良好軋碎性，此種矽含量接近下限。此外若矽含量超過 5%，則碳，錳及磷需要量可減小；而若矽含量超過約12〇/〇 ’則軋碎性良好但難以確保非磁性。因此矽含量範圍決定 為5%至12.0%重量比。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )厶4規格（210 X ；297公釐） Λ ------.---裝--------—訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 7 ο 7 4 A7 B7 五、發明説明（6 其次说明碳的影響。實例顯示於表〗之3號，4號及5號 。由3號及4號結果可知若矽含量約為7〇/。重量比及錳含量 約為24%重量比及碳含量超過1%重量比，則獲得良好軋 碎性。此外由5號結果可知若碳含量約為〇·4%重量比，則 夕及猛3里Α增商俾嫁保穩定軋碎性。至於破含量上限， 即使％i含量超過1.2G%重量比，碳含量對軋碎性及非磁化 之影響不會改變，因此碳含量範圍決定為〇4〇%至12〇% 重量比。 —至於猛含量，短含量對維克硬度之影響小（上式係數 -10)因此猛含量純碎性的影#不如碳含量及⑦含量，但 少需㈣19%重量比，俾保持此種鐵合金於非磁 Θ二定沃斯田相，右則述具有強力形成肥粒鐵傾向的矽含 置約為120/〇重量比，目(丨4¾人Θ 則錳含1不小於40%重量比，因此決 定链含量為19.〇%至42〇%重量比之範圍。 i *m«l I \flJ (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表1

此外首次得知根據本發明添加小量磷至鐵合金對維克 本紙張尺度適用中國國家標隼 10 470779 Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 硬度（Hv)的增尚，換言之，軋碎性的改良具有極佳影響。 考慮其他實例及資料相關性，添加不低於〇丨％填，可提 高維克硬度（Hv)約80。但添加過多磷，可能導致使用本發 明之鐵合金的鋼製品品質下降，因此本發明之磷含量決定 為0.10%至〇_4〇%重量比之範圍。 至此已經說明為何限制對根據本發明之以鐵為主的矽 -錳合金的軋碎性具有影響的碳，矽，錳及磷含量的原因 。根據本發明的鐵合金可經由選擇各元素之平衡組合於申 請專利範圍之範圍，使維克硬度不低於55〇，而經常確保 具好軋碎性。前述維克硬度之計算式如下： Hv-380C+130Si+10Mn+[P]- 1076 …⑴ 經由取代獲得良好軋碎性之條件重排式（UHv g 550及 [P]=80’獲得下式： Si^ 11.89 — 2.92C — 0.077Mn -"(2) 若磷含量小於0.10%重量比，則獲得下式： Si^ 12.5 1 — 2.92C — 0.077Mn 欲使維克硬度（Hv)不小於5 50 ’推薦矽含量比較由式（2)求 出者增高約0.6%重量比。 其次第1圖顯示樹狀面積比值小可使軋碎性變佳，其 原因說明如下。第3圖顯示藉光學顯微鏡拍攝厚塊之固化 結構相片。第3(a)圖顯示具有樹狀面積比24%及維克硬度 (Hv)682之結構1其軋碎性良好。他方面第3(b)圖顯示具有 樹狀面積比73%及維克硬度（Ην)347之結構，其軋碎性不 良。比較第3(a)圖及3(b)圖，第3(b)圖之結構賦含樹枝狀 (請先閱讀背面之注意事項洱填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4» ( 210X297^F)' 11 WU779 經濟部中央標準局員工消費合作社印t ΑΊ ~~----- - Β7 五、發明説明（8 ) 結晶由電子顯微鏡拍攝脆變斷裂相片斷定第3(b)圖結構不 均句，而比起第3(b)圖之結構第3(a)圖之結構均勻。兩種 脆變斷裂皆具有割裂，费。當由外力於樹狀結構間產生的 裂痕移動而裂痕梢端撞"擊樹狀結晶結構時，其金相學性質 改I，其破壞樹狀結構並繼續前進，因此富含樹狀結晶結 構的結構體比較罕見樹狀結晶結構體需要額外斷裂能。因 此科狀面積比減少，除對硬度外，也對軋碎性改良有影響 〇 其次說明非磁化與組成間之關係。由第2圖可知若a/F( 沃斯田因數）不小於2.8。或2.40，則鐵合金幾乎完全未磁 化。兩條定義A/F與α間之關係線含有點（2.80，0)及點（2.40 ’ 〇)以式（3)及式（4)表示並顯示於第2圖。將非磁性（α 條件代入式（3)及（4)，獲得下式： 133 - 47.4(30C+0.5Mn)/1.5Si^0 (3，） 114- 47.4(3 0C+0.5Mn)/1.5Si^ 0 (4，） 重排此等式獲得下列各式：

Si^ 7.1C+0.12Mn(A/F^2.80)

Si^ 8.3C+0.14Mn(A/F^ 2.40) ...(5) 欲使本發明之鐵合金為非磁性，碳，矽及錳含量及其關係 由此等關係式控制。多種實驗顯然易知A/F 2 2.40(式（5)) 實際對於非磁化已足夠。 此外，需保持良好軋碎性（Hv 2 550)及非磁性（A/F 2 2_40)所需矽含量經由使用前述式（2)及（5)大為改變，所得 結果示於表2。由表2可知根據多種碳、錳含量目的選擇框 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公t ) 12 ---：-------裝-------„--訂------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 470779 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 内石夕含量（不大於】2_0%重量比）’料獲得良好乾碎性及 非磁性化。由表2可知，本發明中石夕含量對乳碎性及非磁 化二者皆扮演要角。 至目前為止，已經說明為何限制本發明之以鐵為主的 矽-錳合金粉末中基本成分碳、矽及矣含量的理由，以及 為何限制添加至基本成分之小量麟1^。若不大於 減不大於2.0%欽添加至以鐵為主的^^合金作為其他 成分’則對軋碎性的小量改良有影響。也可含有其他成分 例如删，钥，鉻，飢及就，而其含量範圍為不會使軋碎性 及非磁性劣化的範圍。 表2

Si(%) *------ c(%) Μη: =20% Μη: =30% —' Mn: =40% Ην^550 A/F^2.40 Hv^550 A/F^2.40 Hv^550 A脱 2. 40 0.40 9.2^ ^6.1 8.4芸 ^7.5 7.6^ ^8.9 0.80 8.0$ ^9.4 7.2 ^ ^10.8 6.5 ^ ^12.2 1.20 6.9^ ^12.8 6.1^ -—-- ^14.2 5.3^ ^15.0 (%，重量％) 以鐵為主的石夕’合金粉末之相對磁導率⑷決定 大於1.10，其理由如下。相對磁導率⑷為11〇為帶有 量磁性之以鐵為主的鈔猛合㈣末之上限，例如即使 鐵為主的石夕邀合金粉末用作助焊劑原料，用於炫接用 焊劑中心線的製造過程用於接縫熔接，若其相對磁導 W不大於U0’則不會造祕接瑕疲。誠表示原板 1紙張尺度ϋ國石---- — Ί ----於衣— (請先閱讀背面之注意項再填寫本育 訂 13 470779 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 ---------- B7 五、發明説明（10 ) " ’—一' ----—- 相對磁導率對肥粒鐵含量標準，相對磁導率以）11〇對應 於肥粒鐵含量U2%(A/m4G)。由此等事實決定前述合 金粉末之相對磁導率（私）不大於11〇。 此外決鐵為主㈣合金粉末的顆粒大小不大 於212以m，其理由如下。當以鐵為主的石夕·猛合金粉末用 作助焊劑原料用於製造助焊劑中心線供炼接用時，若顆粒 大小不大於212微米，則可獲得線製程中之製造產率改良 ，可防止助焊劑成分分離及熔接性能變化降低。如此決定 顆粒大小不大於212微米。 其次，檢視根據本發明之含鎳之以鐵為主的矽_錳合 a之軋件性及磁性。結果顯然易知鎳含量不超過3重量 比之範圍可確保良好軋碎性及大體非磁性。隨著鎳含量的 增问軋碎性及非磁性改良，但鎳對原板維克硬度（Hv)增高 的衫響比較猛務小，鎳對肥粒鐵含量（α )降低的影響等於 猛。 實例 實例1 攙混入特定組成之原料藉高頻電感爐（熔化容量：2kg) 溶化成10至2 5毫米厚度的厚板。厚板藉植軋碎而軋碎性使 用第4圖所示環形研磨軋碎機估計。第4(a)圖為環形研磨 軋碎機沿第4(b)圖線B-B’所採之橫剖面圖，第4(b)圖為、;n_ 第4(a)圖線A-A’所採之縱剖面圖。内環2置於外筒1内，且 與底件3整合一體。若低件3於特定條件下水平擺動，則内環 2移動，厚板嵌入外筒1與内環2間且被撞擊及軋碎。軋 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4ST21〇>< 297^i：) r- 拍衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，訂 14 470779 A7 B7 發明説明（11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 性估“下：㈣Gg厚板粗略軋碎成段（平均段 至20笔米）置於前述環形研磨軋碎機内及於下述條 動·振幅100毫米’振動頻率18_分鐘及時間6G秒；㈣ 大:、不大於m微米之顆粒比不少於9〇%之情況估計為佳 (◎)，大小不大於212微米之顆粒比不少㈣％估計為良好 (〇)’大小不大細微米之顆粒比不少於5〇%估計為不足 (△)”則試結果示於幻，石夕及碳含量範圍如前述。表κ 1號為比較例，而2號至5號為本發明之實例，並顯示良好 軋碎性。 實例2 小量原料（2kg)藉類似實例！之方法乳彳。表3顯示所 得合金粉末之化學組成及檢視所得原板結果（硬度，樹狀 面積比，肥粒鐵含量及軋碎性）。實例丨至12及實例18，實 例19及實例21，軋碎性良好。實例2，4，5，7，8，1〗，^ 2 及21中可知肥粒鐵含量罕見，因而獲得大體非磁性以鐵為 主的矽-錳合金粉末。實例丨丨及丨】中添加小量鈦，鋁。他 方面比較例13至17及20中軋碎性不足，該等例中維克硬度 (Hv)小於550及樹狀面積比大於5〇%。實例18至2丨顯示添 加填對維克硬度（Hv)及樹狀面積比（％)之影響，比較實例18 及19及20及21，其他組成幾乎相同，可知添加磷的效果極 為顯著。 ----^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1Τ 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 15 470779 A7 B7 五、發明説明（l2 )表3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 編號 化學組成（w t %) 維克硬度(Ην) 樹狀面 肥粒鐵 軋碎 備註 C Si Μη Ρ S 測量值 計算值 積比 含量 性 1 0.51 8.7 30.5 0.03 0.002 560 554 50 - ◎ 2 0.52 8.9 32.9 0.04 0.029 614 608 36 0.09 ◎ 3 1.18 7.0 24.6 0.10 0.005 663 608 40 - ◎ 4 0.60 9.2 32.3 0.16 0.003 706 751 41 0.05 ◎ 5 0.59 8.8 32.3 0.13 0.003 729 695 34 0.01 ◎ 6 0.44 9.1 34.2 0.17 0.002 737 696 24 - ◎ 本發明 7 0.61 9.2 33.8 0.13 0.038 755 770 21 0.03 ◎ 8 0.52 9,3 37.2 0.12 0.004 779 783 21 0.5 ◎ 9 0.50 10.1 40.5 0.04 0.006 800< 832 11 4.5 ◎ 10 0.42 11.8 41.5 0.05 0.002 800< 1033 10 17 ◎ 11 0.80 8.3 24.7 0.16 0.002 Ti:1.13 592 634 45 0.03 ◎ 12 0.58 8.6 33.3 0.12 0.003 Al:0.50 638 675 45 0.09 ◎ 13 0.48 7.2 22.3 0.16 0.053 367 345 74 3.5 Δ 14 0.83 7.0 24.5 0.15 0.006 471 474 53 - △ 15 0.46 Ί·6 32.4 0.16 0.002 497 491 51 0.01 Δ 比較例 16 1.25 4.4 43.6 0.15 0*004 492 487 55 0.00 Δ 17 0.68 7.9 29.8 0.06 0.005 528 507 54 - Δ 18 0.51 8.9 32.4 0.03 0.004 581 599 43 - ◎ 本發明 19 0.51 9.0 32.4 0.15 0.003 690 692 33 - ◎ 20 0.46 8.1 31.6 0.05 0.002 446 468 55 0.03 Δ 比較例 21 0.47 8.2 32.7 0.13 0.002 578 576 40 0.02 〇 本發明 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 ϋ X 297公釐） 16 训779 Α7

、發明説明（13 ) 實例3 小量原料如同實例丨熔化。表4顯示所得合金粉末之化 學組成，磁性及其他性質。本發明之實例丨至4中沃斯田因 數不小於2_40，及肥粒鐵含量不大於〇·14%，顯示良好非 磁丨生，及軋碎性亦良好。他方面，5，6及7號比較例中， 沃斯田因數分數為i_44，1.75或2.14，沃斯田因數較低而 沈澱大量肥粒鐵相，顯示具有強磁性。此等實例可知硬度 (Hv)與軋碎性的關係異常。 表4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 裝· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 編 > 匕學組 成（w t %) 維克硬度(Hv) 樹狀 磁性 軋 備 註 C Si Μη Ρ S 測量值 計算值 面積 比 A/F 月已粒^ 碎 性 1 0.68 8.2 30.9 0.06 0.003 576 557 41 2.92 __ 0.14 —一丨丨一 〇 2 0.52 8.6 32.9 0.04 0.029 614 608 36 2.40 0.09 ◎ 本 3 0.59 8.8 32.3 0.13 0.003 739 694 34 2.57 0.01 ◎ 發 明 4 0.61 9.2 33.8 0.13 0.038 755 770 2, 2.55 -- 0.03 —— ◎ 5 0.30 9.7 23.9 0.05 0.003 614 564 - 1.44 63 △ 6 0.36 8.9 35.2 0.30 0.020 465 550 58 1.75 22 Δ 比 較 7 0.59 8.8 21.0 0.27 0.18 507 582 - 2.14 21 △ 例 —--- 貫例4 大量原料藉高頻電感爐（熔化容量250kg)熔化而進— 步檢查本發明之效果。原料經熔化並模製成厚2〇至5〇毫米 之厚板。厚板藉顎夾軋碎機粗然後藉桿磨機精細 軋碎並以212微米篩目篩過篩。合金粉末類似此種過程掣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X2D"^1~ 、1Τ • I— I I- · ^ΥϋΓ77(3 Α7 五、發明説明（14 ) ~——'~~ ' 成表5顯不化學組成，顆粒大小分布，藉擺動樣本磁力 計測量所得合金粉末之相對磁導率（/ζ)及維克硬度（Ην)， 樹狀面積比（％)及藉肥粒鐵計測量厚板之肥粒鐵含量（％)。 結果由表5所示資料可知，對應於本發明之丨，2及3號實例 於習知機械軋碎法中具有足夠軋碎性及小的相對磁導率( #)。如此顯示使用大量原料試驗結果同使用小量原料 驗結果。 表5 化學組成（W t %) 大小不大 於212微 米之顆粒 比(％) 相對磁 導率仏） 編 號 C Si Μη Ρ S 魏 (Hv) 1 0.61 9.1 32.2 0.16 0.003 100 1.06 785 2 0.59 8.3 34.0 0.06 0.004 100 1.02 647 3 0.47 8.2 32.7 0.13 0.002 82 1.03 570 厚板 樹狀面 積比 18 36 48 實例5 含鎳合金粉末使用高頻電感爐（熔化容 備註 軋碎性 11! ◎05 ◎00 量： ^^—,1 tf Bn (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 大量試驗實例 訂 經漭部中央樣準局—工消費合作社印製 25〇kg)及 類似實例4之方法進行。表6顯示化學組成，顆粒大小分布 ，及所得合金粉末之相對滲透率（/〇及雄克硬度（Hv)，樹 狀面積比（％)及厚板的肥粒鐵含量（％) ^結果可知含鎳之1 至7號實例藉機械軋碎法容純碎，而⑴號實例具相對 磁導率（//)不大於1.10，因此大體非磁化。實例5中，產 生大小不小於212微米之絲達9% ’纟再度藉捍磨乾碎機 :軋碎可完全變成大小不大於212微米的顆粒。 本紙張尺賴.财麵家辟（CNS )

IV • i II »1 ·

• I I I 18 ^70779 A7 B7 五、 發明説明（is ) 表6 化學組成（w t %) 大小不大 於2·米 之顆粒比 (%) 相對磁 厚板 軋 碎 性 備 C Si Μη Ρ S Ni 導率(Μ) (Ην) 樹狀面 積比 月_鐵 含量 (%) 註 0.67 8.3 31.5 0.23 0.003 2.0 100 1.02 671 38 0.01 ◎ 0.61 8.0 29.1 0.24 0.003 9.6 100 1.05 647 26 0.12 ◎ 大 量 5式 驗 例 0.68 8.2 31.2 0.05 0.003 11.0 100 1.04 658 40 0.1S ◎ 1.08 9.1 32.6 0.33 0.003 18.0 100 1.04 >800 24 0.13 ◎ 0.40 7.2 30.0 0.10 0.003 23.6 91 1,02 607 43 0.08 ◎ 0.53 10.9 20.3 0.22 0.003 10.0 100 - >800 31 31. ◎ 0.44 10.4 21.1 0.05 0.007 19.3 100 - 784 24 10 ◎ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 發明效果 如前述根據本發明可製造具有高鐵含量及大體非磁性 的以鐵為主的；ε夕-猛合金粉末或以鐵為主的石夕_猛_鎳合金 粉末’極為容易軋碎且可以大量生產。 圖式之簡單說明 第1圖顯耗::藉光學顯微鏡觀察根據本發明之鐵合金原 板之維克硬度（Ην)與樹狀結晶相面積比（％)間之關係。 第2圖顯示包含於本發明之矽_錳合金之化學組成與磁 化間之關係。 第3圖顯示為藉光學顯微鏡拍攝之固化結構相片。 ^4圖為示意示例說明用於估計軋碎性之環磨札碎機 之示意圖。 參考編號說明 1.外筒

本纸張尺度適用f酬家標準（CNS 訂 14 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2ί〇Χ297公f ) 19 470779 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（l6 ) 2. 内筒循環 3. 底件 4. 頂蓋 5. 厚塊第1圖 1. 樹狀面積比（D) 2. 維克硬度（Hv) 3. 軋碎性 4. 極為良好 5. 良好 6. 不足 第2圖 1. 肥粒鐵含量（α ) 2. 沃斯田因數（A/F)=(30C+0_5Mn)/1.5Si 3_式（3) 4.式(4) 第3圖 1. 樹狀結晶 2. 樹狀結晶 m ftvD mf- —an. nn 1.^^1 ^vn n^— n^^i· nvn an^— m iJ , 、V5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 20

Claims (1)

1. 470779 A8φί ?DB -^:¾:原一 只質 c" 經濟部智慧財產居員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第86120060號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：90年8月 ι· 一種具有良好軋碎性的以鐵為主的矽-錳合金，包括： 碳：0.40至1.20%童量比， 矽：5.0至12,0% 重量比， 猛：19·0至42.0%重量比，及差額為鐵，可滿足下 式：Si2 11.89~2.92C— 0.077Μη， 維克硬度（Ην) 2 550，及 樹狀結構面積比$ 50%。 2. —種具有良好軋碎性的以鐵為主的矽-錳合金，包括： 碳：0.40至1.20%重量比， 矽：5.0至12.0% 重量比， 猛：19.0至42.0%重量比，及差額為鐵，可滿足下 式：Si2 11.89— 2.92C—0.077Μη， Si^ 8.3C+0.14Mn > 維克硬度(Hv)2 550， 樹狀結構面積比S 50%， 相對磁導率（M ) S 1 _ 10。 3. 如申請專利範圍第1項之具有良好軋碎性之以鐵為主的 矽-錳合金，又包括〇.1〇至0.40重量比磷。 4. 如申請專利範圍第2項之具有良好軋碎性之以鐵為主的 矽-錳合金，又包括0.10至0.40重量比磷。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 裝---------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項"·填寫本頁) 470773 六 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 5· ~種以鐵為主的矽-錳合金粉末，其係由如申請專利範 園第！至4項中任-項之具有良好軋碎性之以鐵為主的& 矽-錳合金製造，其中顆粒大小不大於212微米。 6.如申請專利範圍第1至4項令任一項之具有良好軋碎性 之以鐵為主的石夕-锰合金，其又包括不大於3 〇%重量比 鎳。 7·—種以鐵為主的矽-錳-鎳合金粉末，其係由如申請專利 範圍第6項之具有良好軋碎性之以鐵為主之矽-錳-鎳合 金製造，其中顆粒大小不大於212微米。 n n n n I n n I n I .^1 I . n n n n I n n-*--OJ n n n I n n I (請先閱讀背面之注意事項异填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）