TWI768533B - 外殼件鍛造方法及其鍛造胚料製造方法 - Google Patents

Abstract

一種外殼件鍛造方法及其鍛造胚料製造方法。其將金屬原料先加熱至固相線以下的某個溫度保持一既定時間，然後冷卻至室溫，使另一相的物質溶入一相的基質中，在冷卻至室溫後形成過飽和的固溶體，同時使金相中的等軸晶粒比例增加或者是使等軸晶粒的尺寸變大，藉此改善金屬原料的機械性質而製成鍛造用的胚料。另外，本發明的外殼件鍛造方法是利用形成棒狀的胚料進行，在鍛造之後進行切邊時，只需要移除較少量的胚料，可以對材料做充分利用。

Description

外殼件鍛造方法及其鍛造胚料製造方法

本發明係有關於一種鍛造材料熱處理的技術領域，特別是有關於一種外殼件鍛造方法及其鍛造胚料製造方法。

鍛造是金屬加工經常使用的工藝技術，其係將一金屬胚料放置在模具中，並利用衝擊的方式使金屬胚料配合模具成形，在鍛造的過程中可以同時調整鍛造件的機械性質，使得鍛造製品具有質密及高強度等的特性，經常用於日常生活的各種物品，例如薄型的鍋具、外殼，甚至車輛的輪圈等。鍛造技術一般分成熱鍛及冷鍛兩種方式，熱鍛是先將胚料加熱到再結晶溫度以上，然後進行鍛壓，而冷鍛則是在常溫中進行鍛造。不論是何種鍛造方式，現有的鍛造胚料都需要進行多次的鍛壓後才能成形，如此使整體工序較為複雜，也會增加製作的成本及人力。

另外，現有用於鍛造的胚料多是片狀或板狀，因此在鍛造後進行切邊時，會將大部分的胚料移除，在同一片材料中，只有有限的部分被利用，如此容易造成材料的浪費。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種外殼件鍛造方法及其鍛造胚料製造方法。其將金屬原料先加熱至固相線以下的某個溫度保持一既定時間，然後冷卻至室溫，使另一物質溶入基質中，在冷卻至室溫後形成過飽和的固溶體，同時使金相中的等軸晶粒面積比例增加或者是使晶粒的粒徑尺寸變大，藉此改善金屬原料的機械性質而製成鍛造用的胚料。另外，本發明的外殼件鍛造方法是利用形成棒狀的胚料進行，在鍛造之後進行切邊時，只需要移除較少量的胚料，可以對材料做充分利用。

本發明的鍛造胚料製造方法的一實施例包括：提供一金屬原料；將該金屬原料加熱至一第一溫度；使該金屬原料在該第一溫度保持一第一時間；以及使該金屬原料冷卻至室溫，而得到一鍛造胚料；其中該鍛造胚料的等軸晶粒的面積比例高於該金屬原料的等軸晶粒的面積比例。

在另一實施例中，其中該第一溫度的範圍介於400℃~1050℃；該第一時間介於為3~90分鐘之間；該金屬原料的等軸晶粒的面積比例範圍為0%~70%，進一步來說，面積比例範圍包含0%、70%之兩端數值，而0%係表示沒有等軸晶粒面積佔比；該鍛造胚料的等軸晶粒的面積比例範圍為80%~90%；該金屬原料冷卻的方式為空冷、水冷其中之一。

在另一實施例中，該鍛造胚料的等軸晶粒的尺寸大於該金屬原料的等軸晶粒的尺寸。

在另一實其中該金屬原料的等軸晶粒的尺寸為30~50μm；該鍛造胚料的等軸晶粒的尺寸範圍40~130μm。

本發明的外殼件的鍛造方法的一實施例包括：提供如前所述之鍛造胚料；使該鍛造胚料形成棒材；將形成該棒材的該鍛造胚料放置於一第一模具進行初鍛而形成第一鍛造體；將該第一鍛造體進行第一次切邊；將切邊後的該第一鍛造體放置於一第二模具進行中鍛而形成第二鍛造體；將該第二鍛造體進行第二次切邊；將切邊後的該第二鍛造體放置於一第三模具進行終鍛而形成第三鍛造體；將該第三鍛造體進行第三次切邊後得到外殼件。

在另一實施例中，該將該鍛造胚料放置於一第一模具進行初鍛而形成第一鍛造體的步驟更包括：將該鍛造胚料加熱至一第二溫度，該第二溫度小於該鍛造胚料的固溶溫度或相變化溫度；將溫度為該第二溫度的鍛造胚料置於該第一模具進行初鍛。

在另一實施例中，該棒材的長度為該外殼件的長度的100%~125%，該棒材的直徑為該外殼件的厚度或高度的150%~450%。

在另一實施例中，該第一次切邊係將該第一鍛造體裁切至與該外殼件的最大輪廓至少0.5毫米；該第二次切邊係將該第二鍛造體裁切至與該外殼件的最大輪廓至少0.5毫米；該第三次切邊係將該第三鍛造體裁切至該外殼件的最大輪廓。

在另一實施例中，本發明的外殼件的鍛造方法更包括：將該棒材進行第一次噴砂清潔；將該切邊後的該第一鍛造體進行第二次噴砂清潔；將該切邊後的該第二鍛造體進行第三次噴砂清潔；將該切邊後的該第三鍛造體進行第四次噴砂清潔而得到該外殼件；其中更包括：對第一次噴砂清潔後的該棒材以溫度950℃~1100℃加熱15~30分鐘；對第二次噴砂清潔後的該第一鍛造體以溫度 900℃~1050℃加熱20~30分鐘；對第三次噴砂清潔後的該第二鍛造體以溫度900℃~1050℃加熱20~30分鐘。

本發明的鍛造胚料製造方法，在鍛造前先對金屬原料進行調質熱處理，使金屬原料的溫度升高，使一個相的成分固溶於另一個相中，然後將溫度降低至室溫，而形成過飽和的固溶物，同時增加等軸晶粒的面積比例及增加晶粒的平均粒徑尺寸，進而調整鍛造胚料的機械性質，減少成品的鍛造次數。

本發明的外殼件的鍛造方法，其將鍛造胚料形成棒狀，在每次鍛造後進行切邊時，只需要移除少量的胚料，因而鍛造胚料可以做充分的利用。

A:手機外殼

B:手錶外殼

E:等軸晶粒

L:長軸晶粒

10:鈦合金的晶體結

20:鋁合金、不銹鋼及銅合金的晶體結構

S1~S12:步驟

第1圖為本發明的鍛造胚料製造方法及外殼件的鍛造方法的流程圖。

第2圖為本發明的鍛造胚料製造方法所使用的金屬原料的金相圖。

第3圖為鈦合金的晶體的結構示意圖。

第4A圖為α+β型鈦合金的鍛造胚料製造方法的示意圖。

第4B圖為β型鈦合金的鍛造胚料製造方法的示意圖。

第5圖為鋁合金、不銹鋼及銅合金的晶體的結構示意圖。

第6圖為鋁-鋅-鎂合金的鍛造胚料製造方法的示意圖。

第7圖為沃斯田鐵系不銹鋼的鍛造胚料製造方法的示意圖。

第8圖為無氧化銅的鍛造胚料製造方法的示意圖。

第9圖為本發明的外殼件的鍛造方法所鍛造的手機外殼的示意圖。

第10圖為本發明的外殼件的鍛造方法所鍛造的手錶外殼的示意圖。

第11A圖及第11B圖表示α+β型鈦合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第12A圖及第12B圖表示α+β型鈦合金的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第13A圖至第13C圖則表示α+β型鈦合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

第14A圖及第14B圖表示β型鈦合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第15A圖及第15B圖則表示β型鈦合金的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第16A圖至第16C圖表示β型鈦合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

第17A圖及第17B圖表示鋁合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第18A圖及第18B圖表示鋁合金的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第19A圖至第19C圖表示鋁合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

第20A圖及第20B圖表示沃斯田鐵系不銹鋼的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第21A圖及第21B圖表示沃斯田鐵系不銹鋼的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第22A圖至第22C圖表示沃斯田鐵系不銹鋼的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

第23A圖及第23B圖表示無氧化銅的銅合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第24A圖及第24B圖表示無氧化銅的銅合金的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。

第25A圖至第25C圖表示無氧化銅的銅合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

請參閱第1圖，其表示本發明的鍛造胚料製造方法及外殼件的鍛造方法的一實施例。發明的鍛造胚料製造方法的一實施例包括下列步驟。在步驟S1中，提供一金屬原料，接著進入步驟S2。

在步驟S2中，將該金屬原料加熱至一第一溫度，第一溫度可以是在固相線以下的某個溫度，接著進入步驟S3。

在步驟S3中，使該金屬原料在該第一溫度保持一第一時間，接著進入步驟S4。

在步驟S4中，使該金屬原料冷卻至室溫，而得到一鍛造胚料。

金屬原料經過上述固溶化處理後，可以得到過飽和的固溶物，而且對於不同種類的金屬原料，在經過上述鍛造胚料製造方法的製程後，等軸晶粒的比例會提高或者是等軸晶粒的尺寸會增大。第2圖表示金屬鑄錠中等軸晶粒與長軸晶粒的示意圖。其中，金屬鑄錠包括長軸晶粒L與等軸晶粒E。在尚未以上述鍛造胚料製造方法處理前的金屬原料中，其長軸晶粒的面積比例較高，而經過 上述鍛造胚料製造方法處理後的鍛造胚料中，等軸晶粒的面積比例會升高。在說明書以下之實施例，統一將等軸晶粒的比例定義為等軸晶粒的面積比例。

第3圖為鈦合金的晶體的結構示意圖，鈦合金的晶體結構10形成六方最密堆積，其更分佈有複數等軸晶粒。第4A圖為為α+β型鈦合金的鍛造胚料製造方法的示意圖。第4B圖為β型鈦合金的鍛造胚料製造方法的示意圖。如第4A圖所示，α+β型鈦合金為鈦合金Grade 5(Ti-6A1-4V)，其為等軸α晶粒+層狀組織，其中層狀組織進一步為針狀α+晶間β。先提供棒狀的α+β型鈦合金的金屬原料，金屬原料的等軸晶粒的比例為60%~70%。

表1所示為鈦合金Grade 5(Ti-6A1-4V)分別加熱到870℃、900℃及950℃後後保持在第一溫度15分鐘，或者是加熱至900℃後分別保持在900℃持續15分鐘、30分鐘及60分鐘，其所得到的等軸晶粒的比例。

如第4A圖所示，該金屬原料為α+β型鈦合金，該第一溫度的範圍為870℃~950℃，該第一時間為15~60分鐘，該金屬原料的等軸晶粒的比例範圍為60%~70%，該鍛造胚料的等軸晶粒的比例範圍為80%~90%，使該金屬原料冷卻的方式為空冷。如第4B圖所示，該金屬原料為β型鈦合金，該第一溫度的範圍為730℃~840℃，該第一時間為3~9分鐘，該金屬原料的等軸晶粒的尺寸範圍為40μm，該鍛造胚料的等軸晶粒的尺寸範圍為60μm~110μm，使該金屬原料冷卻的方式為水冷，前述等軸晶粒的尺寸視為等軸晶粒的平均粒徑。在說明書以下之實施例，統一將等軸晶粒的尺寸定義為等軸晶粒的平均粒徑。

表1

如表1所示，當金屬原料保持在第一溫度為870℃維持15分鐘，等軸晶粒的比例升高到80%；當金屬原料保持在第一溫度為900℃維持15分鐘，等軸晶粒的比例升高到85%；當金屬原料保持在第一溫度為950℃維持15分鐘，等軸晶粒的比例升高到90%。因此，當第一時間為固定值時，第一溫度愈高，則α+β型鈦合金的等軸晶粒的比例愈高。另外，當金屬原料保持在第一溫度為900℃維持15分鐘，等軸晶粒的比例升高到85%；當金屬原料保持在第一溫度為900℃維持30分鐘，等軸晶粒的比例升高到87%；當金屬原料保持在第一溫度為900℃維持60分鐘，等軸晶粒的比例升高到90%。因此，當第一溫度為固定值時，第一時間愈高，則α+β型鈦合金的等軸晶粒的比例愈高。

另外，請參閱第11A圖及第11B圖，其表示α+β型鈦合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第12A圖及第12B圖則表示α+β型鈦合金 的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第13A圖至第13C圖則表示α+β型鈦合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

表2表示為β型鈦合金為鈦合金Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn分別加熱到730℃、750℃及840℃後保持在第一溫度6分鐘，或者是加熱至730℃後分別保持在730℃持續3分鐘、6分鐘及9分鐘，其所得到的等軸晶粒的尺寸。

如表2所示，β型鈦合金在調質前的等軸晶粒的尺寸為40μm。當金屬原料保持在第一溫度為730℃維持6分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為100μm；當金屬原料保持在第一溫度為750℃維持6分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為80μm；當金屬原料保持在第一溫度為840℃維持6分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為60μm。因此，當第一時間為固定值時，第一溫度愈高，則β型鈦合金的等軸晶粒的尺寸增加幅度漸小。另外，當金屬原料保持在第一溫度為730℃維持3分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為110μm；當金屬原料保持在第一溫度為730℃維持6分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為100μm；當金屬原料保持在第一溫度為730℃維持9分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為80μm。因此，當第一溫度為固定值時，第一時間的愈長，則β型鈦合金的等軸晶粒的尺寸增加幅度減小。

另外，請參閱第14A圖及第14B圖，其表示β型鈦合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第15A圖及第15B圖則表示β型鈦合金的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第16A圖至第16C圖則表示β型鈦合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

表2

第5圖為鋁合金、不銹鋼及銅合金的晶體的結構示意圖，鋁合金、不銹鋼及銅合金的晶體結構20為面心立方堆積，期更分佈有複數等軸晶粒。第6圖為鋁-鋅-鎂合金的鍛造胚料製造方法的示意圖。第7圖為沃斯田鐵系不銹鋼的鍛造胚料製造方法的示意圖。第8圖為無氧化銅的鍛造胚料製造方法的示意圖。

如第6圖所示，該金屬原料為鋁合金，該第一溫度的範圍為600℃~700℃，較佳為600℃~650℃，該第一時間的範圍為10~30分鐘，該金屬原料的等軸晶粒的比例範圍為0%，該鍛造胚料的等軸晶粒的比例範圍為80%~90%，使該金屬原料冷卻的方式為水冷。如第7圖所示，該金屬原料為沃斯田鐵系不銹鋼，該第一溫度的範圍為900℃~1050℃，該第一時間為30~90分鐘，該金屬原料的等軸晶粒的尺寸為50μm，該鍛造胚料的等軸晶粒的尺寸範圍為75μm~130μm，使該金屬原料冷卻的方式為空冷。如第8圖所示，該金屬原料為無氧銅，該第一溫度的範圍為400℃~600℃，該第一時間為10~30分鐘，該金屬原料 的等軸晶粒的尺寸為30μm，該鍛造胚料的等軸晶粒的尺寸範圍為40μm~80μm，使該金屬原料冷卻的方式為空冷。

表3所示為鋁鋅鎂系的鋁合金分別加熱到第一溫度600℃、620℃及650℃後保持在該第一溫度30分鐘，或者是加熱至第一溫度620℃後保持在第一溫度620℃分別持續10分鐘、20分鐘及30分鐘，其所得到的等軸晶粒的比例。

如表3所示，當金屬原料保持在第一溫度為600℃維持30分鐘，等軸晶粒的比例升高到85%；當金屬原料保持在第一溫度為620℃維持30分鐘，等軸晶粒的比例升高到87%；當金屬原料保持在第一溫度為650℃維持30分鐘，等軸晶粒的比例升高到90%。因此，當第一時間為固定值時，第一溫度愈高，則鋁合金的等軸晶粒的比例愈高。另外，當金屬原料保持在第一溫度為620℃維持10分鐘，等軸晶粒的比例升高到80%；當金屬原料保持在第一溫度為620℃維持20分鐘，等軸晶粒的比例升高到83%；當金屬原料保持在第一溫度為620℃維持30分鐘，等軸晶粒的比例升高到87%。因此，當第一溫度為固定值時，第一時間愈高，則鋁合金的等軸晶粒的比例愈高。

另外，請參閱第17A圖及第17B圖，其表示鋁合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第18A圖及第18B圖則表示鋁合金的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第19A圖至第19C圖則表示鋁合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

表3

表4表示為沃斯田鐵系不銹鋼分別加熱到第一溫度900℃、1000℃及1050℃後保持在該第一溫度60分鐘，或者是加熱至第一溫度1050℃後分別保持在1050℃持續30分鐘、60分鐘及90分鐘，其所得到的等軸晶粒的尺寸。

如表4所示，沃斯田鐵系不銹鋼在調質前的等軸晶粒的尺寸為50μm。當金屬原料保持在第一溫度為900℃維持60分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為75μm；當金屬原料保持在第一溫度為1000℃維持60分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為95μm；當金屬原料保持在第一溫度為1050℃維持60分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為115μm。因此，當第一時間為固定值時，第一溫度愈高，則沃斯田鐵系不銹鋼的等軸晶粒的尺寸增加幅度漸大。另外，當金屬原料保持在第一溫度為1050℃維持30分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為100μm；當金屬原料保持在第一溫度為1050℃維持60分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為115μm；當金屬原料保持在第一溫度 為1050℃維持90分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為130μm。因此，當第一溫度為固定值時，第一時間的愈長，則沃斯田鐵系不銹鋼的等軸晶粒的尺寸增加幅度漸大。

另外，請參閱第20A圖及第20B圖，其表示沃斯田鐵系不銹鋼的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第21A圖及第21B圖則表示沃斯田鐵系不銹鋼的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第22A圖至第22C圖則表示沃斯田鐵系不銹鋼的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

表5表示為無氧化銅的銅合金分別加熱到第一溫度400℃、500℃及600℃後保持在該第一溫度30分鐘，或者是加熱至第一溫度600℃後分別保持在600℃持續10分鐘、20分鐘及30分鐘，其所得到的等軸晶粒的尺寸。

表5

如表5所示，無氧化銅的銅合金的金屬原料在調質前的等軸晶粒的尺寸為30μm。當金屬原料保持在第一溫度為400℃維持30分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為40μm；當金屬原料保持在第一溫度為500℃維持30分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為60μm；當金屬原料保持在第一溫度為600℃維持30分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為80μm。因此，當第一時間為固定值時，第一溫度愈高，則無氧化銅的銅合金的等軸晶粒的尺寸增加幅度漸大。另外，當金屬原料保持在第一溫度為600℃維持10分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為60μm；當金屬原料保持在第一溫度為600℃維持20分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為70μm；當金屬原料保持在第一溫度為600C維持30分鐘，等軸晶粒的尺寸增加為80μm。因此，當第一溫度為固定值時，第一時間的愈長，則無氧化銅的銅合金的等軸晶粒的尺寸增加幅度漸大。

另外，請參閱第23A圖及第23B圖，其表示無氧化銅的銅合金的棒狀金屬原料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第24A圖及第24B圖則表示無氧化銅 的銅合金的棒狀鍛造胚料的徑向與軸向的剖面的金相圖。第25A圖至第25C圖則表示無氧化銅的銅合金的棒狀鍛造胚料鍛造後的鍛造件的三個正交方向上的剖面的金相圖。

上述水冷的方式為將該金屬原料放置於水中1至3秒鐘冷卻至室溫。上述空冷的方式為將該金屬原料放置於空氣中10至20分鐘冷卻至室溫。

請回到第1圖，在金屬原料經由本發明的鍛造胚料製造方法形成鍛造胚料之後，鍛造胚料可以用於本發明的外殼件的鍛造方法。其中，該金屬原料及該鍛造胚料皆係為棒材。

在步驟S5中，提供經由本發明的鍛造胚料製造方法形成鍛造胚料，接著進入步驟S6。

在步驟S6中，使該鍛造胚料形成鍛造形成用之棒材。該棒材的長度可以為鍛造成品之外殼件的長度的100%~125%，該棒材的直徑可以為鍛造成品之外殼件的厚度或高度的150%~450%。接著進入步驟S7。

在步驟S7中，將形成該棒材的該鍛造胚料放置於一第一模具進行初鍛而形成第一鍛造體。在本實施例中，初鍛可以為熱鍛或溫鍛，例如將該鍛造胚料加熱至一第二溫度，該第二溫度小於該鍛造胚料的固溶溫度或相變化溫度的±100℃。然後，將溫度為該第二溫度的鍛造胚料置於該第一模具進行初鍛，接著進入步驟S8。

在步驟S8中，將該第一鍛造體進行第一次切邊，該第一次切邊係將該第一鍛造體裁切至比該外殼件的最大輪廓至少大0.5毫米，最佳值為裁切至比該外殼件的最大輪廓至少大1.0毫米，切邊厚度相同。接著進入步驟S9。

在步驟S9中，將切邊後的該第一鍛造體放置於一第二模具進行中鍛而形成第二鍛造體，中鍛的鍛壓加工量為需求外殼件之10%~35%，最佳為20%，中鍛可以是熱鍛或溫鍛，接著進入步驟S10。

在步驟S10中，將該第二鍛造體進行第二次切邊，該第二次切邊係將該第二鍛造體裁切至比鍛造成品的外殼件的最大輪廓至少大0.5毫米，最佳值為裁切至比外殼件的最大輪廓至少大1.0毫米，切邊厚度相同。接著進入步驟S11。

在步驟S11中，將切邊後的該第二鍛造體放置於一第三模具進行終鍛而形成第三鍛造體，終鍛的鍛壓加工量為需求外殼件之0%~10%，最佳為5%，終鍛可以是熱鍛或溫鍛，接著進入步驟S12。

在步驟S12中，將該第三鍛造體進行第三次切邊後得到外殼件，第三次切邊及直接裁切至鍛造成品的外殼件的最大輪廓。

第9圖表示本發明的外殼件的鍛造方法所鍛造的手機外殼的示意圖。第10圖表示本發明的外殼件的鍛造方法所鍛造的手錶外殼的示意圖。在鍛造手機外殼A或手錶外殼B的外殼件的鍛造方法中，將該棒材進行第一次噴砂清潔；將該切邊後的該第一鍛造體進行第二次噴砂清潔；將該切邊後的該第二鍛造體進行第三次噴砂清潔；將該切邊後的該第三鍛造體進行第四次噴砂清潔而得到該外殼件。

在鍛造手機外殼A或手錶外殼B的外殼件的鍛造方法中，在對第一次噴砂清潔後的該棒材以溫度950℃~1100℃加熱15~30分鐘；對第二次噴砂清潔後的該第一鍛造體以溫度900℃~1050℃加熱20~30分鐘；對第三次噴砂清潔後的該第二鍛造體以溫度900℃~1050℃加熱20~30分鐘。其加熱的裝置可以是高週波設備或電氣加熱爐。

另外，對於設計有中央孔洞的鍛造件，可以在第一次切邊之後，進行沖切中孔的步驟。

本發明的鍛造胚料製造方法，在鍛造前先對金屬原料進行調質熱處理，使金屬原料的溫度升高，使一個相的成分固溶於另一個相中，然後將溫度降低至室溫，而形成過飽和的固溶物，同時增加等軸晶粒的比例及增加晶粒的尺寸，進而調整鍛造胚料的機械性質，減少成品的鍛造次數。

本發明的外殼件的鍛造方法，其將鍛造胚料形成棒狀，在每次鍛造後進行切邊時，只需要移除少量的胚料，因而鍛造胚料可以做充分的利用。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的”第一”、”第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

S1~S12：步驟

Claims (7)

1. 一種鍛造胚料製造方法，其包括：提供一金屬原料；將該金屬原料加熱至一第一溫度；使該金屬原料在該第一溫度保持一第一時間；以及使該金屬原料冷卻至室溫，而得到一鍛造胚料；其中該鍛造胚料的等軸晶粒的面積比例高於該金屬原料的等軸晶粒的面積比例；其中，該金屬原料及該鍛造胚料皆係為棒材；其中該第一溫度的範圍介於400℃~1050℃；該第一時間介於為3~90分鐘之間；該金屬原料的等軸晶粒的面積比例範圍為0%~70%；該鍛造胚料的等軸晶粒的面積比例範圍為80%~90%；該金屬原料冷卻的方式為空冷、水冷其中之一；其中該金屬原料的等軸晶粒的平均粒徑尺寸為30~50μm；該鍛造胚料的等軸晶粒的平均粒徑尺寸範圍40~130μm。
2. 如請求項1所述之鍛造胚料製造方法，其中該鍛造胚料的等軸晶粒的平均粒徑尺寸大於該金屬原料的等軸晶粒的平均粒徑尺寸。
3. 一種外殼件的鍛造方法，其包括：提供如請求項1至2中任一項所述之鍛造胚料製造方法所製造的鍛造胚料；使該鍛造胚料形成棒材；將形成該棒材的該鍛造胚料放置於一第一模具進行初鍛而形成第一鍛造體；將該第一鍛造體進行第一次切邊；將切邊後的該第一鍛造體放置於一第二模具進行中鍛而形成第二鍛造體； 將該第二鍛造體進行第二次切邊；將切邊後的該第二鍛造體放置於一第三模具進行終鍛而形成第三鍛造體；將該第三鍛造體進行第三次切邊後得到外殼件；其中該第一次切邊係將該第一鍛造體裁切至與該外殼件的最大輪廓至少0.5毫米；該第二次切邊係將該第二鍛造體裁切至與該外殼件的最大輪廓至少0.5毫米；該第三次切邊係將該第三鍛造體裁切至該外殼件的最大輪廓。
4. 如請求項3所述之外殼件的鍛造方法，其中該將該鍛造胚料放置於一第一模具進行初鍛而形成第一鍛造體的步驟更包括：將該鍛造胚料加熱至一第二溫度，該第二溫度小於該鍛造胚料的固溶溫度或相變化溫度；將溫度為該第二溫度的鍛造胚料置於該第一模具進行初鍛。
5. 如請求項3所述之外殼件的鍛造方法，其中該棒材的長度為該外殼件的長度的100%~125%，該棒材的直徑為該外殼件的厚度或高度的150%~450%。
6. 如請求項3所述之外殼件的鍛造方法，其中該中鍛的加工量為該外殼件尺寸的10%~35%；其中該終鍛的加工量為該外殼件尺寸0%~10%。
7. 如請求項3所述之外殼件的鍛造方法，其更包括：將該棒材進行第一次噴砂清潔；將該切邊後的該第一鍛造體進行第二次噴砂清潔；將該切邊後的該第二鍛造體進行第三次噴砂清潔；將該切邊後的該第三鍛造體進行第四次噴砂清潔而得到該外殼件；其中更包括以下步驟： 對第一次噴砂清潔後的該棒材以溫度950℃~1100℃加熱15~30分鐘；對第二次噴砂清潔後的該第一鍛造體以溫度900℃~1050℃加熱20~30分鐘；對第三次噴砂清潔後的該第二鍛造體以溫度900℃~1050℃加熱20~30分鐘。

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