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1、機械材料料的規格格及選用用學習目的的1.瞭解解機械材材料規格格的意義義。2.瞭解解常用的的機械材材料規格格。3.瞭解解各種規規格編號號的意義義。4.能選選擇適當當的金屬屬材料。1-1前前言規格(SSpeccifiicattionn)是產產品需求求的敘述述，也是是資料技技術溝通通的依據據。為了了適合某某一種特特別的用用途，生生產者當當然必須須促使產產品能夠夠符合需需要，這這樣就有有規範的的存在必必要。而而隨著工工業化程程度的提提高及國國際間貿貿易往來來的趨勢勢，產品品的流通通愈來愈愈頻繁，為為了增進進效率及及提供產產品零件件的互換換性，工工業規格格的訂定定更是必必然的結結果。在在機械材材料的範範
2、疇方面面，同樣樣的必須須有一定定的規格格，以作作為生產產者及使使用者依依循的規規範。完備的規規格應具具有以下下資料的的敘述:1.適用用範圍(Scoope):包括括用途(如：板板、線、管管)，適用用尺寸等等。2.化學學成分(Cheemiccal Commpossitiion):包括括各項成成分元素素的含量量範圍或或成分代代號。3.定性性敘述(Quaalitty SStattemeent):指品品質方面面，例如如煉鋼方方式或脫脫氧情況況。4.定量量需求(Quaantiitattivee Reequiiremmentt):指指定化學學成分範範圍、物物理及機機械性質質需求，以以適應使使用上經經濟的理理
3、由。5.其他他需求(Othher Reqquirrmennt):如特殊殊容許差差、材料料表面狀狀況等。現今世界界各國各各依其工工業化的的發展而而有不同同的工業業規格，例例如：美美國的AANS(美國國國家標準準)、日本本的JIIS(日日本工業業標準)、德國國的DIIN(德德國工業業標準)等。而而在針對對機械材材料規格格方面，常常用的還還包括AASTMM(美國國材料試試驗協會會)、AISSI(美美國鋼鐵鐵協會)、SAEE(美國國汽車協協會)等，而而我國主主要則依依據CNNS(中中國國家家標準)訂定。材料的選選擇及應應用是學學習材料料規格的的重要目目的，所所以本章章最後舉舉例說明明，如何何在產品品需
4、求及及相關考考慮之下下，選擇擇適當材材料。1-2材材料的規規格一種機械械材料的的規格最最主要可可以由：材料的的種類、成成份和機機械性質質來說明明。而為為了標準準化起見見，材料料必須經經由一套套嚴謹的的試驗規規範，確確保其可可靠度。世世界各國國都有其其材料試試驗的標標準程序序，我國國也不例例外，例例如：CCNS有有關材料料試驗部部份，其其中鋼鋼料之檢檢驗通則則(CCNS226088,G220188)規定定：本標準主主要內容容包括：適用範範圍、檢檢驗及重重驗三部部分適用範圍圍：本標標準適用用於鋼料料之一般般檢驗檢驗部份份：說明明化學成成份試驗驗和機械械性質試試驗的試試片取樣樣及檢驗驗標準方法法重驗
5、部份份：說明明規格部部份不合合規定的的試片，必必須經由由複驗判判定合格及不不合格。又如非非鐵金屬屬材料之之檢驗通通則(CNSS41995,HH20445)中中規定：本標準主主要內容容包括：適用範範圍、檢檢驗及重重驗三部部分適用範圍圍：本標標準規定定非鐵金金屬材料料檢查一一般事項項檢驗部份份：規定定有關外外觀、尺尺度、化化學成份份試驗和和機械性性質試驗驗的試片取取樣及試試驗事項項重驗部份份：說明明試驗結結果如部部份規格格與規定定不合，必必須經由由重驗判定合格格及不合合格。1-3常常用的材材料編號號一般材料料的化學學成份與與機械性性質是息息息相關關的，因因此常用用的材料料編號大大多是以以化學成成份
6、命名名為主，再再輔以機機械性質質(如第七七章部分分材料的的規格敘敘述)。由於於材料範範圍很廣廣，因此此本章內內容，主主要以鋼鋼鐵材料料的編號號為主，另另外輔以以部分非非鐵金屬屬及非金金屬材料料來做說說明。在工業上上，鋼鐵鐵材料(包括碳碳鋼在內內)必依其其化學成成份，使使用一定定的編號號以利於於選用，這這是基本本的認識識。目前前，在我我國較常常用的規規格有三三種：中中國國家家標準(CNSS)、日日本工業業標準(JISS)、美美國鋼鐵鐵學會美國汽汽車工程程師學會會(AIISI-SAEE)。另另外德國國工業標標準(DDIN)和美國國統一標標準編號號(UNNS)相相關業界界有時也也會採用用。而其其它還
7、有有常見的的各國規規格名稱稱。1中國國國家標標準(CCNS)（1）鋼鋼鐵的規規格中國國家家標準CCNS是是Chiinesse NNatiionaal SStanndarrd的簡簡寫，CCNS對對鋼鐵材材料的編編號主要要依據CCNS 1099 G110011(公佈佈：民國國36年3月，修修訂：民民國855年3月)原則上上由下列列三部分分組成：第一部分分為材質質，鋼鐵鐵材料大大部分以以S(SSteeel鋼)或F(FFerrrum鐵鐵) 表示。第二部分分有兩種種不同的的表示法法； a表表示標準準名稱或或是製品品用途。常常用的有有P：Plaate(薄板) 、 T：Tubbe(管管) 、 U：Usee(
8、特殊殊用途) W：WWiree(線材材) F：Forrginng(鍛鍛造) C：Casstinng(鑄鑄造)例：S P CCC：Plaate，鋼鋼板(冷軋)。 S UUP：Usee Spprinng，彈彈簧用鋼鋼 b用用於結構構的鋼料料(包括結結構用碳碳鋼及合合金鋼)，代表表主要合合金元素素或含碳碳量(結構用用碳鋼時時)，表示示含碳量量時，通通常以含含碳量之之1000倍數值值表示，例：SCCM4220：鉻鉻鉬鋼，第第4200種 S255C：碳鋼鋼，含碳碳量0.25。第三部分分為該材材料之種種類號碼碼，或是是最低抗抗拉強度度、降伏伏強度。若若是表示示最小抗抗拉強度度或最小小降伏強強度，通通常以三
9、三位數字字表示。例：SCCM 4420表表示鉻鉬鉬鋼中編編號4220的材材料 STBB 3440 表表示鍋爐爐及熱交交換器用用鋼，抗抗拉強度度不低於3440 NN/mmm2。以與合金金量之表表示法有有所區別別。常用用於建築築結構用用等不須須規定含含碳量鋼鋼料的場場合。註：機械械結構用用鋼料的的符號機械結構構用鋼料料使用很很廣，因因此CNNS 226088 G220188特別在在附錄22中說明明適用範範圍及其其符號所所代表的的意義：適用範圍圍：機械械結構用用碳鋼鋼鋼料及結結構用合合金鋼鋼鋼料種類類符號之之組成。 a符符號順序序為鋼之之主要合合金元素素、主要要合金元元素含量量或代表表值、附附加符號
10、號。其中中除鋼之之代表符符號S、碳之之符號CC之外。附加符號號由第一一群及第第二群組組成，第一群為鋼料料為改善善其性質質(例如切切削性)所添加加的特殊殊元素（例）改改善切削削性之添添加元素素基本鋼附加符號號鉛添加鋼鋼L 硫添加鋼鋼S鈣添加鋼鋼U第二群為鋼料料除化學學成份之之外的保保證特性性（例）保保證特殊殊特性之之添加符符號特性附加符號號硬化能保保證鋼H 表面硬化化用鋼K（例）S30CC：碳鋼鋼，含碳碳量0.30S20CC4：碳鋼鋼，含碳碳量0.20第四種種構造用用碳鋼 S(55)C：一一般構造造用碳鋼鋼，最小小抗拉強強度555kg/mm22 SS85WWMo(HS)：含碳碳量0.85的鎢鉬鉬
11、高速鋼鋼 OOS900C(TT)：以以平爐煉煉鋼法提提煉，含含碳量00.9的工具具鋼b碳含含量的代代表值。（2）鋁鋁及鋁合合金的規規格鋁及鋁合合金之種種類及符符號係依依CNSS 20068 H30021之之規定，適適用範圍圍為鍛鋁鋁、鍛鋁鋁合金(以下簡簡稱鍛鋁鋁合金)及鑄鋁鋁、鑄鋁鋁合金(以下簡簡稱鑄鋁鋁合金)之合金金種類及及鍊度符符號。鍛鋁合金金之編號號依其合合金成分分，共分分1xxxx88xxxx系，另另有9xxxx系系為備用用，鑄鑄鋁合金金之規格格亦分11xxxx9xxxx九九系，其其中6xxxx系系為備用用，這些些已如第第九章所所述。而所謂”鍊度”係指”製造過過程中，依依加工、熱熱處理
12、等等條件之之差異所所獲得機機械性質質之區分分”。鍊度度符號又又分為基基本符號號與細分分符號。基基本符號號為一字字英文字字母(大寫)，細分分符號為為一位數數字或多多位數字字組合並並附在基基本符號號之後。a基本本符號鋁合金的的鍊度基基本符號號分為四四種。b細分分符號鋁合金鍊鍊度之基基本符號號H及T之細分分符號，依依下列規規定。鍛鋁合金金的編號號及化學學成分。2日本本工業標標準(JJIS)JIS是是Jappaneese Inddusttrall Sttanddardd 的簡簡稱，JJIS對於鋼鋼鐵材料料的的編編號大致致可分兩兩大類：（1）一一般機械械構造用用碳鋼：其材料編編號方法法和CNNS的第第一
13、種表表示法相相同。（例）SS30CC表示含含碳量00.300的機械械構造用用碳鋼（2）其其他用途途的碳鋼鋼及合金金鋼：這一類鋼鋼的材料料編號表表示法，大大致可分分三部分分：第一部分分為材質質，鋼以以S、鐵以以F表示，其其他非鐵鐵類如表表11- 。第二部分分表示鋼鋼製品的的規格或或用途，例例如：KK代表工工具鋼、TB代表鍋爐用用鋼管、PC2代表冷軋鋼板。第三部分分為為鋼鋼料的種種別，以以1,22,3來來表示。此外如果果需要，可可將材料料的加工工方法、熱熱處理方方式等附附註於後後，加工工方法例例如:DD(Drrawiing)抽製、GG(Grrinddingg)研磨磨、T(Turrninng)車車削
14、、EEx(EExtrrudeed)擠擠製。熱熱處理方方法大多多記於金金屬符號號之後，並並在二者者之間加加入-（例）SSK2：第二種種碳素工工具鋼 SSKS111：第第十一種種切削用用工具鋼鋼 SSUH3301：第3001種耐耐熱鋼 SSUS3301-1/22H：第第3011種不銹銹鋼，11/2硬硬質材料料3常用用的美國國材料編編號及規規格（1）美美國鋼鐵鐵學會美國汽汽車工程程師學會會(AIISI-SAEE) AISSI和SAEE在19441年共共同訂定定鋼鐵材材料的分分類，以以四個(或五個個)數目字字為記號號來分類類。其中中第一位數數，表示示鋼料的的種類，如如：鎳鋼鋼為2、鎢鋼鋼為7。第二位數數，為主主要合金金元素的的百分值值；0表示無無其他合合金元素素。第三、四四位數(或第三三、四、伍伍位數字字)代表含含碳量。（例） SAAE10045：含碳量量0.445的碳碳鋼，與與CNSS中S455C鋼料料相當。 SAAE41140：含碳量量0.440的鉻鉻鉬鋼，與與JISS中SCMM4鋼料料相當。鋼種編號鋼種編號碳鋼1耐熱鋼30普通碳鋼鋼10鉬鋼4易削鋼(加硫)11Cr(00.7)41錳鋼13Ni-CCr43鎳鋼2Ni(11.755)460.500Ni2
