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1、鋼鋁研發處委外研究主題,鋼鋁研發處委外研發主題,高強度冷軋鋼片顯微組織控制技術建立(T11),背景 高強度冷軋鋼片如雙相鋼、TRIP鋼用於汽車構件的比例將大幅增加，以減輕車體重量。 這些鋼種的顯微組織及對產品性質的影響複雜，控制所需顯微組織為開發此類產品之關鍵技術。 研究目標 研究不同合金添加於軋延及退火製程中材料組織的演化與析出物之析出行為。 建立顯微組織與機性之關係，以建立高強度冷軋鋼片研發之基礎。,方向性電磁鋼片析出物 及集合組織控制技術建立(T11),背景 方向性電磁鋼片是製作大型變壓器之主要材料，其生產製程複雜，技術困難度高，世界上只有極少數鋼廠有生產能力。 方向性電磁鋼片的主要特徵
2、是具有很強的110 Goss texture，此種組織必須藉由二次再結晶而獲得。產生二次再結晶之關鍵在於析出物之控制，因此欲獲得良好的性質，須確實掌握析出物的析出和固溶行為。 方向性電磁鋼片中主要的析出物為MnS和AlN 。,鋼鋁研發處委外研發主題,研究目標 研究MnS和AlN於鋼胚加熱、熱軋、冷軋、和退火過程中之固溶和析出行為，以及上述行為與二次再結晶之關係 。 研究Goss texture的演化機制，建立熱軋組織、冷軋組織、及一、二次再結晶組織間之關係 。,方向性電磁鋼片析出物 及集合組織控制技術建立(T11),鋼鋁研發處委外研發主題,不同類型馬達對電氣鋼片 電磁特性之需求研究(T11),
3、背景 中鋼已能生產多種品級的電磁鋼片，如50CS1300 50CS400、35CS550、35CS440及半製程的50CS600AC。 對產品電磁特性之評估僅限於W15/50、B50、硬度、層間阻抗等規格特性。 馬達種類繁多，如交流感應馬達，變頻馬達、伺服馬達、直流馬達、步進馬達、磁阻馬達，對鐵心材料之電磁特性應有不同的需求。,鋼鋁研發處委外研發主題,研究目標 由馬達設計及使用觀點，建立各種馬達之性能特性與電磁鋼片電磁特性之相關性，作為產品研發性質設計之依據。 建立電磁鋼片在馬達用途上之應用技術。,不同類型馬達對電氣鋼片 電磁特性之需求研究(T11),鋼鋁研發處委外研發主題,鋼鋁研發處委外研發
4、主題,熱浸鍍鋅鍍層合金反應機構研究(T11),背景 鋼片於熱浸鍍鋅時，底材表面會生成厚度約僅數十nm之Fe2Al5 (or FeAl3) 鐵鋁合金相。此對鐵鋅合金相之生長速率與鍍層結構有重要影響。 鍍層合金化完成後，所生成之鐵鋅合金相1相(Fe5Al21) 或相(Fe3Al10)於成形時，對鍍層脫粉性也有重要影響。 上述鐵鋁與鐵鋅合金相須使用TEM才能分析其結構與量測厚度，由於TEM分析技術困難度高，因此擬委託學術單位進行研究。,鋼鋁研發處委外研發主題,熱浸鍍鋅鍍層合金反應機構研究(T11),研究目標 研究鍍鋅初期的界面合金反應行為，及上述行為與底材成分、鋼片進入鋅浴之溫度、鋅浴成分、鍍鋅時間
5、之關係。 研究鍍層鐵鋅合金相 (1相或相) 之合金反應機構與製程條件之關係及對鍍層脫粉性之影響。,鋼鋁研發處委外研發主題,含硼高入熱量鋼板銲接熱影響區 顯微組織研究 (T11),背景 高強度大入熱量銲接用船板目前市場有急迫需求。 鋼板工場最近試製之EH40鋼板經中船試銲後，其粗晶區主要因生成Allotriomorphic ferrite及高碳相，使得韌性無法大幅提高。 大入熱量銲接鋼板中 Ti/N比須加以規範。加B後Ti、N與B對銲接熱影響區顯微組織有何影響值得研究。,鋼鋁研發處委外研發主題,含硼高入熱量鋼板銲接熱影響區 顯微組織研究 (T11),研究目標 含硼大入熱量鋼板銲接熱影響區顯微組織
6、分析，與其對機械性質之影響。 澄清Ti、 N、 B三合金元素之不同比率與含量對熱影響區顯微組織之影響。,鋼鋁研發處委外研發主題,旋轉磁場(Rotational Flux) 鐵損量測設備建立 (T11),背景 電磁鋼片於馬達鐵心之齒部或變壓器EI片之轉角部於實際使用時，除受單向之磁場作用外，還受到旋轉磁場之作用。 據國外研究旋轉磁場會增加20%30%之鐵損值。 目前中鋼僅能進行單方向磁場時之鐵損量測。 目前尚無商業化設備，都是根據需求自行開發。,鋼鋁研發處委外研發主題,旋轉磁場(Rotational Flux) 鐵損量測設備建立 (T11),研究目標 建立旋轉磁場鐵損量測設備。 評估各種品級電磁
7、鋼片旋轉磁場鐵損水準。,鋼鋁研發處委外研發主題,任意波形電磁特性量測設備建立 (T11),背景 直流無刷變頻馬達由於效率高、轉速控制容易，目前已大量使用於壓縮機、電動車馬達。 一般交流感應馬達均在正弦波之磁場下工作，標準的電磁鋼片亦是在正弦波之條件下試驗，但直流無刷馬達大多採用PWM(Pulse wave Modulation)的方式控制。 在PWM下之工作環境會有高頻諧波，電磁鋼片之鐵損會升高。 目前設備無法進行PWM下之電磁特性量測。,鋼鋁研發處委外研發主題,任意波形電磁特性量測設備建立 (T11),研究目標 建立任意波形電磁特性量測設備。 評估各種品級電磁鋼片任意波形下之電磁特性。,鋼鋁
8、研發處委外研發主題,不同類型馬達對電氣鋼片電磁特性 之需求研究 (T11),背景 中鋼已生產各品級電磁鋼片，如50CS1300 50CS400、35CS550、35CS440及半製程的50CS600AC。對產品電磁特性之描述大多僅限於W15/50、B50、硬度、層間阻抗等規格特性。 馬達種類繁多，如大、中、小型交流感應單相、三相馬達，變頻馬達、伺服馬達、直流馬達、步進馬達、磁阻馬達，對鐵心材料之電磁特性應有不同的需求。,鋼鋁研發處委外研發主題,不同類型馬達對電氣鋼片電磁特性 之需求研究 (T11),研究目標 由馬達設計及使用觀點，建立各種馬達之性能特性與電磁鋼片電磁特性(品質機能)之相關性。作
9、為開發鋼料之依據。 協助中鋼建立電磁鋼片在馬達用途上之應用技術。,鋼鋁研發處委外研發主題,熱軋酸洗球化材精密衝剪技術建立 (T11),背景 以精密衝剪技術，鋼料剪切後即可得到類似切削之平直剪切面，可節省後續之加工，因此大量使用於汽車座椅齒板或硬碟機音圈馬達固定板等，但目前客戶偶有崩齒之現象發生。 精密衝剪技術牽涉衝壓設備、模具設計及材料特性等因素。 目前中鋼無類似設備進行材料特性評估及客戶技術協助。,鋼鋁研發處委外研發主題,熱軋酸洗球化材精密衝剪技術建立 (T11),研究目標 建立精密衝剪技術，協助客戶解決問題。 建立材料特性與衝剪優劣之關係指標，作為產品開發改善之依據。,鋼鋁研發處委外研發主
10、題,鋼片擴孔成形分析與電腦模擬模組建立 (T11),背景 擴孔是熱軋鋼片極常見之加工方式，此種加工之失敗型態最大比率便是孔緣在擴孔時發生破裂。 其影響因素包含鋼片特性、厚度、孔徑、沖孔品質、擴孔模具參數等各項因素。 以電腦模擬分析擴孔成形時之應力應變分布與破裂預測，並建立開放修改參數之電腦模擬分析模組以供後續同型問題分析使用。,鋼鋁研發處委外研發主題,鋼片擴孔成形分析與電腦模擬模組建立 (T11),研究目標 建立鋼片擴孔成形數學分析模型。 以泛用型FEM軟體（如ABAQUS）建立擴孔成形之電腦模擬分析模組。,鋼鋁研發處委外研發主題,雷射銲接製程技術建立 (T11),背景 中鋼冷軋場規劃新冷軋產
11、線，考慮新設雷射銲接機，作為連續生產鋼帶接合之用。 下游沖壓業者已紛紛引進雷射銲接機，作為生產Tailor Welded Blank用。 因為雷射銲接試驗設備投資成本極高(銲機+機台 約2,000萬)，目前中鋼暫無自行設立雷射銲接試驗設備之意圖。 金屬工業研究發展中心有雷射銲接機，並且有操作經驗與研究實績。,鋼鋁研發處委外研發主題,雷射銲接製程技術建立 (T11),研究目標 建立雷射銲接製程參數之影響關係。 建立材質對雷射銲接製程之影響關係。,鋼鋁研發處委外研發主題,高碳鉻鉬鋼高週波硬化之尺寸效應研究 (T11),背景 高碳鉻鉬鋼已逐漸被應用於手工具之剪切刀口，以提升刀口之韌性。通常採用設備較
12、不昂貴之高週波淬火技術，來達到高硬度、高韌性的目標。 剪切刀口厚度尺寸與高週波淬火條件有關，其最適熱處理條件值得研究。,研究目標 研究不同碳含量 (0.50-0.65%)高碳鉻鉬鋼，達到最高硬度與韌性的最適熱處理條件。,鋼鋁研發處委外研發主題,高速鋼與高碳鉻鉬鋼之銅硬銲技術建立 (T11),背景 銅硬銲技術於歐美、日本工業界之應用已有數十年歷史，然而國內業界應用於高速鋼與高碳鉻鉬鋼之銅硬銲方面，尚在起步階段。 硬銲過程之鋼材脫碳、爐氛汙染、銲接品質等問題若能解決，將有利於鋼料之拓展。,研究目標 建立高速鋼與高碳鉻鉬鋼最適銅硬銲技術,背景： 1. 利用電磁力來攪拌鑄模與鑄道內之鋼液，具有 改善鑄
13、胚品質的顯著功效。 2. 中鋼已於部份鑄機裝設EMS，並擬自行開發 此設備。然而對於電磁力與鋼液流場之作用特 性有待建立基礎的知識，以提升EMS之應用效能。 研究目標： 1. Slab M-EMS電磁場解析及設計(中山進行中) 2. 鋼液流體受電磁力影響之解析技術建立 3. 整體M-EMS設計及應用之核心技術建立,電磁製程在鋼液連鑄之應用(T12), 背景： 先進鋼廠均投入電磁力應用於冶金製程之研究 中鋼具有Slab M-EMS(模內電磁攪拌)，但對於電磁力之運用仍欠了解。 NSC已開發出Cold crucible設備技術以分離與分析鋼液介在物，提升煉鋼製程能力。 研究目標： 1. Cold
14、crucible硬體設計製作與開發 2. Cold crucible電磁場解析及設計 3. Cold crucible鋼液流場及介在物軌跡解析,電磁製程在介在物之分析應用(T12),焦炭粒度線上量測技術建立(T13),背景 高爐操作之穩定與否，焦炭粒度與強度具有很大的影響，對高爐產率及耗焦率有重要影響。 先進鋼廠使用高品質焦炭，才能有高噴煤率和高產率的成果。焦炭品質中粒度的大小及均勻性列為必須改善的項目，中鋼目前僅每日少量取樣分析，欠缺完整資訊，若能線上分析可掌握更完整狀況。 研究目標 建立焦炭粒度的線上分析量測設備及方法，以有效掌握實際粒度大小及分布。,鋼鋁研發處委外研發主題,燒結製程透氣性
15、 監測與操作指引技術建立(T13), 背景 1.燒結製程中透氣性為原料造粒與佈料的重要指標，良好的透氣性維持與控制對燒結產率及耗焦率有重要影響。 2.先進鋼廠具備數學模擬與線上監測技術，並根據此指標建立燒結操作指引，統一操作程序減少人為的變異。 研究目標 建立線上透氣性監測與數學模擬技術，掌握燒結狀態完成操作指引的建立。,光學檢測影像分析技術建立(T16),背景 目前小鋼胚磁粉探傷以人工圈出缺陷位置，工作環境惡劣，且辨識能力因人而異。 條鋼產線至今尚無有效品質檢測系統，無法即時反應生產異狀。 研究目標 分析螢光影像與磁粉濃度、缺陷特徵關係，促成檢測自動化，提昇檢測能力。 建立條線表面缺陷快速檢
16、出及缺陷分類法則，以利條線表面缺陷檢測系統發展。,鋼鋁研發處委外研發主題,結構診斷技術(T16),背景 利用萊姆波進行薄板結構/產品內在缺陷的檢驗技術為未來監診系統的主要研發方向。 現階段已有初步的理論/實驗研究成果，然仍需許多基礎理論探討，以將此技術實用化。 研究目標 建立壓電材料與結構藕合模式，預測萊姆波大小。 萊姆波於結構中衰減模式之建立。 萊姆波對缺陷敏感度之分析。,鋼鋁研發處委外研發主題,熱軋製程磨潤問題之模擬技術建立(T16),背景 高速鋼輥與潤滑軋延因具耐磨耗之優點，已普遍應用於熱軋產線，然軋輥與鋼材間磨潤特性的掌握為此製程效益能否發揮之關鍵。 軋輥與鋼材間之介面摩擦行為、及潤滑
17、條件對產品表面品質有關鍵影響。 在熱軋線上軋輥介面之磨潤現象難以直接觀察與量測，需開發數學模式來模擬磨潤之現象，擬應用ABAQUS軟體來建立此項技術。,鋼鋁研發處委外研發主題,熱軋製程磨潤問題之模擬技術建立(T16),研究目標 模擬不同軋輥材質及潤滑條件下之熱軋磨潤特性。 模擬軋延過程中銹皮之生成、成長與破壞。 減緩軋輥磨耗與提昇軋輥表面品質之最佳化製程條件掌握。,鋼鋁研發處委外研發主題,自動控制系統分析與設計(T16),背景 設備廠商設計的自動控制系統，多半僅有泛用型的控制功能，無法滿足各產線高穩定性、高精度的控制需求。 急待研發新控制技術，以充分發揮製程的控制效能，生產高精度、高附加價值的
18、產品。 研究目標 建立熱軋製程動態模擬系統，改善軋機控制系統之動態性能與控制精度。 建立模液面動態模擬系統，改善其控制精度。 應用控制理論研發新控制技術，提昇各產線之控制效能與精度。,鋼鋁研發處委外研發主題, 背景：射出成型機所使用之料管以往均採用氮化管，隨著工程塑膠的廣泛應用，對料管產生嚴重的磨耗問題，因而降低料管之使用壽命。為了提高料管的使用壽命，雙金屬料管之應用已相當普遍。關於感應熔合參數對合金層顯微組織之演化必需進一步澄清以利產品之改良。,鋼鋁研發處委外研發主題,感應熔合鎳基雙金屬料管合金層顯微組織分析(T18), 研究目標：凝固組織相鑑定，晶出物或析出 物與基地間之結晶, 背景：以感
19、應熔合的方式來製作雙金屬料管具有產率高，及合金層硬度高的特性。上述的優點必須要能精確的控制感應熔合熱履歷之前提下才能達到。影響感應熔合熱履歷之參數有感應線圈與工件間之間隙、加熱功率、 熱傳導、及熱輻射等，因此必須建立熱傳模式才能精確控制加熱溫度與加熱時間，確保品質。, 研究目標：建立感應熔合熱傳模式，進而精確控制料管之熔合溫度與時間，確保合金層品質。,鋼鋁研發處委外研發主題,以感應熔合法製造雙金屬料管之熱傳模式建立(T18),鋼鋁研發處委外研發主題,高成形CC鋁片研究(T18), 背景： 連鑄 CC 鋁片因固溶較多合金，以及晶出物較為細緻，經冷軋、退火後，再結晶行為與傳統熱軋鋁片截然不同。對於
20、CC 鋁片的材質特性需進行完整研究，以利產品的發展。, 研究目標： 1. 解析表面晶粒粗大化的形成機構 2. 針對晶出物組成相及分佈以及冷軋軋延比對退火集合組織的影響進行研究,鋼鋁研發處連絡資料,T1 鋼鐵鋁品研究發展處 王錫欽處長 分機2468，email: .tw T11 鋼鐵產品發展組 陳煌湶組長 分機3007，email: .tw T12 煉鋼製程組 陸木榮組長 分機2591，email: .tw T13 煉鐵製程組 蔡辛慈組長 分機2911，email: .tw T16 自動化及檢測系統發展組 蔡松釗組長 分機6864，email: .tw T18 非鐵產品發展組 李至隆組長 分機3276，email: .tw,