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研究生:洪志彰
研究生(外文):HUNG-CHIN-CHANG
論文名稱:氮元素對17-4PH不銹鋼機械性質的影響
論文名稱(外文):Effects of Nitrogen Added on the Mechanical Properties of 17-4PH Stainless Steel
指導教授:趙志燁趙志燁引用關係
指導教授(外文):Chao, Chih-Yeh
口試委員:吳忠春盧威華
口試委員(外文):Chung- Chun WuWei-Hua Lu
口試日期:2017-07-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:機械工程系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:39
中文關鍵詞:不銹鋼高爾夫球桿頭硬度麻田散鐵沃斯田鐵
外文關鍵詞:Stainless SteelGolf-Head ClubHardnessMartensiteAustenite
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本文主要探討0.12%氮元素添加,對17-4PH析出硬化型不銹鋼之硬度與顯微結構的影響,以為高爾夫球桿頭應用之參考。研究顯示:17-4PH合金經固溶處理後,冷卻至室溫,其硬度介於HV 290~310,450~570℃時效處理後,其硬度介於HV360~420。添加0.12%氮元素後,17-4PH-N合金固溶處理後,硬度降低至HV160~180,時效處理硬度介於HV210~230。17-4PH-N合金固溶處理後,深冷至與-80℃,硬度提升至HV210~230,時效處理後硬度提升至HV240~300。XRD分析顯示:17-4PH-N合金固溶處理後,冷卻至室溫與-80℃,其顯微結構為體心立方結構基地(肥粒鐵+麻田散鐵),沃斯田鐵占有比例,則分別約為30%、0%。顯示:0.12%氮元素添加,降低了17-4PH合金之麻田散鐵轉換溫度。17-4PH-N之高爾夫球桿頭,利用深冷處理與局部球頭桿部加熱,可製造打擊面硬與桿部軟之組合,達到室溫冷調桿之優異特性。
關鍵字:不銹鋼、高爾夫球桿頭、硬度、麻田散鐵、沃斯田鐵
The purpose of present studies is to investigate the effect of 0.12% Nitrogen added on hardness and microstructure of the 17-PH stainless steel, and of which for the application of Golf- Head Club. Some results are described as following:After being SHT and then cooling to room temperature, the hardness of 17-4PH stainless steel is in range of HV290~310, and during 450~570℃ aged the hardness increasing to HV370~440. When 0.12% Nitrogen added, the hardness of present alloy in as-quenched and aged condition are in range of HV160~180 and HV210~230, respectively.Being SHT and cooling to -80℃, the hardness of 17-4PH- N are in range of HV210~230, respectively. And, the hardness during aging processes are in range of HV240~300, respectively.Based on the SEM and XRD data, it found that the microstructure of present 17-4PH-N alloy is essentially BCC matrix (mixture of ferrite and martenite). And, when the as-quenched specimen cooling to room temperature, and-80℃, the ratio of austenite phase of present alloy is near to 30% and 0%, respectively. The Golf-Head Club made by 17-4PH-N alloy can possess the well characteristic of cold deformation, when the Club been subzero treatment and partial heated.
Keyword: Stainless Steel, Golf-Head Club, Hardness, Martensite, Austenite
摘要 I
謝誌 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
第1章 前言 1
第2章 文獻回顧 3
2.1高爾夫球具介紹[1-7] 3
2.1.1木桿 3
2.1.2鐵桿 3
2.1.3推桿 3
2.2商用高爾夫球頭材料種類 3
2.2.1 鐵系碳鋼或低合金鋼 4
2.2.2不銹鋼 4
2.2.3鈦合金 4
2.3不銹鋼性質分析 5
2.3.1 不銹鋼分類[9-13] 5
2.3.2合金元素對不銹鋼之影響[14~19] 6
2.3.3相變化 8
2.4 N對不銹鋼影響 8
第3章 實驗方法與步驟 15
3.1合金設計 15
3.2熱處理條件設計 15
3.3掃描式電子顯微鏡觀察(Scanning Electron Microscope, SEM) 15
3.4 X-射線繞射分析試片製作與觀察(X-ray Diffraction ,XRD) 16
3.5穿透式電子顯微鏡試片製作與觀察(TEM) 16
3.6硬度分析 16
第4章 結果與討論 19
4.1SEM觀察 19
4.2XRD觀察 19
4.3TEM觀察 19
4.4硬度分析 20
4.5討論 20
第5章 結論 36
參考文獻 37
作者簡介 39
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