發展歷程與應用層面

隨著航太及軍事工業蓬勃發展，超高強度結構鋼材之需求日益迫切，由1940 年起，

美國與蘇聯各自研發屬低合金超高強度鋼的SAE 4340 及 30XГCH2A 以運用在 F-104 飛 機起落架，1950 年則由中國仿製蘇聯的 30XГCH2A 研發出 30CrMnSiNi2A 鋼材，本研 究所採用之D6AC 鋼則在 1960 年代問世，當時主要應用在戰術和戰略導彈發動機殼體 及飛機結構件上。於1970 年則進一步研發出將 D6AC 鋼應用於固體火箭發動機殼體、

美國新型地對空導彈「愛國者」，小型導彈「紅眼睛」，大中型導彈「民兵」、「潘興」、「北 極星」、「大力神」，以及美國太空梭助推器殼體、F-111 飛機的起落架和機翼軸等處 [3-5,7]。

自1970 年代中期起，Co 成為重要的戰略物資，但由於來源獲得不易且價格昂貴，

在應用上受到極大限制。1981 年由美國 Teledyne Vasco 公司自行研發以價格較低廉的 Ti 為主要強化元素之無 Co 麻時效鋼[29-32]，形成以 Co 強化及 Ti 強化兩大系列，自此 世界各國也針對更優異性能的超高強度結構鋼材積極展開研發。本研究彙整各國歷年發 展超高強度鋼之演進歷程及應用範圍如表2-1 所示。

表2-1 各國發展超高強度鋼演進歷程及應用範圍表 架，包含F-15、F-16、DC-10、MD-11 等軍用戰鬥機；波音747 起落架及波音

1962 美國 麻時效鋼18Ni(200)、18Ni(250)

和18Ni(300)鋼 火箭發動機殼體等零件

表2-1 各國發展超高強度鋼演進歷程及應用範圍表(續)

年代 國名 超高強度鋼種類/名稱 應用範圍

低合金超高強度鋼

1. 仿 製

(1) 45CrNiMo1VA 鋼

（仿D6AC 鋼）

(2) 40Si2Ni2CrMoVA 鋼（仿300M 鋼）

(3) 40CrNi2MoA 鋼

（仿4340 鋼）

3. 鋼錠均質化之技術、大鍛比之鍛造技術。

4. 超細化之鍛造製程技術和熱處理製程技術。

目前各國已廣泛應用D6AC 合金鋼在飛彈、太空梭殼體及火箭上，如美國已使用於 愛國者、Minuteman、Harm 及 AGM-88A 等飛彈及大型導彈等武器系統，英國則用於 Sky Flash、Sea Eagle 等飛彈系統，而法國則應用於 Magic R550 等系列之飛彈系統，強 化國防武力。然而在國外積極研究與應用之際，目前國內迄今並無具體D6AC 鋼應用在 國防與航太科技工業。有鑑於此，本研究有計畫的將D6AC 鋼作完整的製程應用研究，

針對D6AC 鋼在旋形加工與電子束銲接及銲後熱處理之機械性質特性研究，透過一系列 的實驗，擬以有系統的實驗規劃進行三階段之研究與分析，經由材料特性分析、文獻探 討與實驗，獲得各項具體結果後，再依據實驗結果規劃設計解決的方案，同時進行全尺 寸之實體試驗與分析，以獲得最適化的製程參數與成果，期望能達成建立完整製程開發 技術之具體目標，而能實際廣泛應用於國防科技及航太科技領域。