第一章 簡 介
1-1 研 究 背 景
1-1-1 鋼 材 符 合 航 太 、 軍 事 應 用 需 求
D6AC 屬 於 中 碳 低 合 金 超 高 強 度 鋼 (Ultrahigh-Strength Low-Alloy Steel)[1]，為 Ladish 公司所發展，被廣泛應用於飛機、火箭等處於惡劣使用 環境中之航太零組件上[2]，甚至在國防科技方面，因鋼材本身強度高之特 點，若被應用於火箭等用途，相較其他鋼材如 SAE 4130，可以減少彈身厚 度，並達到相同強度需求，可收增加內部載運量、降低殼體重量、增加飛 行距離之優勢，因此在國防軍事應用上亦頗具潛力[3,4]。
1-1-2 鋼 材 本 身 特 性 、 價 格
D6AC 鋼材屬中碳低合金鋼[5]，原材係經由大氣熔煉(Air melting)，再 施行真空電弧精煉(Vacuum arc remelting)而得[6]，此製程具純化效應，能使 材料品質提升，價格則相較同樣具有超高強度特性的的 C250 合金鋼便宜。
D6AC 具備高強度、高韌性之優良特性，其拉伸強度隨回火溫度高低而定，
強度可從 620MPa 至 2000MPa。
但 D6AC 在含水氣或腐蝕環境下對應力腐蝕裂縫與腐蝕疲勞較敏感[7]，
此現象和同為高強度鋼之 300M 鋼材相似。D6AC 與其他中碳鋼進行比較，
在冶金性質上相當類似於 AISI4340 與 4140，但 D6AC 之化學成分中，Mo 元素的含量高於 4340，故其硬化能優於 4340[8]。
一般強度越高的鋼鐵材料，對氫脆的敏感性越大，容易沿著沃斯田鐵 的晶界產生破壞[9]，雖然可用提高回火溫度的方式降低鋼鐵材料的氫脆敏 感性，但也降低了材料的強度。銲接後，銲道易因產生麻田散鐵等因素導 致降低銲道的強度與韌性等機械性質；加上 D6AC 銲接亦有冷裂與熱裂的
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問題，因此在使用上必須採用清潔度高的方法，在些許的文獻中，已有採 用與本研究不同之加工法，以及採用電子束銲接[10,11]與雷射銲接[12]的相 關研究。
1-1-3 旋 形 加 工
旋形加工(Spinning)已廣泛的應用於一般機械工業、汽車工業及航太工 業等各種零件產品製造，是一種將板料、管料或經壓床、鍛造、鑄造、切 削等預先成形之軸對稱的工件，隨後將其置於心軸上旋轉，透過工具或滾 輪將其塑性加工成形的一種塑性無屑加工法，此法具有加工精度高、時程 短、成本低廉、模具整備簡易及高彈性化生產等優勢，極適合應於火箭或 管件等，對於精度具有高度要求之工件[13-16]。
1-1-4 電 子 束 銲 接
電子束銲接係將工件置於高真空度工作艙中進行銲接工作，靠電子束 撞擊金屬本身，產生高熱而將金屬熔接[17]，不需銲線及保護氣體，品質比 傳統銲接方式高出許多，因此銲接而產生之熱影響區及變形量也極小，為 傳統銲接方式無法達到的品質，故歐美先進國家廣泛將其用於高精度零組 件之銲接上。
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優勢(Strengths) 威脅(Threats) D6AC 鋼材本身高強度
、高韌性之性質。
D6AC 鋼材在含水氣或腐蝕環境下 對應力腐蝕裂縫與腐蝕疲勞較敏 感。
機會(Opportunities) 劣勢(Weaknesses) 於高真空度工作艙中進行之電子束
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