■梧濟工業
前言
在全球產業的結構的變化中，致使製造業能求得更快一步站上競爭舞台與到位演出已成為不二法則，對於原鋼材品質的訴求也愈加提升。因此針對塑膠產業應用的多元需求，已可觀察到透過先進煉鋼製程取得高清淨度、高均質化的鋼材是廣被技術領先之終端使用者所選擇，並做為邁向轉型精進的基石。
抗腐蝕性之不鏽鋼於塑膠模具之應用已多所研究，面對光學產業所需兼顧鋼腐蝕性及尺寸穩定性之需求，高端鋼種的研發趨勢也從單純的成分調整，進步到搭配煉鋼製程，固溶氮氣至鋼材基地組織，進而跟上光學產業不斷更新的最高標準。
含氮鋼的固溶機制
氮是以固溶強化的⽅式置入鋼材（不同於氮化表⾯處理），由於沃斯⽥鐵(FCC) 可固溶較多量的⾃格隙原⼦，徐冷降溫至肥粒鐵(BCC) 或快冷降溫至麻⽥散鐵(BCT) 時，兩種組織皆對⾃格隙原⼦的溶解度降低，使得無法固溶的原⼦排出，形成碳化物或氮化物。常⾒的固溶⽅式有加壓誘導溶解法、加壓氮氣PESR 法、機械合⾦化(mechanical alloying process)、固相氮吸收處理法等。
含氮鋼對不鏽鋼之實⽤性介紹
提升耐蝕性
不鏽鋼之耐蝕性建⽴在基地裡的鉻與氧形成氧化鉻，以⽣成緻密的不動態⽪膜來保護內部不會繼續⽣鏽。當不鏽鋼經過淬⽕及回⽕熱處理後，鉻會和碳形成碳化鉻增加硬度及耐磨耗性，⽽此時基地裡的鉻當量會降低反⽽降低了耐蝕性。但是當鋼材含氮時，氮能延遲碳化物⽣成，確保表⾯不動態氧化膜的⽣成品質，因此可提⾼熱處理後的耐蝕性。
提升基地強度
含氮鋼淬⽕時，⽣成麻⽥散鐵的雙晶效應以及固溶氮的固溶強化效應使得晶格強度提⾼，巨觀上提升了基地強度，從基地強度的提升觀點來看，對於精磨後的表⾯粗度非常有助益。
碳化物細緻化
含氮鋼經過熱處理後，氮對碳化物延遲析出效應也能細化碳化物，因此在⾼倍率的顯微鏡下觀察，仍看不到碳化物。圖1 為熱處理後的M333 麻⽥散鐵⾦相圖，⽩⾊ 顆粒即為M333 的碳化物。碳化物細緻化可使含氮鋼種之拋光性優於同等級不鏽鋼種。
光學模板之應⽤
Böhler 生產之M333 係低碳、低鉻的⿇⽥ 散鐵系不鏽鋼，由於內含氮氣，因此可適度降低含碳及含鉻量，使得偏析度極低，且⾼溫回火下仍能保持良好的耐蝕優勢。拋光性及熱傳導性都是業界同系列不鏽鋼中的佼佼者。
經過驗證，經使⽤ M333 後，拋光可達到12000# 以上，cycle time 可有效降低20%，精密產業的尺⼨精度，真圓度可以達到0.5um 以下，⽣產良率提升，為台灣許多高精密之橡塑膠射出產業生產之利器。
圖2 是M333 應⽤在光學鏡頭產業常使⽤的模板，搭配M340 模仁，及M340 斜度定位銷，可有效提升射出鏡片之偏⼼度達0.5um。
其他含氮鋼種介紹
M340
優異的耐磨耗性，可⽤作玻璃纖維含量 30% 以下之模仁。⾼度尺⼨穩定性，可作為光學鏡片模仁。此外，該鋼種用於醫療及食品用途不易變質，也適合用於醫療器材或食品工業相關模具。
M303ESR
較一般1.2083 鋼種更優異的耐蝕性、拋光性及熱傳導性，可⽤於大量製造，如吹瓶模、醫療器材、PVC 模、化妝品類模具使⽤。
M368
粉末不鏽鋼，為M340 之升級鋼種。在維持高耐磨性及高耐蝕性的同時，仍能夠兼顧韌性。可以⽤作玻璃纖維含量30% 之模仁，抗加⼯崩⾓。高拋光性及高尺寸穩定性，非常適合用於醫療器材模具或光學鏡片模仁。■
圖1：熱處理後的M333 麻⽥散鐵⾦相圖，圖中⽩⾊顆粒為M333 的碳化物
圖2：M333 的模板，搭配M340 的模仁、斜度定位銷，可有效提升射出鏡片之偏⼼度達0.5um
光學模板之應⽤
Böhler 生產之M333 係低碳、低鉻的⿇⽥ 散鐵系不鏽鋼，由於內含氮氣，因此可適度降低含碳及含鉻量，使得偏析度極低，且⾼溫回火下仍能保持良好的耐蝕優勢。拋光性及熱傳導性都是業界同系列不鏽鋼中的佼佼者。
經過驗證，經使⽤ M333 後，拋光可達到12000# 以上，cycle time 可有效降低20%，精密產業的尺⼨精度，真圓度可以達到0.5um 以下，⽣產良率提升，為台灣許多高精密之橡塑膠射出產業生產之利器。
圖2 是M333 應⽤在光學鏡頭產業常使⽤的模板，搭配M340 模仁，及M340 斜度定位銷，可有效提升射出鏡片之偏⼼度達0.5um。
其他含氮鋼種介紹
M340
優異的耐磨耗性，可⽤作玻璃纖維含量 30% 以下之模仁。⾼度尺⼨穩定性，可作為光學鏡片模仁。此外，該鋼種用於醫療及食品用途不易變質，也適合用於醫療器材或食品工業相關模具。
M303ESR
較一般1.2083 鋼種更優異的耐蝕性、拋光性及熱傳導性，可⽤於大量製造，如吹瓶模、醫療器材、PVC 模、化妝品類模具使⽤。
M368
粉末不鏽鋼，為M340 之升級鋼種。在維持高耐磨性及高耐蝕性的同時，仍能夠兼顧韌性。可以⽤作玻璃纖維含量30% 之模仁，抗加⼯崩⾓。高拋光性及高尺寸穩定性，非常適合用於醫療器材模具或光學鏡片模仁。■
