表面改質技術
由表面改質與磨粒分析建立異常磨耗對應機械劣化之模式:泛用型智慧化機械發展的必要條件。
從表面組織及破壞結構而分析表面改質之成效:建立磨耗率與表面工程之關係,釐清異常磨耗成因與制訂改善策略,及減少摩擦係數以達到節能效果。
整合而建立原素材之熱處理規範:將可有效提升系統可靠度,並建立傳動元件之壽命曲線,預知關鍵零組件之部品壽命與性能優化。
因應在地廠商常研提之技術或研發需求的說明:
針對氧化膜脫皮及脫碳問題的輔導作法
影響因子:鋼的成分、加熱溫度、加熱時間、爐中氣體。
問題解析:爐內沒有保護性氣體+加熱冷卻太快 = 產生表面應力而剝落。
解決方案:建議爐內要用氮氣等惰性氣體,若熱處理廠一直無法提升,則建議更換。
針對鋼材在調質後被加工的脆裂問題
成因分析:熱處理的方式(90%機率);材料原素材(10%機率);裁切及鑽孔等加工,應無問題。
熱處理的解析:(1)工件太大:工件內外淬火時溫差大造成應力殘留,但由於這一項是該公司產品所不可避免的先天因素,所以,只需先理解而不對應。(2)製程調整:由於不能單獨開爐,設定專屬的(調質)參數,因此,建議考慮直接將裁切加工移至調質之前,如此,也能夠確認原素材是否無問題。(3)調質條件:熱處理後之表面硬度要達到25-30HRC的可能方式有二種:(優)高溫淬火後約55-60HRC,再高溫回火(如500℃) 降至25~30HRC,剛性及韌性的品質均會較佳;(劣)高溫淬火後約30HRC,再低溫回火(如200℃),會成為晶界肥粒鐵,強度及韌性將會很差,容易發生淬裂或延遲破裂。
圖1 鋼材產生氧化膜脫皮及脫碳的現象
圖2 鋼材在調質後被加工的脆裂問題
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