熱處理

工業生產中,熱處理可以視為一系列的用來改變材料的物理性質,偶爾也用來改變材料的化學性質冶金工程步驟。熱處理在冶金學方面有非常普及的應用。熱處理用升高或冷卻的方式進行,通常涉及極端的溫度,以期改變材料的硬度、韌性等一系列性質。


LCN / Tufftride / イソナイト

鹽浴軟氮化處理,有多種商標名稱如 LCN, Tenifer, Tufftride , Melonite 和 ARCOR,雖然商標眾多但可以視為相同的氮化處理流程。屬於低溫鹽浴表面硬化法,適用於各種碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、高速鋼及各種鑄鐵等精密零件之表面硬化。

  • 提高表面硬度增加耐磨性
  • 提升抗疲勞性
  • 耐腐蝕
  • 極小的尺寸變化
  • 具有自潤滑與防卡死的表面特性


GSN / Gas Soft Nitriding

氣體軟氮化(GSN)是一種熱化學處理,其特點為

  • 提高耐磨性與抗疲勞性質
  • 提高耐腐蝕性能、熱性能
  • 極小的尺寸變化


QPQ

QPQ ( Quench-Polish-Quench ) 是一種特殊類型的碳氮共滲表面硬化處理,原意為淬火一拋光一淬火,可提高抗腐蝕性。 有時以Tufftride,Tenifer 或 Melonite 的商標名聞名。透過鹽浴複合處理形成複合滲層,從而達到使零件表面改性的目的。它沒有經過淬火,但達到了表面淬火 的效果。由於尺寸變化量極少,適合需組合的機械加工零件。為了降低工件表面的粗糙度,可以對工件表面進行一次拋光,然後再在鹽浴中作一次氧化。

  • 提高表面硬度
  • 增加耐磨耗性與耐蝕性
  • 提高耐疲勞強度與耐熱性


滲碳 / Carburizing

滲碳 是鐵和鋼的熱處理方式,讓鐵或鋼在富含碳的材料中(例如木炭或一氧化碳中)加熱,使碳吸收到金屬中。主要特點為

  • 增加表面硬度
  • 增加抗磨性
  • 增加疲勞強度及抗張強度
  • 補救在之前加工時不希望出現的脫碳情形


高週波 / High frequency

主要是利用感應電流在工件必要的表面部分加熱,並進行必要的淬火、回火等熱處理程序,以獲得表面硬度大而工件心部韌性佳的表面特性,其主要特點為 :

  • 可局部加工硬化。具備高硬度及原本柔軟韌性
  • 品質硬度均勻
  • 增加疲勞強度
  • 表面硬化
  • 尺寸變化極小


退火 / Annealing

退火是一種改變材料微結構且進而改變如硬度和強度等機械性質的熱處理。其功用在於

  • 增加柔軟性
  • 延展性和韌性
  • 釋放內部殘留應力
  • 產生特定的顯微結構


正常化 / Normalizing

正常化是一種退火程序,藉著加熱來細化晶粒,釋放應力。此種處理方法主要應用為 :

  • 改善硬化鋼的延展性與柔軟性
  • 硬化鋼後續熱處理的前置流程
  • 恢復冷加工後材料的延展性和柔軟性


調質 /  Thermal Refining

調質為調整中碳結構鋼的性能的熱處理方法,重要零件如齒輪﹑軸等製造材料通常會經過調質處裡。

  • 使材料組織均勻化
  • 增加材料強度 / 韌性,同時維持可切削性
  • 增加耐磨性
  • 後續可進行滲氮硬化或表面熱處理


氣體滲碳 / Gas carburizing

將工件放置於密封加熱爐中加熱,通入含碳氣體或滴入含碳液體,此工件在這一溫度下滲碳的過程成為氣體滲碳。其特點為 :

  • 處理速度快
  • 能控制滲碳層的厚度
  • 可直接淬火


滲碳氮化 / Carbonitriding

滲碳氮化是金屬加工中的表面改質技術,常用在便宜,容易加工的低碳鋼及中碳鋼,其特點為:

  • 提高表面硬度,減少損蝕
  • 增加疲勞強度及衝擊強度
  • 特別適合於表面硬化性低的鋼,例如閥座


軟氮化 / Nitrocarburizing

又稱氮碳共滲, 是一種氮化製程,能在較短的時間下在氮化物件表面形成一層氮化化合物層,其特點為:

  • 增強表面硬度
  • 高耐磨性
  • 優異的疲勞強度
  • 改善的耐腐蝕性
  • 零到最小失真


淬火 / Quenching 

淬火可增強鋼與鑄鐵的強度和硬度。急速冷卻的速率也會影響物質表面硬度和心部硬度。淬火後物質會變脆,所以通常會再進行回火處理,目的是降低物質的脆度。螺絲、齒輪、轉動軸、金屬塊等物品常使用淬火處理。

  • 加強工件強度與硬度
  • 需再進行回火處理


回火 / Tempering

回火是將淬火鋼加熱到奧氏體轉變溫度以下的適當溫度,保持高溫加熱1到2小時後冷卻。經過回火,鋼的結構趨於穩定,其脆性降低,韌性與塑性提高。回火往往與淬火相伴,並且是熱處理的最後一道工序,能消除或者減少淬火應力,穩定鋼的形狀與大小,防止淬火零件變形和開裂。高溫回火還可以改善切削加工性能。

  • 降低脆性
  • 提高韌性與塑性
  • 減少或消除應力
  • 防止變形與開裂
  • 改善加工性能


金相分析 / Metallographic analysis

金相分析是是使用顯微鏡對金屬的物理結構和成分進行的研究。透過二維顯維影像推斷立體結構中的成分組成 / 結構 / 數量 / 機械性能等,在理解在材料的開發和製造中起著關鍵作用。


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