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经过放电加工后渗硫氮化与真空热处理, 实验结果

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1. 强化处理后的试片均较放电加工素材之表面硬度值提高,而且强化处理后基地之显微组织,均显现出大量的碳化物析出,硬度随之增加。
2. 以6kg 冲蚀砂总量得到冲蚀表面之外观图,无论放电加工与强化处理材之试片,由于喷嘴喷射出之冲蚀颗粒成圆锥形,在较低角度(15°)时,冲蚀颗粒与试片接触对冲蚀之影响层面会较大,当90°角度冲蚀时,受冲蚀面积最小。实际观察亦发现45°时,试片所受冲蚀颗粒之影响较15°与90°的冲蚀角度为大且较深。
3. 分析冲蚀角度与冲蚀磨耗率之变化关系,在冲蚀角度小于45°时,呈现水平直线约略相同之冲蚀磨耗率,之后则随冲蚀角度增加其冲蚀磨耗率会逐渐减少,于90o 角度时冲蚀磨耗率最小,呈现出典型之延性材料冲蚀曲线,而PVD-TiN 强化处理材呈现延脆性冲蚀曲线。
4. 以SEM 观察所有试片之冲蚀正表面影像,低角度冲蚀时所有试片之表面,有较深之凹坑,形状多以长条状,类似河流之沟槽为主,而基地组织较软的放电加工素材,表面产生的塑性变形情形较其它强化处理材明显,在45o 冲蚀时所有试片之表面,因垂直分力与水平分力交互作用,产生堆挤以及凹坑的现象,也是基地组织较软的放电加工素材,较另外三种明显。对于90o 正向垂直冲击的冲蚀表面,均显现凹坑以及唇片重复堆栈的现象。若以耐抵抗冲蚀能力而言,除低角度的PVD-TiN 表面镀膜强化处理材有好的表现外,于中、高角度数值而言,耐抵抗冲蚀能力的材料依序为:放电加工材>PVD-TiN 表面镀膜>渗氮渗硫>真空
热处理。
5. 最大冲蚀深度出现在45°冲蚀角度附近,是因为45°附近有最大冲蚀分力,因此会产生最大之冲蚀深度,另最大冲蚀率也发生在45°附近。
6. 分析磨耗测试结果显示,放电加工素材的试片有明显的动摩擦第一阶段,同时发现摩擦系数曲线变动很大,表示摩擦面间的磨耗粒子不断的排出。经过强化处理的试片,因为表面硬度增加,相对滑动摩擦时也维持较稳定的摩擦系数,经过PVD-TiN 强化处理表面的微硬度最高,其摩擦系数较低。
模具的利用是产业大量生产最为重要的方式之一,然而在生产过程中,模具不断承受冲击与磨耗,若希望模具有良好的使用寿命,需要依赖模具材料的坚硬耐磨,因此业界与相关研究单位莫不致力于如何使模具钢提高硬度、耐磨耗性及韧性的研究。所以模具表面的改质,能具明显效益而强化模具寿命,故探讨具效益之模具表面强化方法,是模具领域中重要之研究课题。


1楼2014-05-26 15:41回复