Cryogenic 信展超冷
一、 熱處理的目的與意義
•較常實施的有退火、淬火、回火、施以不同的處理,可以顯著的改變它的組織,而得到不同的機械性質。 •熱處理能把鋼材變軟容易加工,當需要耐磨損時,施以另一種熱處理,就可以使鋼變為很硬而且耐磨耗狀態。 •對鋼鐵材料施以適當的加熱或冷卻處理,以得到所需要的機械性質(物理性質)為目的的處理。 •鋼的加熱溫度不同,晶粒大小隨著不同,晶粒粗大時材質變脆,微細時材質變為強韌。
二、 模具處理的使命 1. 沒有殘留沃斯田鐵的組織。 2. 經後續回火處理之麻田散鐵組織硬度。 3. 降低殘留應力。 4. 安定的材質,尺寸精度能保持。 5. 具耐熱性。
三、 熱處理殘留無法克服的問題 1. 殘留沃斯田鐵(AUSTENTITE10%-20%)。 2. 殘留內應力。 2 Cryogenic 信展超冷
3.材質組織,材料尺寸不安定。 4.組織晶粒粗大、硬度不平均。 5.材料表面氧化、脫碳。 6.材料表現碳顆粒固常溶過飽和。 7.加工困難。
四、 殘留沃斯田鐵對模具的影響 1. 受外力、環境溫度的改變、應力釋放時造成組織變態,產生初生型的麻田散鐵,讓模具的耐衝擊性惡化。 2. 沃斯田鐵與麻田散鐵容積比不一樣,造成材料作不規則膨脹,尺寸精度喪失。 3. 降低材料的耐磨耗能力。 4. 產生研磨龜裂的情形。 5. 加工精度到達困難。
五、 內應力的產生與影響 1. 內應力的產生 計有因熱處理急加熱淬火急速冷卻產生的熱內力,變態麻田散鐵引起的變態應力,外力殘留新的應力。 2. 殘留應力與材料的疲勞強度成反比、也是讓材料產生磨耗的主要原因之一。 3 Cryogenic 信展超冷
3. 殘留應力讓材料整體機械性質下降。 4. 殘留應力使工件變形。 5. 加工工件尺寸不易到達。
六、 材料表面脫碳、固溶飽和的影響
1.因熱處理或其他因素所造成材料表面脫碳、碳顆粒固溶過飽,雖然經熱處理形成麻田散鐵基地硬度約HV700,但賦予材料耐磨耗的是雪明碳鐵與碳化物顆粒硬度約HV2600 2.脫碳與固溶過飽和讓材料表面又硬又脆,就是不耐磨耗。 3.對模具壽命影響甚遠。
七、 如何克服熱處理所殘留的問題
金屬鋼材過冷處理可針對上述的問題一一克服何種金屬過冷處理的方式才是有效 目前的選擇有二種: 深冷處理(SUB-ZERO) 超冷處理(DEFP CRYOGENIC)
4 Cryogenic 信展超冷
八、 深冷超冷處理理論觀念、時機比較說明 深冷處理(SUB、、ZERO) 處理溫度:-73℃~-120℃ (也有強調-150℃以下) 處理時間:1H~2H(大部分約40分鐘) 處理時機:淬火後1H內需進行
九、 深冷處理無法克服的問題 1..大部分都會發生深冷龜裂。(按理論施以) 2.殘留的沃斯田鐵已經安定。 3.無法完全滲透。 4.造成材料表面的小裂痕。(磨耗的主要原因) 5.殘留更多的內應力.(冷震與變態應力) 6.效果非常有限 7.應用範圍受限
十、 超冷處理(DEEP CRYOGENIC): 處理溫度:-300℉(-1960℃) 處理時間:48H~72H (依材質種類、材料尺寸而異) 5 Cryogenic 信展超冷
處理時機:針對成型的刀工具、零件
十一、超冷處理的過程分析說明(一): 1. 降溫動作:(SUJ2約0.33℉/MIN) 加熱與降溫的差異。(熱由外向內、冷由內向外) 材料內熱要取出需要時間。 2. 保持-300℉ 安定的沃斯田鐵變態麻田散鐵的方法。 給予材料良好的變態環境。 析出過度固溶的細微碳化物顆粒。 材料完全滲透。 •超冷處理的過程分析說明(二): 3. 回至常溫(SUJ2約0.55℉/MIN) 溫度緩慢上升,可消除殘留應力工件尺寸、顏色完全不發生變化。 4. 回火(+300℉同一處理槽完成),不延宕回火時機高機械性質的麻田散鐵組織。
十二、超冷處理之效益分析: 1. 殘留沃斯田鐵幾乎完全變成麻田散鐵(約98~99%)。 2. 比一般只經熱處理元件或普通深冷處理元件更能提升耐磨耗性。 6 Cryogenic 信展超冷
3. 使組織微細化及細微碳化物析出。 4. 消除材料殘留應力。 5. 硬度完全不發生變化。 6. 提升整體的機械性質。
十三、超冷處理一衝壓模具之效益(一): 1. 保持線切割後的尺寸精度,不因時效產生組織變態造成材料不規則的膨脹,定位精度流失。 容易研磨,並且精密度控制到位。 2. 線切割(粗)後,切割孔徑的垂直度與平面的變形量減少可降低精修成本。 3. 正負20℃以內熱脹冷縮只有原來的三分之一,可由靜態精度間接控制到動態精度。
超冷處理一衝壓模具之效益(二): 4. 切割大工件或蒲工件時不會因材料產生夾線情。 5. 模具量產時,下範本、脫料車板、料帶磨擦產生的痕跡(浮水印)可以降到最低,只有原本的1/5。 6. 沖切刀口使用壽命提高數倍,降低大量成本。
7 Cryogenic 信展超冷
十四、各行各業運用超冷處理的目的: 1.提高刀工具零件的耐磨耗強度與機械性質。 2.高精密度尺寸的保持。 3.不改變制程、材料提高零件效能,降低不良率。 4提高產品的附加價值。
十五、超冷解決之問題 1.解決模具量具變形。 2.解決尺寸走位。 3.材料均質化(殘留奧氏體幾乎變成馬氏體約 97~98%). 4.提升耐磨性、擠壓性、耐疲勞強度。 5.消除殘留應力。 6.可處理成型刀具及電子零件。 7.材料整體的適溫性及傳導性。
東莞市信展超冷科技有限公司 TEL:0769-85389301-2 85391901-2 FAX:0769-85389303 Email:postmaster@cryogenic.cn 網址://www.cryogenic.cn 地址:廣東省東莞市長安鎮沙頭橋東街13號F棟
|