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客訴處理分享

白十字材可否局部硬化至60度HRC?

案由背景詳述:新莊某模具零件加工製造廠來電,應客戶要求製做一批機械零件,訂單規格如下:材質指定SNCM-21、尺寸總長550mmL,分兩段,第一段32mmψX 200m mL,第二段45mmψX 350m mL,在第二段45mmψX 350m mL必須表面硬化至HRC60度以上,且真直度必須在0.02mm以內。問可行性為何?若可行機加工的工序如何與熱處理搭配?

分析評估:

本案使用材質SNCM-21等同於SAE8620其含碳量約僅0.2左右合金也是很少,這是一種韌性相當優良的鋼種,但淬火硬化效果極差,若採用調質製程僅可得30度HRC,若採用渗碳淬水,硬度可以到達60度HRC但變形量會超過預留公差;因本案機械零件總長在550mm且直徑是由32mm、 45m mψ組成,易於產生淬火扭曲變形,又不符合本案局部硬化的要求，因此推演,熱處理製程必須先進行渗碳,再接續進行局部高週波淬火即可。

應對辦法:

經由先前的推演必須先渗碳在進行局部高週波處理,但是還得考量本案零件的變形容許公差,因此機加工程序必須配合熱處理工序如下:

1.  將SNCM-21圓棒粗加工至第一段32.3mmψX 200m mL,第二段45.3mmψX 350.3m mL,總長550mmL,圓棒兩端預留頂心孔。

2.  進行600℃X3H之應力消除。

3.  進行鹽液渗碳930℃X10H→空冷(正常化)。

4.  再進行局部高週波;硬化第二段45.3mmψX 350m mL。

5.  接續150℃X2H回火。

6.  頂心研磨至精加工尺寸要求。

經此製程可達精度要求之容許公差,在第一段32mmψX 200m mL處,因是渗碳空冷硬度會落在25度HRC左右,第二段45mmψ經渗碳空冷→高週波頂心研磨硬度可達60度HRC。

                                              謝朝陽