為何SK3材線切割變形如此嚴重?－承盛熱處理股份有限公司部落格

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案由:為何SK3材線切割變形如此嚴重?

案由背景詳述:

新莊某家機械加工廠陳姓負責人來電,問一支客訂制零件SK3材尺寸32ψX 100m mL經熱處理淬火回火硬度HRC58度,先進行1mmψ之細孔放電再進行直徑6mmψ線割加工,線割完成取下6mmψ之圓棒,用肉眼即可清楚發現嚴重變形,問為何如此?可有改善辦法。

失效原因分析:

SK3材的硬化能先天就不佳,它的淬透性也就是硬化深度也不好,以本案直徑32mm 長度100mm 為例,先前經驗做推演論述。

若是以790℃X20′淬水再進行160℃X120′回火從中心切斷再以HRC硬度測試得質如下:表面硬度約HRC60,表面測試至心部5mm 處HRC50度至心部10mm 處僅HRC42度。

若是以820℃X20′淬油再進行160℃X120′回火從中心切斷再以HRC硬度測試得值如下:表面硬度約HRC40心部硬度也是HRC40度。

因此推演本案應是以790℃ 淬水大約以210℃ 回火得硬度值HRC58°現在問題來了,若以前述推演其表面硬度與心部硬度相差近HRC20,當在進行線切割時,它是以貫穿的方式進行放電加工,又因為其硬化能不佳心部與表面的硬度呈三明治狀,在進行線割時不同硬度層釋放不均等的應力,當然造成應力變形,其最終結果當然是扭曲變形，SK3材它的合金成份錳Mn是提升硬化能與淬透性的元素,但僅含百分之0.5因此選擇以SK3做線切割是錯誤的決定,也是本案失效的主因。