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超冷處理實例報告                        

壹.實驗目的:

         本案在於驗證工具鋼在零下-350℉,試驗件直接和LN2(液態氮)接觸,進行超冷(ryogenic  treatment)處理後是否產生氮化效應,而獲得硬度回饋？

貳.實驗方法:

取試片符合JIS標準之SKD11材,尺寸10x10x50。

          2-1 將試片置入真空爐進行1030℃x3bar淬火,再施予100℃x2hrs回火,以洛氏硬度測得HRC63.8。

         2-2 再將試片置入超冷爐以每分鐘-3℃ 降至-350℉ 停滯3hrs,取出直接投入210℉ 熱水中,進行UP-hill  Quenching,硬度測試得HRC65.3。

參.試片檢測:

         3-1 將試片切斷成10X10X10進行鑲埋,拋光後以微克氏(Micro  vickers)檢測,以荷重25g 從表層0.002mm 測至心部5mm,得平均值HV840±5,表層0.002mm  至心部5mm 區間無硬度差異。

         3-2 將鑲埋試片以Nital 5％x10sec進行腐蝕,以100倍至400倍放大檢視金相,並無氮化色相差產生。

肆.結論:

             試驗件經預設熱處理實驗製程後,以微克氏硬度測定硬度分怖,由表層至

心部,再以Nital 5％腐蝕檢視色差,結果證實LN2(液態氮)在低溫狀態下

與試驗件直接接觸,確實無法產生氮化相。

         4-1 由硬度分怖觀察發現,從表層0.002mm 至5mm 呈現均勻硬度回饋證實,由於基地中之殘留沃斯田體在超冷製程中轉換成麻田散體,導致硬度均勻增加,與淬火後比較增加約HRC1.5度,若是因氮化相產生,硬度分怖是成階梯狀呈現。

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