高三時上機械材料中《碳鋼之熱處理方法》時,會講到4種影響組織的方法:焠火、退火、回火、正常化

不過到我出社會工作後,反而聽到"調質"比較多...翻了13年前的課本,再跟彰化永靖高工的老師借最新的機械材料課本都沒有這個名詞,只好很無聊的整理看看能不能白話解釋這個名詞

這年頭工具機廠大部分叫料,重要的心軸、齒輪都會送調質,原因如何?目前有一原因是因為中國鋼鐵太過氾濫,有興趣去買日本鋼鐵跟中國鋼鐵一樣的中碳鋼S45C用傳統車床來車,1.中國鋼鐵一定比較軟,外型坑坑巴巴真圓度很差,車時斷屑會斷斷續續,時順時不順,2.代表它的組織不均勻,調質剛好能夠解決這兩個問題(所以這幾年會搞垮台灣機械業有一部分原因就是台灣人短視近利大量使用中國鋼鐵讓台灣製造品質、壽命降低)

1.焠火:用途是讓碳鋼表面硬度很硬(像SS400這種沒有碳元素的鐵怎麼熱處理都沒用)。過程是加熱到鋼材裡的晶粒達到可變態狀態,然後急速冷卻,讓它晶粒瞬間變成很硬的麻田散鐵

2.退火:用途是降低鋼材的硬度。過程是將鋼材加熱到適當溫度,並保持一段時間,通常置於爐內或以灰燼加以覆蓋,任其自然緩慢冷卻的處理。台灣老師傅講的台語"退鋼"就是講這個

3.回火:用途是消去剛硬化處理過鋼材裡的內應力。過程是將鋼材加熱到A1變態點(723℃)以下的適當溫度,藉以消除內應力。例子是現在工具機的床軌不像以前本錢很厚可以棄之在野外任其風吹雨淋好幾年讓它自然消除鑄造完的內應力,現在幾乎都是接單完下單給鑄造廠或鑄造商,馬上鑄造,床軌送去做高週波→回火→研磨

4.正常化:有點像回火與調質的綜合體,用途是使鋼材組織的均勻化,也可消除鋼材的內應力,並獲得例如加工性、切削性的機械性質。

5.調質:用途是使鋼材增加強度和韌性。過程是先焠火再高溫回火。調質完的鋼材加工完還能再做高週波等表面硬化處理    我的經驗:看了一些文章,覺得正常化跟調質真的很像,以我的切削經驗,調質的料車削時非常穩定,可見有使鋼材組織均勻化,我們有客戶為了品質乾脆就自己買精煉爐把公司裡所有的碳鋼全部調質。而值得一提的是韌性非常高的紅十字調質後變得很好斷屑

心得:以前念書時超級討厭機械材料這門科目,因為要背的非常多,大學實習課跟傻子一樣狂磨試片,真心認為念材料系的都是傻子。10年前虎科大李景恆老師語重心長的說現在材料界出現斷層了,當時毫無感覺。出社會後因為台奸們教中國人製造工具機的關係,導致現在台灣跟中國在爭那世界第四的名聲,後來聽某工程師去中國參加上海機械展的心得,得知中國工具機功能屌打台灣機,但剛性不行,剛性不行精準度穩定度就不行,台灣目前勝的是機台冶金品質較佳,是一大警訊。機台剛性要好,最好自己廠內有鑄造廠,台中很多工具機廠都外包給某家鑄造我覺得不太行的公司,現在才覺得材料與冶金的重要性

 

參考資料:

2015.10鋼材的熱處理概述-新北市汐止區昭源企業有限公司

 

 

 

 

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