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超冷處理

超冷處理(CRYOGENIC PROCESSING) 是低溫處理的一種方式,此技術引導至台灣工業界已有二十多年的時間;從最初摸索期至今步入純熟期的階段,早期超冷處理的應用並不普遍,絕大多數是運用於一些高單價或高附加價值的產品上,因而不甚普及,然而超冷處理運用於模具上卻有相當優異的效益;可是要怎麼用?用在那?是我們所要暸解的;首先我們先由「何謂超冷處理」開始討論:

《何為超冷處理》

「超冷處理」是以液態氮(LN2) 為主要冷煤,利用程序控制將爐內溫度由室溫逐步緩慢降至-196°C,利用金屬熱帳冷縮原理於金屬由外而內產生一極大向內壓應力,迫使金屬組織內之分子震盪重新排列,並於-196°C持溫一段時間,使其初生之變態組織有一穩定溫度使其安定後,緩緩升至+200度與以消除變態應力及原本殘留之應力;

以經過熱處理過後的合金鋼材為例,最為明顯的就是殘留之沃斯田鐵經過此過程變態為麻田散鐵;此過程可由金相組織或尺寸的變化與以應證。借而讓金屬達到安定化組織及高比例麻田散鐵組織,使碳粒子更緊實的固溶於麻田散鐵組織內,大大提高耐磨耗性;且將加工、熱處理等、、、殘留應力與以消除;然而麻田散鐵組織之容積比又比沃斯田鐵之容積比大,屆使其金屬組織更加細膩,密度提高,增加抗拉強度。超冷處理所處理的材質包含:特殊鋼、鋁合金、銅合金、塑鋼、纖維等金屬及非金屬材質,運用範圍相當廣泛,包含模具零件、工作母機主軸、氣動工具零件、腳踏車零件、電極、汽車引擎、樂器、線材、刀具、、、等;各種材質用於不同場合皆有相同的效益的提升,超冷處理歸納效益為:(一)將沃斯田鐵麻田散鐵化,得到所需最佳組織(二)消除工件殘留應力(包含焠火應力、加工應力、、破壞應力)(三)安定尺寸不易因後續加工導致變形(四)提高機械性質(五)析出微細碳粒子於晶界內,增加耐磨耗性(六)提升抗拉強度及韌性(七)使晶界組織順序排列均勻

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