雷射表面改質處理之研究
Date Issued
2003
Date
2003
Author(s)
陳永傳
DOI
912216E002021
Abstract
本研究主要將SK3、SK5、SK7 與SKD61 鋼材施以雷射相變硬化處理後,
對其硬化效果之評估與溫度場模擬分析,探討各種製程參數對於鋼材的表面硬
度、金相組織、硬化層幾何型態的影響。實驗結果顯示,鋼材經雷射相變硬化處
理後,硬化層的厚度會隨著雷射掃描速度的提升而降低,而隨雷射功率的增加而
增加。經由溫度場的模擬分析得知,雷射熱處理時的加熱速度極快,保溫時間極
短,故能發生相變硬化的臨界溫度較傳統的淬火溫度為高,且與雷射掃描速度及
材料的顯微組織有密切的關係。隨著掃描速度的增加,臨界硬化溫度有提高的趨
勢;而材料的組織愈微細,碳化物分佈愈均勻,則臨界硬化溫度愈低。綜合上述,
以雷射束加熱與一般傳統熱處理比較,具有很強的優勢,如可局部加熱來控制硬
化範圍,沒有污染,可精確控制加熱量,進而能對硬化層的組織結構、幾何型態
與溫度場分佈進行有效的分析與預測。
對其硬化效果之評估與溫度場模擬分析,探討各種製程參數對於鋼材的表面硬
度、金相組織、硬化層幾何型態的影響。實驗結果顯示,鋼材經雷射相變硬化處
理後,硬化層的厚度會隨著雷射掃描速度的提升而降低,而隨雷射功率的增加而
增加。經由溫度場的模擬分析得知,雷射熱處理時的加熱速度極快,保溫時間極
短,故能發生相變硬化的臨界溫度較傳統的淬火溫度為高,且與雷射掃描速度及
材料的顯微組織有密切的關係。隨著掃描速度的增加,臨界硬化溫度有提高的趨
勢;而材料的組織愈微細,碳化物分佈愈均勻,則臨界硬化溫度愈低。綜合上述,
以雷射束加熱與一般傳統熱處理比較,具有很強的優勢,如可局部加熱來控制硬
化範圍,沒有污染,可精確控制加熱量,進而能對硬化層的組織結構、幾何型態
與溫度場分佈進行有效的分析與預測。
Subjects
雷射相變硬化
臨界硬化溫度
溫度場
Publisher
臺北市:國立臺灣大學機械工程學系暨研究所
Type
report
File(s)![Thumbnail Image]()
Loading...
Name
912216E002021.pdf
Size
690.55 KB
Format
Adobe PDF
Checksum
(MD5):84ac7c387d5f6de86c06b4db83220935