工業用縫紉車針的超高頻感應硬化研究

碳工具鋼在工業上的應用相當廣泛，以碳工具鋼為材料製造出來的手工具或零件，一
般都會經過淬火回火處理，而淬火－回火處理對機械性質的改善有一定的限制，通常爲了
追求韌性的增加，硬度會隨著快速下降。以機械零件來說，除了基本的要求硬度高，韌性
也是重要的考量因素，如果一昧的追求高硬度，則此零件在作業流程中，很容易因為韌性
不足而發生斷裂或破壞。
利用高週波感應加熱能夠局部加熱的特點，在本實驗中我們用來處理SK4 碳工具鋼縫
紉針，目標是希望能夠得到兼具針尖局部高硬度與針身韌性足夠的縫紉針。縫紉針，一般
以高碳工具鋼製作，希望在針尖的部分要硬，才能耐磨，以增長使用壽命;而針身要具有
適度的韌性，在使用時才不會容易折斷。就一般淬火回火處理而言，想要同時達到針身強
韌而針尖硬，是有互相抵觸的地方，通常含碳量較高，淬火回火後硬度較高，而韌性則較
差，難以兩全其美。
於是利用高週波能夠局部感應加熱的特點，先行加熱縫紉針的針尖部位，使其固溶一
部分的碳化物（Fe3C）後，施以淬火，接著再做整支針的淬火回火處理。高碳工具鋼縫紉
針的原有組織內，含有許多球狀的Fe3C，利用高週波感應加熱，使針尖部分先做了一次淬
火，以幫助針尖部分的基地固溶多一點碳，亦即針尖固溶的碳量會比針身部分固溶的碳量
多，而在進行後續的回火處理時，較不易軟化，而可達到針尖硬、針身韌的目標。