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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:游宗翰
研究生(外文):Yu Tsung Han
論文名稱:粉末高速鋼GPMA30回火相變態之研究
指導教授:楊哲人楊哲人引用關係
指導教授(外文):J. R. Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:材料科學與工程學研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:98
中文關鍵詞:粉末高速鋼GPM A30高碳雙晶麻田散鐵殘留沃斯田鐵回火相變態熱膨脹曲線
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本研究是針對榮剛重工生產的粉末高速鋼GPM-A30做特性、組織等方面的探討,企圖以穿透式電子顯微鏡組織為研究方向,配合掃描式電子顯微鏡組織觀察,以及熱膨脹曲線分析,探討高速鋼淬火及各次回火組織之相變態。
研究結果顯示GPM-A30鋼種在1120℃淬火時,其晶粒大小約為11.5um;而在1200℃淬火時,其晶粒大小約為13.8um。同時對不同晶粒度的試片做硬度測試,我們發現隨著淬火溫度的提高,晶粒逐漸粗大化,而硬度也隨之逐漸下降。
殘留沃斯田鐵在回火的過程中,分解產生碳化物,而使得Ms溫度提高,有利於麻田散鐵生成。由熱膨脹曲線可知,經三次回火後,殘留沃斯田鐵幾乎已完全分解而不存在。同時,由實驗結果曲線證明,一次回火的效率不大,只有多次回火才能使殘留沃斯田鐵完全(或幾乎完全)相變。
由TEM顯微組織可以發現,回火一次後會產生新的板片麻田散鐵(在高碳中,通常為雙晶麻田散鐵)及殘留沃斯田鐵,這種新生的麻田散鐵是未經回火,對基地的韌性是有害的。而回火二次後,絕大多數是在舊有麻田散鐵內析出碳化物的顯微組織。
摘要
第一章 前 言...................................... 1
第二章 文獻回顧...................................... 4
2.1傳統冶煉鑄造高速鋼與粉末高速鋼之比較............ 4
2.1.1GPM A30(相當於AISI ASP30)粉末高速鋼...... 5
2.2合金元素對高速鋼之影響.......................... 5
2.2.1碳(C)....................................... 6
2.2.2鎢(W)....................................... 6
2.2.3鉬(Mo)...................................... 7
2.2.4鉻(Cr)...................................... 8
2.2.5釩(V)....................................... 9
2.2.6鈷(Co)...................................... 9
2.3高速鋼碳化物的探討..............................10
2.3.1高速鋼中碳化物的種類........................10
2.3.2合金碳化物對高速鋼的影響....................11
2.3.3合金鋼碳化物相變態模式......................12
2.4高速鋼之熱處理..................................12
2.4.1高速鋼的淬火硬化與深冷處理..................13
2.4.2含V、Mo、Cr等合金鋼之回火,通常可以分成下列五
個階段:....................................13
2.4.3高速鋼的回火熱處理..........................16
2.5麻田散鐵相變態..................................18
2.5.1板片狀麻田散鐵(Plate Matensite)...........21
2.5.2板條狀麻田散鐵(Lath Martensite)...........22
第三章 實驗方法......................................32
3.1實驗材料及實驗流程..............................32
3.2掃描式電子顯微鏡(SEM)的觀察和EDAX之半定量成份分析
................................................33
3.3熱處理試棒的製作及使用儀器......................34
3.4穿透式電子顯微鏡(TEM)的試片製作及觀察.........34
第四章 實驗結果與討論................................41
4.1最佳淬火溫度之選擇..............................41
4.1.1前 言......................................41
4.1.2晶粒大小與淬火溫度之關係....................41
4.2熱膨脹曲線之探討................................45
4.2.1前 言......................................45
4.2.2高速工具鋼熱處理之膨脹曲線..................45
4.3顯微組織觀察....................................49
4.3.1原有狀態(As Received)的顯微組織...........49
4.3.2淬火狀態的顯微組織..........................50
4.3.2.1固溶淬火溫度的影響......................50
4.3.2.2 1160℃×3min淬火後之SEM顯微組織........50
4.3.2.3 1160℃×3min淬火後之TEM顯微組織........51
4.3.3回火狀態的顯微組織..........................52
4.3.3.1 SEM顯微組織............................52
4.3.3.2 TEM顯微組織............................55
第五章 結 論........................................92
第六章 建議未來工作..................................94
參考文獻..............................................95
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