臺灣博碩士論文加值系統

本研究是針對低碳耐磨合金鋼材於高週波爐熔煉中添加熔渣調質劑，使鋼材像熔煉鋼過程中一樣具有精鍊作用，因為傳統高週波爐僅有熔解作用，而添加熔渣調質劑，它是一種E.S.R (Electro slag Remelting)熔渣，能將金屬氧化物及非金屬夾雜物分離移除,有冸於目前鑄造界所用之氣體擴散器(Gas Diffuser)與保護氣體(Surface protection Air Liquid)之作法，也是一種創新之方法，添加數量不同之熔渣調質劑後，可以改善鋼水流動性及減少氣孔針孔發生，具有保護高週波爐壁功能，而使低碳耐磨合金鋼材之機械性質提高，為說明此特性而採用：拉力詴驗、硬度、衝擊、、用立體顯微鏡(O.M)及掃描式電子顯微鏡(S.E.M)觀察衝擊詴片之破斷面等方式說明研究結果

An nvestigation on Slag modifier is added to low carbon wear- resistance steels in the high frequency induction furnace melting. Recelently there were two ways to do in the high frequency induction furnace melting. One iscalled SPAL(Surface Protective Air Liquide) procress, the other is Gas Diffuser procress .Generally peaking high frequency induction furnace is only melting but add Slag modifier can dorefining the same as steel making, There has refining procress too, Slag modifier is the same application as E.S.R(Elactroslag relting). The liquid metal can be purifying, It get good mechanical properties. We add Slag modifier some different quantity in the high frequency induction furnace melting to to low carbon wear- resistance steels It not only can increase liquid metal fluidity but also reduce gas hole, inclusion to get good mechanical properties. This is a creative way to do .The benefit is It can help operator simply to do his job also reduce cast cost ,we have done many material test to disscuss for example: the tensile strength test,hardness test,impact test ,S.E.M micrographs,XRD analtsis ect. iffuser),SPAL (Surface protection Air Liquid).

摘 要…………………………………………………………………………………...I
Abstract……………………………………………………………………………….II
誌 謝…………………………………………………………………………………III
目 錄…………………………………………………………………………………IV
表目錄………………………………………………………………………………VII
圖目錄……………………………………………………………………………… IX
照片目錄…………………………………………………………………………….. X
第一章 緒論………………………………………………………………………....1
1.1前言……………………………………………………………………..…………1
1.2研究動機與目的…………………………………………………………………..1
第二章 文獻回顧……………………………………………………………………3
2.1金屬液處理的方法與目的…………………………………………..……………3
2.1.1SPAL，氣體(液體)之保護…………………………………………….………….3
2.1.2Gas Diffuser(氣體擴散氣)……………………………………………….………5
2.1.3E.S.R過程之特點………………………………………………………………..7
2.2.鋼中夾雜物的種類及產生原因…………………………………………………12
2.2.1主要夾雜物與鑄鋼裂紋關係及減少……………………………………….…13
2.3感應爐熔煉的特點………………………………………………………………13
2.3.1感應爐熔煉的物理化學過程………………………………………………….15
2.3.2元素的氧化與脫氧…………………………………………………………….15
2.3.3合金的脫硫…………………………………………………………………….18
2.3.4非金屬夾雜物的去除…..……………………………………………………...21
2.4.爐渣特性…………………………………………………………………………22
2.4.1. 爐渣之熔點...…………………………………………………………………22
2.4.2. 熔渣…………………………………………………………………..……….23
2.4.3.精煉渣………………………………………………………………………….23
2.4.4合成渣.…………………………………………………………………………24
2.5.1渣孔形成的原因……………………………………………………………….24
2.5.2氣孔的問題…………………………………………………………………….25
2.5.3縮孔形成的原因……………………………………………………………….30
2.5.4氣孔形成的原因……………………………………………………………….30
2..6材料破壞的原因………………………………………………………………...31
2.7低碳耐磨鋼的化學成分…………………………………………………………36
2.7.1碳…………………………………………………………………….. ………..36
2.7.2錳……………………………………………………………………………….36
2.7.3.矽……………………………………………………………………………….37
2.7.4.磷、硫………………………………………………………………………….37
2.7.5鉻、鉬………………………………………………………………………….37
2.7.6硼、鈦………………………………………………………………………….38
2.7.7鋁和稀土金屬………………………………………………………………….38
2.8耐磨鋼的熱處理…………………………………………………………………39
2.8.1鐵-碳平衡相圖…………………………………………………………………39
2.8.2顯微組織……………………………………………………………………….41
2.8.3耐磨鋼的傳統熱處理………………………………………………………….47
2.8.3.1退火(Annending)……………………………………………………………..47
2.8.3.2淬火(Quending)………………………………………………………………48
2.8.3.3回火(Tempering)……………………………………………………………..48
2.8.3.4回火碳化物…………………………………………………………………..48
第三章 實驗設備與方法…………………………………………………………..50
3.1實驗流程…………………………………………………………………………50
3.1.1抗拉強度試片………………………………………………………………….58
3.1.2衝擊試片……………………………………………………………………….58
3.1.3熱處理條件…………………………………………………………………….59
3.2儀器設備…………………………………………………………………………59
第四章 結果與討論………………………………………………………………..64
4.1爐後化學成分分析………………………………………………………………64
4.2抗拉強度、硬度、衝擊、伸長率分析…………………………………………65
4.2.1硬度分析……………………………………………………………………….65
4.2.2衝擊值分析…………………………………………………………………….66
4.2.3抗拉強度分析………………………………………………………………….67
4.2.4伸長率分析…………………………………………………………………….67
4.3 OM分析………………………………………………………………………….68
4.3.1抗拉試片……………………………………………………………………….68
4.3.2衝擊試片……………………………………………………………………….70
4.4SEM分析…………………………………………………………………………71
4.5EDX分析…………………………………………………………………………73
4.5.1未添加………………………………………………………………………….73
4.5.2添加0.5%............................................................................................................73
4.5.3添加1%...............................................................................................................74
4.5.4添加1.5%............................................................................................................75
4.5.5添加2%...............................................................................................................75
第五章 結論………………………………………………………………………..77

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