感應淬火工藝
感應淬火是一種透過加熱來提高鐵質材料硬度與抗拉強度的工藝;而感應回火則用於提高鐵基合金的韌性。回火通常在淬火後進行,以消除部分過度的硬度。
IPEC 團隊與客戶的合作目標,是在進行鋼板淬火與回火處理的同時,維持鋼板的平整度,避免產生翹曲。團隊除了運用既有配方外,還進行了實驗室測試,並決定初期採用大型橢圓形線圈,讓所有零件保持靜止狀態來執行此專案。Radyne 的線圈部門特別訂製了一組籠式線圈,用以對整片鋼板進行熱處理,使其達到 1600 華氏度的相變溫度。 為此,團隊採用了一台配備輻射溫度計的150kW TFD設備。初步測試雖達到目標溫度,但團隊發現鋼板內部出現變形。
在針對此零件的製程優化過程中,團隊從靜態加熱轉變為透過線圈對零件進行掃描。專案從原先的 TFD 籠式線圈,改為使用配備Motus 控制系統及淬火底座的ScanMaster感應設備進行淬火與回火。此外,線圈也更換為雙匝橢圓形線圈。 由於兩匝線圈無法達到理想的功率輸出,團隊遂改用單匝線圈。透過新線圈,雖然成功在鋼板上均勻地達到理想加熱效果,但發現表面硬度不均勻。造成此現象的主因,在於零件通過線圈掃描後,淬火方式對零件的影響方式。 要達到均勻淬火的最佳方法,是設置分布更均勻的淬火裝置,並調整淬火流量與壓力。
經過數次使用感應式掃描儀進行淬火與回火的循環處理後,我們的新淬火設備已能符合規格要求。在測量硬度時,我們會將零件切成兩半,並利用 IPEC 實驗室的設備,觀察硬度在零件兩側的滲透深度。