超冷處理(超深冷處理)技術是利用低溫(低於 -185°C / -300°F)冶煉金屬工件,來加強和改善金屬的微結構,使組織予以細化、均質、同時消除材料內應力的工法,用以提高材料的性能、適溫性、壽命與穩定性。然而超冷處理經過多年的應用開發,處理對象卻不局限於碳鋼類鋼材,超冷處理可應用於廣泛的材料,包括鋁,黃銅,鈦,鎳合金,一些塑料甚至碳纖維、碳納米管等。
已知超冷處理對金屬提供四種有益效果:
一、更高的耐久性:超冷處理有助於促使熱處理後鋼材殘留的奧氏體轉變為更硬的馬氏體。這導致鋼材的微結構缺陷減少,保持外觀尺吋的穩定性。
二、更細緻的微結構:經過有效的超冷處理冶煉,金屬工件的微結構將會更細緻,因此使金屬的晶界面將會增加,使得機械性能提升。
三、增加耐磨性:超冷處理有助於析出過度固溶的碳化鎢顆粒,有助於增加鋼材的耐磨號和耐腐蝕性。
四、消除應力:金屬工件在成形的過程中,無論是鋼材經熱處理,或各種加工(切削、鑽孔、研磨...等),都會使工件產生殘留應力。這些應力可能容易導致成型的工件薄弱的區域發生故障。超冷處理可以透過低溫冶煉的過程,來釋放這些殘留應力,以提升金屬工件使用壽命。
一般深冷處理的過程:
超冷處理(超深冷處理)的冶煉過程與在應用的領域上,與傳統深冷處理有很大的差異,但在某些廠商卻常常被以處理溫度來替代,意即是以將常用深冷溫度-80°C再于以調低為-130°C或更低,然而整個冶煉過程無視材料的承受應力,僅為將液氮噴至容器內,達到目標溫度為止,拙劣的冶煉過程與設備,將導致最終被處理的工件沒有效果。因此,在台灣,超冷處理(超深冷處理)的冶煉流程流程參數從一個公司到另一個公司有很大不同。設備性能也有很大差異,當然錯誤的流程將不會對被處理的工件產生預期的效果。
本公司對超冷處理定義的過程:
因此,本公司秉持將完整發揮超冷處理的效果,特參考美國金屬協會(American Society for Metals)所認可的典型超冷處理流程,作為本公司的超冷基礎參數。超冷處理使用液體氮氣作為冷卻的媒介,液體氮氣為一-196℃的冷卻媒介,無法直接與被處理的工件直接接觸,透過本公司的超冷處理爐先將液體氮氣充份蒸發,過程中無論是升溫或降溫,都是非常緩慢地改變金屬溫度。從環境溫度到目標溫度,緩慢過程有助於使金屬工件避免產生熱應力。 然後將金屬工件保持在約-185℃(-300°F)的溫度下8至24+小時,然後再進行回火,回火溫度高達+ 150°C(+ 300°F)。
最終,超冷處理改變了金屬的整個結構,而不僅僅是表面。因此,金屬工件經超冷處理後,再進一步加工,如研磨,並不會破壞超冷處理的效果。此外,超冷處理也不限於冶煉碳鋼,超冷處理也用於處理鑄鐵,銅合金,鋁和鎂...等。超冷處理可以有效的提高這些類型的金屬工件耐磨耗與使用壽命或者電氣性能。
超冷處理的應用:
超冷處理應用於麻田賽鐵系工具鋼、合金鋼、粉末燒結合金、銅合金、鋁合金...等各類工業材料的處理技術上,亦對非金屬材料(如塑料),也有廣泛的應用,可說超冷處理的應用無遠弗屆,適合各種材料。
包括美國與台灣,超冷處理的應用包括但不限於以下行業:
一、模具業 。如 :精密沖壓模具、粉末冶金模具、精密下料模具、塑膠模具、壓鑄模具 ...等。
二、各類切削刀具。 如 :各類鑽頭、滾齒刀、拉刀、螺絲衝模、螺絲牙板、各類括鬍刀片、破碎機刀片、粉碎機刀片...等。
三、機械零件 。 如:2萬轉以上之高速主軸、導柱、導套、拉鍊機零件、馬達軸心、精密機械軸心、各類用途齒輪、針織機零件、封裝機零件、氣動工具零件...等。
四、輕金屬類運動器材。 如:高爾夫球頭、高爾夫球、鋁製球棒...等。
五、汽機車引擎、傳動、煞車等零件 。如:引擎、活塞、連桿、活塞環、曲軸、汽門彈簧、各式齒輪引擎零件、煞車盤與來令片...等。
六、音樂器材類 。如:銅樂器、琴弦、真空管、銅製接頭、插座、訊號線、CD、DVD、CD/DVD Players...等。
七、其他。如:自行車鋁合金零件、輕合金零件、電子積體電路零件、記憶合金、奈米材料、光學鏡片及其模具 ( 球面與非球面 )、碳纖維 ( Carbon ) 、探針及探針彈簧、PCB鑽頭、螺絲沖頭、電子零件、焊接點、變壓器、馬達矽鋼片、不銹鋼( 包含 300及400系列)零件、銅電極、點焊頭、乙快焊口、塑料、NYLON襪、鐵弗龍...等。
以上應用均為多年來經驗累積,有其特殊性成效,均經廠商實際測試、評估、使用,並作效益分析後正式採用,並納入製程。
遠東超冷處理技術,效果卓越!
超冷處理應用於麻田賽鐵系工具鋼、合金鋼、粉末燒結合金、銅合金、鋁合金...等各類工業材料的處理技術上,亦對非金屬材料(如塑料),也有廣泛的應用,可說超冷處理的應用無遠弗屆,適合各種材料。
包括美國與台灣,超冷處理的應用包括但不限於以下行業:
一、模具業 。如 :精密沖壓模具、粉末冶金模具、精密下料模具、塑膠模具、壓鑄模具 ...等。
二、各類切削刀具。 如 :各類鑽頭、滾齒刀、拉刀、螺絲衝模、螺絲牙板、各類括鬍刀片、破碎機刀片、粉碎機刀片...等。
三、機械零件 。 如:2萬轉以上之高速主軸、導柱、導套、拉鍊機零件、馬達軸心、精密機械軸心、各類用途齒輪、針織機零件、封裝機零件、氣動工具零件...等。
四、輕金屬類運動器材。 如:高爾夫球頭、高爾夫球、鋁製球棒...等。
五、汽機車引擎、傳動、煞車等零件 。如:引擎、活塞、連桿、活塞環、曲軸、汽門彈簧、各式齒輪引擎零件、煞車盤與來令片...等。
六、音樂器材類 。如:銅樂器、琴弦、真空管、銅製接頭、插座、訊號線、CD、DVD、CD/DVD Players...等。
七、其他。如:自行車鋁合金零件、輕合金零件、電子積體電路零件、記憶合金、奈米材料、光學鏡片及其模具 ( 球面與非球面 )、碳纖維 ( Carbon ) 、探針及探針彈簧、PCB鑽頭、螺絲沖頭、電子零件、焊接點、變壓器、馬達矽鋼片、不銹鋼( 包含 300及400系列)零件、銅電極、點焊頭、乙快焊口、塑料、NYLON襪、鐵弗龍...等。
以上應用均為多年來經驗累積,有其特殊性成效,均經廠商實際測試、評估、使用,並作效益分析後正式採用,並納入製程。
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