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高周波感應硬化與前熱處理對AISI 6140和AISI 5140鋼料表面硬化特性之影響

為了解決Nissan e power 原理的問題，作者張易中 這樣論述：

本研究使用AISI 5140、AISI 6140合金鋼試棒做為實驗組再以AISI 1045碳鋼做為比對，個別做正常化、850℃/880℃調質、850℃/880℃滲碳兩小時與四小時等七種方法進行前熱處理，前熱處理後試棒再使用四個感應硬化參數進行高周波感應硬化。四個感應硬化參數由兩種線圈輸入功率(95kW與90kW)及兩種線圈走速(20mm/s與25mm/s)組合而成，再使用微小維氏量測表層到心部的硬度分布以及利用顯微鏡觀察顯微組織變化。經880℃調質及滲碳前熱處理的AISI 6140、AISI 5140 合金鋼試棒的表面最高硬度值如後: AISI 6140 合金鋼經880℃滲碳兩小時與經880

℃調質熱處理試棒的表面最高硬度為781HV與660HV； AISI 5140 合金鋼經880℃滲碳兩小時與經880℃調質熱處理試棒的表面最高硬度為720HV與640HV。由此看出增加表層含碳量能夠增加表層的最高硬度。AISI 6140、AISI 5140合金鋼試棒分別使用880℃調質熱處理與880℃滲碳熱處理後以95KW-20mm/s參數感應硬化後硬度量測結果如後，發現AISI 6140試棒調質熱處理表層為硬度為806HV，有效硬化深度為1.85mm；AISI 5140試棒調質熱處理表層為硬度為773HV，有效硬化深度為1.76mm；AISI 6140試棒滲碳兩小時熱處理表層硬度為915HV，

有效硬化深度為1.98mm； AISI 5140試棒滲碳兩小時熱處理表層硬度為865HV，有效硬化深度為1.97mm，發現滲碳可提升表層最高硬度及有效硬化深度。以AISI 6140、AISI 5140、AISI 1045鋼料試棒經880℃滲碳熱處理個別滲碳兩小時與四小時再分別使用95kW-20mm/s參數感應硬化後硬度量測結果，AISI 6140合金鋼滲碳兩小時的有效化深度為1.98mm，滲碳四小時的有效硬化深度為2.13mm； AISI 5140合金鋼試棒滲碳兩小時的有效化深度為1.89mm，滲碳四小時的有效硬化深度為2.08mm； AISI 1045碳鋼滲碳兩小時的有效化深度為1.88mm

，滲碳四小時的有效硬化深度為2.00mm。由此可看出增加滲碳時間可增加有效硬化深度。AISI 6140鋼棒經880℃滲碳兩小時後分別以95kW-20 mm/s、90kW-25mm/s參數感應硬化後硬度量測結果，經由95kW-20 mm/s參數感應硬化試棒的表層最高硬度為915HV，有效硬化深度為1.98mm；90kW-25mm/s參數感應硬化試棒的表層最高硬度為827HV，有效硬化深度為1.37mm。可看出感應硬化參數對鋼料的表層硬度與有效硬化深度有顯著的影響。由實驗結果得知AISI 6140合金鋼相較於AISI 5140合金鋼不論是經調質或滲碳前處理皆有較高的有效應化深度以及最高表層硬度值，

其原因為AISI 6140合金鋼中加入釩元素能有效提升其表面最高硬度及有效硬化深度，在同樣前熱處理與材料的狀況時，比較以95kW-20mm/s與90kW-25mm/s兩組參數感應硬化後硬度量測結果，發現較慢線圈走速及較高線圈輸入功率，因入熱量的提升可使表層組織較快且較大範圍變態成沃斯田體，感應硬化後變態成較多的麻田散體，可有效提升試棒表層硬度及有效硬化深度。透過觀察XRD的角度可知道AISI 5140合金鋼三支主峰分別位於44.60°(110)、64.80°(200)、82.21°(220) 可以看出介於鐵的繞射峰與鉻的繞射峰之間，而XPS可透過電子伏特確認原子鍵結，將單元素能譜圖經過分峰後可

以看出兩個峰分別是530eV、531.8eV分別對映V-O與V-C-O。

內藏式永磁同步馬達之多重物理模擬應用於水道散熱分析

為了解決Nissan e power 原理的問題，作者張毓倫 這樣論述：

隨著近幾十年的科技發展，地球環境的污染及石油資源逐漸短缺，人們的環保意識抬頭，因此近年來電動汽車的研發及銷售數量都有顯著的成長，而電動汽車發展的其中一項關鍵技術在於馬達的開發。雖然電動馬達擁有環保且能夠精準控制等優點，但容易因為高溫而引響性能，因此馬達的散熱機制至關重要。基於上述原因，本論文主要探討如何在電動車用永磁同步馬達運轉時，更有效地將金屬所產生的損耗透過水道散熱以防制過熱而影響性能的情況，參考Nissan LEAF電動汽車馬達模型，藉由Motor-CAD及ANSYS Fluent軟體，透過模擬馬達整體熱分布來分析馬達的水套散熱性能，在固定領卻液體激流綠的情況下，針對不同水道管徑(厚度

、寬度)。研究結果顯示冷卻液的流速及水道寬度(影響散熱面積)是影響馬達散熱的關鍵，在冷卻液流量不變並保持一定流速的情況下，增加水道寬度將有助於散熱，以本論文中的CASE來說，水道管徑4mm*26mm時的散熱效果最佳。