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真空燒結及熱均壓處理對奈米碳化鎢超硬合金燒結性質與顯微結構之研究

為了解決Woo 100 零件手冊的問題，作者張伯瑜 這樣論述：

鈷基碳化鎢硬質合金(WC-Co)被廣泛使用於不同的切削、鑽孔以及其他方面的應用；碳化鎢提供了必需的強度及耐磨耗性，而鈷則提供合金韌性與延展性。奈米材料能夠提供高的強度、硬度以及優越的延展性與韌性，而奈米材料的這些優越性質，則可歸因於奈米尺寸的晶粒與高體積分率的晶界。此外，真空燒結是製造碳化鎢材料的一項有效的方法，而熱均壓技術為一種同時結合了高溫與高壓的熱處理方式，並已被廣泛應用於粉末冶金工業上，以去除工件內部的封閉孔隙與缺陷，來改善材料的機械及物理性質。 本研究主要運用不同的真空燒結溫度(1250°C、1300°C、1350°C及1400°C)，以尋求微米(Micro-)與奈米(Nan

o-)碳化鎢合金最佳的燒結溫度。此外，將更進一步比較兩種不同粉末尺寸對碳化鎢硬質合金性質的差異；試片的製作是利用粉末冶金真空燒結方式，結合熱均壓(1250°C 100 min 125 MPa)製程，析出相的顯微結構分析是利用SEM、XRD與EDS等技術。另一方面，並以硬度測試和橫向破裂強度(TRS)量測機械性質，腐蝕電位分析作為耐腐蝕性測試，以及材料破裂韌性(K1C)等，來評估真空燒結及熱均壓製程對於商用製造奈米碳化鎢硬質合金之可行性。 實驗結果顯示微米與奈米碳化鎢皆有良好的液相燒結且有較低的孔隙率，並擁有良好的機械性質。對於微米與奈米碳化鎢兩者的最理想真空燒結溫度皆為1350°C持溫一

小時。其孔隙率可以降低到0.36%與0.8%，硬度分別可以提高到 HRA 90與91以上，橫向破裂強度TRS則可以增加到1441.62 MPa 與1540.56 MPa；同時，燒結後的奈米碳化鎢破裂韌性可以達到12.71 MPa m1/2，這些結果顯示燒結的奈米碳化鎢擁有較好的機械性質。此外，經過熱均壓處理後，微米與奈米碳化鎢的橫向破裂強度皆可以分別增加到1627.32與1842.69 MPa，同時只減少些微的硬度(微米碳化鎢由90.11降至88.76 HRA；奈米則由91.25降至90.24 HRA)，這顯示了熱均壓處理可以有效的改善抗彎強度。另一方面，在3.5wt% 氯化鈉溶液中的腐蝕測試

結果顯示，經熱均壓處理之奈米碳化鎢擁有最低的腐蝕電流(1.1756 × 10-5 Amps) 以及最高的極化阻抗(2718.0 Ω‧cm2)；同時，其破裂韌性也可維持在12.61 MPa m1/2。

不銹鋼板高速加工之銑削力預測與製程參數研究

為了解決Woo 100 零件手冊的問題，作者劉晉瑋 這樣論述：

本文主要目的在建立高速切削力學模式及提出不銹鋼薄板銑削路徑規劃。不銹鋼薄板銑削加工過程中，具有複雜的切削力與輥軋應力釋放問題，造成加工後不銹鋼板變形，無法達到平面精度要求，必需在切削加工之後，以冷精整方式來達成不銹鋼板真平度。本研究考慮之銑削力模式包含剪切力與犁切力，以平均銑削力計算出可考慮刀具螺旋角之銑削力係數，再依所建立之銑削力模式，預測端銑刀之受力。以懸臂樑理論及銑削力模式計算端銑刀撓度變形，預測工件之加工誤差。分別對鋁合金、模具鋼及不銹鋼材料進行不同徑向切深實驗，求出銑削力係數。分別以所出的銑削力模式及有限元素分析預測刀具變形，再以三次元測頭量測工件表面尺寸驗證誤差。經實驗與理論分析

比較，三軸之銑削力趨勢吻合，刀具撓度變形量預測值和實驗結果相近。在不銹鋼薄板高速加工路徑規劃上，設計一個外方內圓之夾具並以螺栓固定，在一適合之定力矩下鎖緊，避免不銹鋼板鎖緊變形。本文提出一個不銹鋼薄板銑削較佳切削路徑規劃及加工條件選擇，以田口法設計不銹鋼銑削凹槽實驗，考慮主軸轉速、進給率、切深、每刃切削量、銑削方式等因子，找出較佳刀具壽命、較小表面粗糙度及較小加工變形。本文所提出之交錯銑削法，可以成功解決加工後產生的變形，確保工件之尺寸精度。