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工具鋼熱反應擴散被覆鈮的研究

為了解決鋼材硬度hrc的問題，作者王啟純 這樣論述：

本實驗所使用熔融硼砂鹽浴加入鈮鐵，在溫度條件950℃，不同時間條件備製，利用熱擴散披覆硬質合金於SKD11、SKH51、SKD61合金工具鋼上，使鋼材表面形成非常堅硬且耐磨性質佳之碳化物。本研究之目的，即在探討熱擴散碳化物層表面性質，並經由光學顯微鏡、衝擊試驗、微小維克氏、洛氏硬度、掃描式電子顯微鏡、X光繞射分析、耐磨性分析、熱重分析等分析，了解碳化鈮層微觀組織及機械性質。 研究結果顯示，衝擊實驗顯示出碳化鈮層厚度，均不會影響其衝擊值，而在洛氏硬度(HRC)結果，顯示出為原始鋼材硬度，其不受滲鈮時間影響；三種鋼材表面層，經由X光繞射分析顯示均為碳化鈮，且經掃描式電子顯微鏡(SEM)成分

分析，表層成份碳與鈮原子成分居多，SKD11鋼材厚度經5小時、6小時、10小時滲鈮處理顯示為7.56、8.42、8.86μm以及(Hv)微硬度2413、2434、2419Hv25；SKH51鋼材厚度為6.48、7.56、7.56μm與(Hv)微硬度2319、2322、2334Hv25；SKD61鋼材厚度4.53、5.61、5.40μm及(Hv)微硬度2095、2105、2080Hv25，整體厚度隨時間及鋼材含碳量而增加。鋼材被覆碳化鈮層經熱重分析，由圖得知，從常溫至800℃之升溫曲線無明顯改變趨勢，說明了碳化鈮層具有較佳之抗高溫性質。被覆碳化鈮之鋼材與原始鋼材經熱處理作耐磨性比較，被覆與未被覆

碳化鈮鋼材磨耗損失量分別為0.0007~0.0009g以及0.015~0.018g，顯示出被覆碳化鈮之鋼材甚優於未塗層原始鋼材。