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超深冷处理对精密模具及机械零件之效益
金属材料知性用性与实用性：不同的金属成分各有不同，模具在设计时需依材料特性选用
适用之材质，并施以车、铣、研、刨、鉆之前置备料加工，而得到半成品知适用性，而适
用之材料尚需搭配完整的金属高温、低温处理，得到完美的金属物理特性，才能发挥其实
用性，达到量产之成本效益，否则使用昂贵的材料运用在精密的设备加工，均徒劳与浪费
。
金属物理特性之追求：金属经阶段式预热达到高温，淬火后施以三次回火，而得到预期之
硬度，此流程在工业界以运用多年。这也代表热处理之重要性与不得取代性，然而随着精
密模具制作与量产品质上之需求，仅仅淬火与回火所得到之硬度值，消除内应力等诉求已
无法满足长效与稳定之精密需求。因而先进国家一直针对金属之后续处理不遗余力，先后
推荐深冷及超深冷处理，以改善金属之物理特性。
超深冷处理的优点：1.模具材料残留沃斯田铁接近“0”。2.模具尺寸稳定性佳。3.模具延展性佳。4.模具抗张强度佳。5.模具寿命长。6.模具生产寿命长、修护少、降低成本。7.韧性特佳。8.耐磨性佳。9.耐撞击。10.加工精密度。
11.量测仪器零件。12塑胶模具。13.铸造模具。14.研磨机主轴。15.锻造模具。16.建筑用撞击工具。17.航天零件。18.高速铁路精密零件。19.超高转速培林。20.高速冲床零件。21.机械滑轨。22.超精密导螺杆。23.超精密马达零件。24.精密块规。超深冷处理适合产品：1.模具零件。2.模具钢珠导套(柱)。3.压延滚轮，特别是压延不锈 钢用滚轮〈因：组织晶粒微细化，耐磨性佳，韧性佳，不易断裂〉。4.切削工具。5.机械 零件。6.汽车零件。7.刀类。8.电子零件，如：读写头、撞针。9.模具弹簧及机械用弹簧。10.超精密治具。
模具零件经过高温回火超深冷处理渐进式-185度温度及渐进式升温至530度C回火处理过程
共需72H，这样的程序使残留的沃斯田铁接近“0”。因为晶粒微细化造成组织密集，提高
钢材的质量，使生产更稳定，产生特佳产品；故使用超深冷处理时，可使成本降低、效益
提高、提升产品竞争力。
物理特性不佳对精密模具之影响
残留沃斯田铁：当模具以超精密接器加工Q.C完成之良品，会因环境改变自然时效变形或
施以外力产生组织变态而精度严重流失，因内部残留之沃斯田铁晶粒较小，经变态成麻田
散铁后晶力较大，所以模具pitch变长，内孔变小，且且初生型麻田散铁未回火程序又硬又
脆，易造成应力集中处及尖角处产生裂化，影响模具寿命甚巨，因而优良之金属特性应追
求高比率之回火麻田散铁。
硬度不均匀：回火所得到之硬度直并不代表每一个部位均是相同的硬度，残留沃斯田铁多
的地方硬度较软，且刃口处万一有少部分沃斯田铁残留则每次磨耗均于此处产生，刃口寿
命短，无异浪费成本。
组织松散：金属再加热与降温时，速度需做有效益之监控，务求内外温度同步化才不会使
组织松散，耐磨耗性不佳，磨面易产生凹痕。
结晶粗大：淬火温度与回火温度设定不理想会造成结晶颗粒粗大，甚至产生微小裂纹，将
影响抗拉强度甚巨，模板与刃口性崩裂，减短量产效率，重复开模制作，加工徒增成本。
残留内应力：金属淬火时急速降温，沃斯田铁变态成麻田散铁，组织膨胀产生内应力，回
火时外热内冷产生外压应力，超深冷处理时外冷内热产生冷震应力，研磨时产生表面压应
力，线切割时又产生平衡破坏应力，种种应力无法消除，反而重复施压造成疲劳强度变弱
，当然模具使用寿命递减，精度无法保持。
经过超深冷处理-185度C*52小时处理后的优点与效益：
1.硬度平均化。
2.获得97-98%高比例芝麻田散铁。
3.密度收缩，提高耐模耗性。
4.结晶细致，题耐冲击性。
5.有效消除残留内应力，加工变形量小。
6.电阻降低，EDM不易积碳。
7.热帐冷缩比减小且稳定。
8.长时间永保精度不变形。
9.有助于提高量产效益及降低加工成本。
10.产品使用寿命长。
应用范围：
1.精密模具：电子精密模具/精密治具/模具弹簧/断造模具(精密工业半导体冲压模具)。
2.精密机械零件：主轴/精密导螺杆/线性滑轨/切削工具/超高转速培林。
3.电子零件：读写头/撞针。
4.其他：航天零件/高精密零件/建筑用撞击工具/特殊钢材、铜、铝合金。
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发表于 2015-5-20 09:13:00
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发表于 2015-5-21 08:57:23
