GPM T15淬火回火硬度曲線
GPM T15淬火、回火硬度曲線如圖6,淬火溫度越高回火硬度越高,最高硬度可達HRC 66以上,其回火溫度約為520℃左右。然而最高硬度并不是材料使用之最佳選擇,一般材料熱處理之選定,仍須視使用環境對工具之韌性及磨耗性之要求。
3. GPM T15橫向破斷強度 (Transverse Rupture Strength)
高速鋼韌性值之高低,通常以橫向破斷強度 (TRS)來評估。圖7為GPM T15φ75mm圓棒依據ISO 3325測試規范 (Determination of Transverse Rupture Strength for Sintered Metal Material),于不同淬火溫度相同之回火溫度(560℃)下,量測橫向破斷強度值。由圖7顯示GPM T15于1100℃~1160℃間有較高之橫向破斷強度,而隨著淬火溫度之提高,橫向破斷強度急遽下降。
五、GPM T15于軋機導輪之應用
軋機導輪如圖8,為鋼鐵業軋鋼機上使用極為廣泛之耐磨性工具,一般采用工具鋼SKD11或D2為材料,其工作環境為承受被加工物(鋼胚或輥棒)之沖擊及磨耗。針對導輪之高磨耗性及韌性之需求,榮剛重工選用GPM T15設計適合之熱處理硬度,并做長期之追蹤比較。
表2為導輪使用GPM T15及SKD11材質,線上使用統計加工之鋼胚數,下線后量測導輪半徑r處最大磨耗量,計算每單位鋼胚加工之磨耗量。首批產制之軋機導輪經追蹤測試,可達SKD11導輪之10.3倍使用壽命[13],第二批之軋機導輪經熱處理條件調整后,再經上線測試、追蹤,GPM T15導輪之使用實績可再提升到SKD11導輪14.9倍之壽命。
表2 GPM T15及SKD11導輪之使用實績比較
材 質
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r最大損量
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鋼胚加工數
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單位磨耗量
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壽命比
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GPM T15
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0.15mm
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1184pcs
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0.1267μm
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14.9
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SKD11
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0.28mm
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148pcs
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1.891μm
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1
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由GPM T15制成之導輪,其費用雖高于傳統使用之SKD11或D2材,然而因可達到較高之使用實績,不僅獲得較優之產制品質,同時也達成降低制造成本之目的。以本案而言,其相關費用如表3,制成GPM T15導輪總成本為SKD11總成本之6.3倍。由于GPM T15使用壽命為SKD11之14.9倍,評估加工每單位鋼胚導輪耗用成本時,GPM T15僅為SKD11之42%。顯然,使用GPM T15導輪相較SKD11導輪,其單位制造成本下降可達58%。
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