輥輪再生處理技術---子計畫II：高速火燄熔射件之破損分析研究(II)

Abstract

根據各種熔射技術在國內市場應用之預估認為高速火焰熔射（High Velocity Oxy-Fuel簡稱HVOF）將佔熔射技術市場的百分之四十以上，由此可預測高速火焰熔射製程將成為臺灣熔射工業技術的一個新里程碑。近年來隨著銲接技術之進步，硬面銲補已被廣泛應用於機械相關工業上。從早期修補功能進而演進到新機件表面硬度層處理，可大大提高產品壽命及附加價值。本研究主要目的在探討利用高速火焰熔射技術製作碳化鉻－鎳鉻瓷金塗層於輥輪材料不鋼410的基材上，並研究其塗層之各種性質。碳化鉻－鎳鉻瓷金塗層具高溫（900℃）耐磨耗性質及化學腐蝕。本研究之第一年將採用田口式（ToughieMethodology）實驗方法，探討改變氧氣流量、燃氣流量、載流氣體之流量、粉末輸送率、熔射距離、熔射槍管長度及工作轉盤（Turn Table）之轉速等七個參數對塗層性質之影響，第二年則根據塗層之耐磨耗性、微硬度、鍵結強度、表面粗糙度及孔隙率等性質，配合破損分析技術找出最適之熔射參數。第三年將利用金相顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、X-Ray繞射儀及EPMA來分析塗層之微結構。煉鋼廠高溫輥輪區之作業環境嚴苛且複雜，一般對輥輪塗層面選擇之評估包括耐熱疲勞性（anti thermal fatigue）、抗磨耗性（wear resistance）、高溫硬度（high temperaturehardness）、及抗剝離性（anti pick-up property）。本第二年計畫依據第一年計畫之田口實驗方法八組參數塗層，利用熱疲勞性質及高溫pin-on-disk（POD）磨耗性實驗為結果評估。分別預測出最佳耐衝擊性及高溫POD磨耗性參數組合，並進行驗證評估實驗。本第三年計畫依既定目標將各個不同熔射參數之處理件做金相顯微組織觀察，掃瞄式電子顯微鏡觀察與分析，X-Ray繞射分析及EPMA等分析塗層與基材鍵結方式。此外第二年所得之高溫磨耗試件及熱疲勞試件亦做進一步之分析與檢驗。