石墨鑄鐵之電漿電弧表面重熔硬化之組織及其沖蝕磨耗特性研究(2/2)

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石墨鑄鐵之電漿電弧表面重熔硬化之組織及其沖蝕磨耗特性研究(2/2)
主持人：陳立輝 國立成功大學 材料科學及工程學系
中文摘要
本研究利用轉移式電漿電弧熔解法(PTA melting)進行石墨鑄鐵表面重熔，藉控制重熔製程參數、變化石墨鑄鐵基材組織與組成(碳、矽元素)而獲得具有不同凝固組織特徵之表面層，進而瞭解表面重熔對石墨鑄鐵耐沖蝕磨耗阻抗之效應。沖蝕實驗是以SiO2為沖蝕顆粒，顆粒平均速度約為66m/s，沖蝕角度為150~900。實驗結果顯示，隨著重熔入熱量之降低、提高基材碳含量、減少矽含量或基材組織粗大化，石墨鑄鐵PTA表面重熔層所形成硬質相之共晶雪明碳體量會增加，因此提升硬度值。所有石墨鑄鐵重熔層所形成的共晶雪明碳體皆呈現出優異之耐低角度沖蝕磨耗阻抗，但是於高角度沖蝕時容易產生脆裂現象。對片墨鑄鐵而言，PTA重熔改質會減小石墨在沖蝕過程中的損耗程度，因此其抗磨耗性經重熔改質後可全面獲得改善。對球墨鑄鐵而言，重熔改質後之石墨仍皆呈粒狀分佈，其沖蝕磨耗行為主要受到共晶雪明碳體相所影響。共晶雪明碳體具優異之耐低角度沖蝕阻抗能力，造成球墨鑄鐵重熔層的低角度沖蝕耐磨性皆優於原基材試料；共晶雪明碳體高角度沖蝕的脆裂，則導致球墨鑄鐵重熔層的高角度耐磨性之劣化。
關鍵詞: 轉移式電漿電弧熔解法，石墨鑄鐵，重熔硬化層，共晶雪明碳體，沖蝕磨耗