GPM T15淬火回火硬度曲线
GPM T15淬火、回火硬度曲线如图6,淬火温度越高回火硬度越高,最高硬度可达HRC 66以上,其回火温度约为520℃左右。然而最高硬度并不是材料使用之最佳选择,一般材料热处理之选定,仍须视使用环境对工具之韧性及磨耗性之要求。
3. GPM T15横向破断强度 (Transverse Rupture Strength)
高速钢韧性值之高低,通常以横向破断强度 (TRS)来评估。图7为GPM T15φ75mm圆棒依据ISO 3325测试规范 (Determination of Transverse Rupture Strength for Sintered Metal Material),于不同淬火温度相同之回火温度(560℃)下,量测横向破断强度值。由图7显示GPM T15于1100℃~1160℃间有较高之横向破断强度,而随着淬火温度之提高,横向破断强度急遽下降。
五、GPM T15于轧机导轮之应用
轧机导轮如图8,为钢铁业轧钢机上使用极为广泛之耐磨性工具,一般采用工具钢SKD11或D2为材料,其工作环境为承受被加工物(钢胚或辊棒)之冲击及磨耗。针对导轮之高磨耗性及韧性之需求,荣刚重工选用GPM T15设计适合之热处理硬度,并做长期之追踪比较。
表2为导轮使用GPM T15及SKD11材质,线上使用统计加工之钢胚数,下线后量测导轮半径r处最大磨耗量,计算每单位钢胚加工之磨耗量。首批产制之轧机导轮经追踪测试,可达SKD11导轮之10.3倍使用寿命[13],第二批之轧机导轮经热处理条件调整后,再经上线测试、追踪,GPM T15导轮之使用实绩可再提升到SKD11导轮14.9倍之寿命。
表2 GPM T15及SKD11导轮之使用实绩比较
材 质
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r最大损量
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钢胚加工数
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单位磨耗量
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寿命比
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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制成之导轮,其费用虽高于传统使用之SKD11或D2材,然而因可达到较高之使用实绩,不仅获得较优之产制品质,同时也达成降低制造成本之目的。以本案而言,其相关费用如表3,制成GPM T15导轮总成本为SKD11总成本之6.3倍。由于GPM T15使用寿命为SKD11之14.9倍,评估加工每单位钢胚导轮耗用成本时,GPM T15仅为SKD11之42%。显然,使用GPM T15导轮相较SKD11导轮,其单位制造成本下降可达58%。
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