連續式雷射拋光技術運用於SKD61工具鋼表面粗糙度改善、材料改質層微結構分析及磨潤性能之研究

Translated title of the thesis: Surface Roughness Improvement by Using CW-Style Laser Polishing Techniques and the Microstructural and Tribological Studies of the Worked Zone of the SKD61 Tool Steel
  • 楊 凱翔

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本文之研究以連續式雷射拋光技術運用於SKD61工具鋼表面粗糙度改善。 本研究將討論影響雷射拋光實驗之相關參數(離焦量、雷射能量、掃描速度及雷射間距)對SKD61試件拋光後表面粗糙度之影響。以田口實驗方法、全因子方法及一次一因子法等方法,找出最佳之實驗參數組合。此外,藉由空間傅立葉分析及材料承壓比分析進一步分析拋光後表面形貌。 由於本研究使用之SKD61工具鋼主要用於製作模具,材料的改質會影響材料之特性,因此利用奈米壓痕機、往復式磨耗試驗機比較拋光前後材料特性之改變。為了解材料微結構組織改變,以X光繞射儀、背向散射電子繞射儀判別拋光前後晶相之變化。 根據拋光實驗之結果,試件表面粗糙度可由0 297μm降至0 132μm,改善幅度達56%;施予適當的雷射能量及掃描速度,可有效降低原材的振幅。拋光後之金屬分為三個區域,熔融區(Melt zone)、熱影響區(Heat affected zone)及基底材料(Base material)。熔融區及熱影響區皆會隨著雷射能量密度之增加而增加。拋光後之材料表面硬度及楊氏模數會有些微的下降。雷射能量的增加會造成磨耗率增加,但拋光後的表面磨耗率皆較拋光後之磨耗率下降。 兩道次雷射拋光並無法有效降低表面粗糙度,但可以提升表面平坦度。兩道次雷射拋光會造成楊氏模數下降,但對材料表面沒有明顯的改變。
Date of Award2015 Jul 27
Original languageChinese
SupervisorJen-Fin Lin (Supervisor)

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連續式雷射拋光技術運用於SKD61工具鋼表面粗糙度改善、材料改質層微結構分析及磨潤性能之研究
凱翔, 楊. (Author). 2015 Jul 27

Student thesis: Master's Thesis