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一、形狀和切磨(SHAPE & CUTTING STYLE)

   鑽石的形狀(SHAPE)是指其正確輪廓,亦即腰圍層的形狀,譬如:圓形、橄欖形、方形….等。鑽石的切磨(CUT)它是鑽石4C的第一個C,因刻面的 形狀、數量及其排列方式的不同,而有各種不同的型式,譬如:明亮型(BRILLIANT)、階梯型(STEP)、混合式(MIXED)…等等。
  鑽石的切磨形狀和型式非常繁多,但最普遍的型式是足翻明亮型(FULL-CUT BRILLIIANT,通常簡稱為BRILLIAT),計有五十八刻面,即冠部三十三刻面,底部二十五刻面(包括尖底面在內,如果沒有刻面,則底部為二十 四面),最為常見形狀為圓形,即圓形明亮型(ROUND BRILLIANT)。
 除了圓形明亮型以外,其它各種形狀或型式的切磨統稱為花式切磨 (FANCY CUT)。花式切磨祗是一個籠統的名稱,其中若再分門別類可分為下列三種:首先是圓形明亮型的變化體:計有橄欖形明亮型(MARQUISE BRILLIANT)、梨形明亮型(PEAR BRILLIANT)、橢圓形明亮型(OVAL BRILLIANT)、心形明亮型(HEART BRILLIANT)等;其次是從祖母綠式(EMERALD CUT)切磨變化出來的方形體:包括各種方形鑽石及梯鑽在內;第三類則可以稱之為真正的花式切磨:包括任何想像得出的切磨形狀在內,譬如馬頭、魚、蝴蝶、 網球拍、十字架、三角形、半月形、人頭肖像等等,形形色色,無奇不有。

另有二個名詞亦常見記載於形狀和切磨欄的是:
1.混合式(COMBINATION或MIXED CUT):冠部係某一型式而底部卻是另一型式

2.修飾型(MODIFIED CUT):依據某一型式為原則,而加以稍微的更改者。

 所謂明亮型(BRILLIANT CUT)指的是刻面安排為放射形方式,好比日月星辰的光芒向外放射一般,譬如冠部為明亮型者,則中央為桌面,四周則通常為八個風箏面,八個星形刻面,以及十六個腰上刻面所圍繞;底部則通常以尖底為中心,各刻面如光芒狀向外輻射開來。

所謂楷梯式(STEP CUT)亦即祖母綠式(EMERALD CUT),則刻面安排為層狀的階級,一層一層由中心向外排列。混合式切磨則為結合了明亮型的階梯式的切磨。
形狀與切磨的敘述法是先寫形狀,再寫切磨樣式。例如外形圓的鑽石,如果冠部與底部均為明亮型,則正確敘為圓形明亮型(ROUND BRILLIANT CUT);同樣的圓鑽,如果冠部為明亮型,而底部為階梯式,則寫為圓形混合式(ROUND MIXED CUT)。

二、尺寸(MEASUREMENTS)

   測量鑽石的尺寸均以公釐(MILLIMETER或可縮寫成mm,通常簡略不寫)為單位,記錄至公釐以下的第二位小數為止。由於每次測量的部位未必完全相 同,而且使手不同的寶石測量卡尺都會有微小的誤差,所以同樣一顆鑽石若有二份不同證書,其尺寸會稍有不同,前後二次的測量,亦會有不盡相同的結果,但以不 超出0.02mm為限度。
圓鑽在分釐卡尺的精密測量下並不純圓,所以記錄最小及最大直徑(DIAMETER)和全深(TOTAL DEPTH,即整個鑽石的厚度),花式鑽石記錄其長、寬、高,因此都有三項尺寸數字。

三、重量(WEIGHT)

   重量以公制克拉(CARAT)為單位,它是鑽石4C的第2個C,每一克拉等於二百亮克(MILLIGRAM)。或換算成0.2公克,因此1公克等於5克 拉。鑽石計重至克拉以下第二位小數為止,第三位小數得依情況四拾五入或不計。第二位小數為”分”(POINT),每克拉等於100分。
在中東有一 種刺槐樹,它所結的子的重量和大小相當一致。這種樹的英文名稱為CAROB TREE,在當地目當普遍。古時候最先由珍珠商將其所結的子作為珍珠重量單位,這便是CARAT,即克拉做為重量單位的來源。克拉現已普遍用為所寶石的重 量單位,最初各地區的克拉重量稍有出入,但自1913年美國規定每克拉等於二百毫克後,各先進國家均以此作為標準,不再有高下。

四、全深百分比(DEPTH%)

   鑽石的切磨比例(PROPORTIONS)主要包含以下幾項,並以腰圍的寬度(圓鑽則為平均寬度)作為1,或寫100%做基準: (1)全深百分比(DEPTH%), (2)桌面百分比(TABLE%), (3)腰圍厚度(GIRDLE THICKNESS), (4)尖底大小(CULET SIZE),以及屬於表面修飾的, (5)磨光,或稱拋光(POLISH),和 (6)對稱(SYMMETRY)。


圓鑽的全深百分比係將全深(厚度)除以最小與最大直徑的平均數,再化為百分比而所得之數,換言之,即為鑽石厚度與直徑的百分比。
全深百分比計算至小數點以下第一位,第二位四捨五入。
例如:圓鑽:直徑6.50-6.59厚度3.83→ (6.50+6.59)/2=6.545=6.55(四捨五入)8.83/6.55=0.5847=58.5%=全深百分比。
花式鑽石將高(全深)除以寬度即得,而不計其長度。
例如:花式鑽石:長13.18寬8.24高5.45→ 5.45/8.24=0.6614=66.1%=全深百分比。

  記錄全深百分比的主要目的僅在於瞭解該顆鑽石的大概厚薄情形,百分比越大,表示該鑽石越厚,越小表示越薄。但是鑽石的全深受桌面大小、冠部高度、腰圍厚度 及底部深度的影響,其中尤以桌面大小的變化最多,桌面大時則冠部薄,以致全深百分比數小,反之全深百分比數大。 理想的冠部角度應為34 1/2°,底部深度為43.1%。但深據實際觀察的經驗,冠部角度若於32°至36°範圍內,底部深度從42.5%至45.5%之間,鑽石都能發揮其光 彩,尤於各種方向而並不自某一特定位置觀察時為然。

五、桌面百分比(TABLE%)

   圓鑽桌面最長一組對角線的長度除以直徑的平均數、花式鑽石以桌面寬度除以鑽石寬度,所得的百分比即為桌面百分比。桌面百分比計算至整數為止,小數點四捨 五入。 對桌面來言,影響桌面大小最明顯的是冠部厚度。除了冠部厚度外,桌面大小尚受冠部厚度的影響,如冠部維持一定的厚度,則冠部角度越大時桌面越大,越小時桌 面亦越小。 在近代鑽石切磨理論中,最引起爭議的是桌面大小,迄今尚無絕對標準。在冠部角度合乎理想的34 1/2°時,最常見的桌面為58%至65%,過子或過大的桌面並不是一般人所喜歡的。
根據美國寶石學院現行對鑽石切磨分級的建議,桌面依其大小可分為下列四種類型:
   小型桌面:53%至60%
   中型桌面:61%至64%
   大型桌面:65%至70%
   超大型桌面:71%或以上。

桌面大小對亮光、火光以及外觀大小的影響:
桌面較小 桌面較大
   亮光    較密集(感覺少)   較擴散(感覺多)
   火光    較多         較少
   外觀大小  較小         較大

六、腰圍(GIRDLE)

鑽石鑑定證書上的腰圍欄,所記載的包括下列二項:

(一)厚度(GIRDLE THICKNESS):腰圍的厚度依次區分為下列八種情形:

1. EXTREMELY THIN      極薄

2. VERY THIN                  很薄-尚可

3. THIN                             薄

4. MEDIUM                       適中

5. SLIGHTLY THICK       稍厚

6. THICK                           厚-尚可

7. VERY THICK               很厚

8. EXTREMELY THICK   極厚

腰圍所具有的厚度,其作用在便於鑲嵌及避免鑽石因其過薄而脆弱。薄弱的腰圍,對抵抗崩裂的能力,當然不如厚實者之為強。但是腰圍祗需有些微厚度,便已足夠堅實,過厚的腰圍使鑽石保留了不切實際的重量,亦使鑽石顯得厚笨而面積變小,故過厚或過薄的腰圍都不是良好的腰圍。

    腰圍的厚度當然以厚薄適中為最理想,但是鑽石的成品係從鑽石的原石結晶體切磨而來,天然結晶體的形狀難免有不儘均勻理想之處,因此實際上所見的腰圍往往有 厚薄不均的現象。譬如鑑定書的腰圍項下若記載著THIN TO SL.THICK(薄至稱厚),即表示些腰圍有一部份為薄、一部份為適中、一部份為稍厚,其中最窄部份為薄,最寬部份為稍厚。厚薄部份的分配不一定平均, 有時薄的部份多而厚的部份少,有時厚的部份較薄的部份多。

厚薄的分配以平均而漸進為良,倘厚處突然變薄,則腰圍顯得不平 整而呈現波浪形,這種腰圍應視為對稱上的缺陷之一。腰圍厚薄所跨越級數愈多,表示其不平整而愈為不良。呈現波浪形的腰圍表示底部刻面排列的角度不一致,或 在腰圍下有較大的天然糙面或額外刻面。GIA制記錄腰圍的厚度是用目測估計,並不實際測量其百分比,所以通常使用上述八種情形敘述厚薄情況,而不記錄其百 分比。

(二)磨工情況(SMOOTHNESS OF GIRDLE)

除了磨光或有刻面的腰圍外,正常的腰圍應似白霧般半透明,表面非常平滑。如果磨邊時過於粗心或急促,粗糙不平,稱為粗糙腰圍(ROUGH GIRDLE)。

已經磨光的腰圍記錄:POLISHED。有刻面的腰圍記錄為FACETED。細緻、磨光或有刻面的腰圍都應視為良好的腰圍,僅有粗糙的腰圍應視為切磨上的缺陷之一,而略減損鑽石的美觀。

腰圍上如果出現鬚裂紋,稱為鬚邊(BEARDED或FEATHERED GIRDLE)。鬚邊通常不標示於附圖上,僅記載於備註欄內。依照GIA制,若腰圍出現明顯鬚裂紋的鑽石,其淨度等級就列入純淨級(FL)或內部純淨級(IF)。

七、尖底面(CULET)

在明亮型五十八刻面之中,尖面亦算作一面,其大小依次分為下列:
  1. POINTED或NONE      無
  2. VERY SMALL       很小
  3. SMALL  小
  4. MEDIUM&nbspbsp       適中
  5. SLIGHTLY LARGE     稀大
  6. LARGE  大
  7. VERY LARGE  很大
  8. EXTREMELY LARGE    極大

尖底面的大小對於鑽石的光彩與價值並無明顯的影響,一般正常的尖底面應為小或適中。沒有尖底面容易使面尖端崩折。過大的尖底面目前已很少見,雖較不雅觀,但如將底部稍微修磨,僅損失微小重量,就能改正過來。

對於未磨光、粗糙或看似一小白點的尖底,通常稱之為ROUGH,磨損或斷裂的尖底則稱為ABRADED或CHIPPED。這二種不正常的尖底應予重新修磨,但並非嚴重的缺陷。

八、修飾(FINISH)、磨光(POLISH)、對稱(SYMMETRY)

磨 光是指鑽石表面每一刻面拋光細膩的程度,主要是判斷有無明顯的磨輪紋(WHEEL MARK)或燒傷痕(BURN MARK)的存在。嚴格來講,鑽石對稱的分析應分為二大類:一是嚴重性的或稱主要(MAJOR)對稱不良,應歸納於比率範圍內考慮,而敘述於備註欄內。二 是輕微性的或稱次要(MINOR)對稱不良,係指刻面的形狀和排列是否齊整或恰當,應列為修飾範圍內,僅綜合判斷其優劣等級,記載於對稱欄內。

  分析磨光與對稱的優劣程度,通常以下列五級為評定標準:
EXCELLENT     優良
VERY GOOD     很好
GOOD        好
FAIR   尚可
POOR       不良

在 所有寶石之中,最為講究磨光與對稱的,應屬於鑽石。嚴重的磨光或對稱不良,祗是例外,非常罕見,若能發現時尚應於備註欄內加以說明。鑽石切磨的優良與否, 不能祗憑「修飾」欄內磨光與對稱的優劣逕予判斷,更須考慮整個鑽石的切磨比率與角度是否恰當。事實上,磨光與對稱影響鑽石的價值,每項僅限於很小的百分 比。通常約在1~2%範圍內,很少達到3%,因為不良的磨光或對稱能以重新磨光或略加修整而改正過來,但比率或角度不合乎標準,較難予修改,若予修改,則 重量的損失較多,故對鑽石切磨品質高低的影響較大。

九、淨度等級(CLARITY GRADE)

這是鑽石4C的第3個C,淨度等級的劃分均以十倍放大觀察為標準,在十倍放大下不能察覺到的微細表面特徵或內含物,並不影響淨度等級判定,但必須注意是的,GIA制係使用雙目寶石顯微鏡為判斷淨度等級的工具,最後並用手持十倍放大鏡再加以覆核。

在 所有鑽石鑑定項目中,最為主觀的應為淨度等級。因為沒有二顆鑽石的表面特徵或內含物完全相同。必須依靠鑑定者的經驗予以判斷並決定其等級。所以判十二人淨 度等級最好委由經驗非常豐富的鑑定人員為之,並且避免由一人獨斷,最好經由另一不相干和不知情的人覆核,才能減少因過份主觀而發生的偏差。例如GTL便由 二人評判淨度等級,若遇FL或IF等級或者兩初核意見不同時,則由第三者加以覆核。

由於符 合純淨級條件的鑽石非常稀少,所以一般鑽石交易均以內部純淨級為最高淨度等級(俗稱全美)。淨度乃鑽石內部或外部所包含特徵等級描述,GIA並不鼓勵將其 稱為瑕疵,因瑕疵具有負面意義。VVS級由於超小的內含物,容易被人誤解為全美。例入VS級的內含物則尚不影響鑽石的美麗與耐久性。

淨度等級圖例

判 斷淨度等級而察看特徵時,需對鑽石內外的所有特徵做整體綜合考慮,這包括:大小、數量、位置、性質、顏色及是否突顯,其次是對鑽石耐久性影響。在十倍放大 觀察下,找出最明顯的瑕疵後,往往即能斷定其淨度等級,其他零星而不明顯的小瑕疵,甚少影響其淨度等級的判斷。所以判斷淨度等級最主要的是特徵的易見程 度,並非符合條件證書的圖面上計數著其數量的多寡。

微小的表面特徵(BLEMISHES, 例如天然糙面、額外刻面、磨輪紋、刮傷紋、磨損痕、傷口、傷痕等等)除了分辨純淨級與內部純淨級外,並不影響其他等級。對於此種微小的表面特徵,除天然糙 面及額外刻面外GTL並不標示於證書內圖上,僅記載著MINOR DETAIL OF FINISH(POLISH) NOT SHOWN磨光方面的次要細節未顯示於附圖上來說明,然而其內部作業的工作圖上卻都詳細描畫著。但是有些經驗不足的鑑定師,卻把此些表面特徵誤為內含物, 以致把內部純淨級誤斷為VVS1級。還有,在十倍以上放大觀察下,才看得見的內外特徵應忽略不計,亦不須標示於圖上。

十、成色等級(COLOR GRADE)

這是鑽石4C的第四個C,大多數含有顏色的鑽石都屬於黃色系列。其他顏色的鑽石較為稀少,且其顏色如明顯時均屬於彩色鑽石範圍,故鑽石成色等級的劃分,僅限於含有黃色的鑽石。

世界上所有成色等級制度中,分級最為慎密且切合實際應用者,首推美國寶石學院(GIA)所創立的成色分級制度。時至今天,其制度已經成為國際間最知名的鑽石成色分級標準,許多國家或地區都參考此標準並調整其自己的制度,或直接引用這一成色分級制度的等級名稱。

美 國寶石學院的成色分級制度,係使用英文字母代表成色等級,以D開始為最高成色等級而不用A、B、C。每一英文字母代表每一級的成色範圍,而不是某一點特定 的成色位置,祗有各級標準成色鑽石才必須位於該級最高成色位置,所以普遍鑽石鑑定證書雖列為同級成色的各顆鑽石,有時仍會有細微的上下之分。

DEF 三級同無色,無論正反面觀察,不互相比較,均為無色。GHIJ四級者從正面乍看時亦都為無色,KLM三級從正面觀察時僅大鑽石才會看出微微的淡黃色。N級 以下一般人都會看出其淡黃色調,以至Z為最低成色等級。黃色的濃度超過Z級時則為彩黃色,依其濃淡又分為淡彩黃(FANCY LIGHT YELLOW)彩黃(FANCY YELLOW)及鮮明彩黃(FANCY INTENSE YELLOW)三級。其他各種彩色鑽石亦同樣分此三級。

    成色等級的劃分(GIA制)

按 照GIA制,每一英文字母代表該級的成色範圍,而不是特定的位置,祗有標準成色鑽石才必須位於該級最高成色的位置。譬如被分級的鑽石高於標準成色鑽石E, 即屬於D級,高於F即為E級,高於G即為F級,餘類推:換言之,在標準石G與H之間為G級,往標準石H與I之間者為H級,在標準石I與J之間者為I級,餘 類推。

    成色-名稱的由來

成色這一名名稱是比照黃金的含金量而來,黃金所含雜質愈少,亦即含金量愈多,則成色愈高。鑽石含有黃色,如同黃金所含的雜質,黃色愈少則成色愈高。

    對於成色分級應有的認識

早 在1940年代,美國寶石學院即發明了成色分析儀(COLORI-METER),該儀器後來雖經改良,性能仍然有限,並不普遍適用於任何鑽石,主要原因是 影響成色高低的各種因素並未完全明瞭。而且鑽石成色受切磨比率、螢光反應、透明度及含有雜色等等因素的影響。所以美國寶石學院仍採用真正的鑽石作為標準成 色鑽石,據以分辨各級成色,同時預測該儀器若要進入普遍實用階段,似乎仍然遙遙無期。

目前 世界各地的寶石鑑定室,如果以GIA制為鑽石成色分級標準,則必須備有一套經GIA鑑定合格的標準成色鑽石(MASTER COLOR DIA-MONDS或稱MASTER DIAMONDS),否則成色分級無法與其制度完全吻合,以致產生偏高或偏低的現象,而喪失標準。近年來有人使用人造的CUBIC ZIRCONIA(簡稱CZ)代替真正鑽石作標準成色鑽石之用,不過美國寶石學院並不贊成此法,主要因為(一)CZ的黃色澤同正常鑽石黃色澤略有不同,就 如同褐色或灰色鑽石很難同黃色鑽石比較成色高低一樣。(二)CZ的火光(色散光)比鑽石強,會影響判斷成色的準確性。(三)CZ顏色的穩定性不佳,過一段 時期後,成色等級自然發生變化。所以美國寶石學院拒絕鑑定CZ為標準成色鑽石。

十一、螢光反應(FLUORESCENCE)

螢 光反應係鑽石受到外來能源的刺激,通常指暴露於紫外光線下時,所發生的反應顏色光。依其強弱分為(一)NONE沒有,(二)FAINT微弱, (三)MEDIUM中度,(四)STRONG強烈,(五)VERY STRONG很強等五級。其中FAINT並不記載其螢光反應顏色。

螢光反應僅鑽石鑑定證書上所測試項目之一,所記載的強弱及顏色,對於鑽石的價值甚少發生影響,如螢光反應為藍色或黃色,並不表示該鑽石本身即為藍色或黃色,鑽石成色的高企係以本身黃色濃淡為判定標準,而不是以螢光反應顏色為依據。

螢光反應

有 一部份鑽石在紫外光線照射下能發出螢光,光度的強弱不一,大多數發藍色的螢光。 圖(A)和圖(B)是同一批鑽石,圖(A)是在普通光線下所看到的模樣,圖(B)是這些鑽石在紫外線照射下所發生的螢光反應,這批鑽石是特意選出有螢光反 應的,並非所有的鑽石都有螢光反應。

日光和螢光燈的光線內含有紫外光線,使有螢光反應的鑽石看來特別明亮和美麗。祗是螢光反應特別強烈的鑽石之中,有一部份鑽石會因此影響了其透明度,故螢光反應特別強烈的鑽石以並不影響其透明者為優良。

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金屬陶瓷材料粉末冶金技術主要包括金屬陶瓷材料粉末冶金技術的超細硬質合金、特殊硬質相硬質合金、梯度功能硬質合金、硬質合金熱處理、涂層硬質合金、新技術和新工藝及新裝備,以及Ti(C,N)基金屬陶瓷等內容。

  1 超細硬質合金

    為使整體硬質合金材料同時具有良好的韌性與耐磨性,目前主要進行超細直至納米晶硬質合金材料的研究。細化晶粒的主要方法是添加限制晶粒長大的抑製劑。特別是控制小部分WC晶粒的瘋長,它是裂紋源之一。
  2 特殊硬質相硬質合金 

  金屬陶瓷材料粉末冶金技術的特殊硬質相硬質合金主要包括盤狀硬質相強化硬質合金與雙峰結構硬質合金。盤狀硬質相強化硬質合金是指將普通硬質合金中呈三棱柱體或多棱柱體的WC晶粒的底面(0001)面擇優長大,從而轉變為三角板狀。
  3 梯度功能硬質合金   

    為改善工具的切削性能,將梯度功能材料的功能設計概念引入硬質合金工具材料領域,以實現材料表面區域具有良好的耐磨性,內部具有良好的斷裂韌性,梯度組成 層內獲得壓縮殘余應力。儘管涂層硬質合金作為兼具兩種特性的材料,但因需要進行陶瓷涂層的特別工藝,存在著成本居高不下的問題。研究表面,這種新的材料具 有比均勻組成的普通金屬涂層高的耐磨性、斷裂韌性和抗熱裂紋性。 
  4 硬質合金熱處理
  硬質合金熱處理由於使硬質合金製品整個體積內部發生結構與性能的變化,從而可提高合金的整體性能。研究表明,由於熱處理明顯改善了力學性能、耐磨性能和疲勞強度,從而使硬質合金的使用壽命大幅度提高。
  5 涂層硬質合金 

   金屬陶瓷材料粉末冶金技術的硬質合金製品表面涂覆——涂層技術是近年來發展起來的一項先進技術,是硬質合金領域中具有劃時代意義的重要技術突破。硬質合 金製品表面涂覆——涂層技術的出現為解決硬質合金耐磨性和韌性相互矛盾的問題提供了一條較為有效的途徑。目前,提高涂層效果的研究與研製工作基本上沿著兩 個方向進行:一是完善制取耐磨涂層的設備與工藝方法;二是研製涂層的新成分,探索耐磨涂層的新材料。
    6 新技術和新工藝及新裝備

    為適應硬質合金提高產品品質和增加產品品種的需要,在進一步改進與完善硬質合金的生產工藝與裝備同時,也開發出新技術和新工藝及新裝備。如高溫自蔓延合成 技術、等離子體制粉技術、流化床制粒技術、注射成形技術及其他的新型成形技術、等離子體燒結技術、微波燒結技術、各種新型化學和物理氣相沉積技術及各種強 化處理技術等。
    7 Ti(C,N)基金屬陶瓷

    金屬陶瓷材料粉末冶金技術的Ti(C,N)基金屬陶瓷是在TiC基金屬陶瓷基礎上發展起來的,使得Ti(C,N)基金屬陶瓷具有優良高溫和耐磨性能、良好 的韌性和強度的新型金屬陶瓷。奧地利維也納工業大學Kieffer發現TiN在TiC-Ni係材料中的顯著作用後,才出現了TiC基金屬陶瓷中引入TiN 的報道。

 

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(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

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TaiwanTrade2

研究室の一回目。なにをやろうかな。
 錆びない鉄の話をしましょうか。
 世の中に純鉄と言うのがあります。
 ようは単なる鉄なのですが・・
 錆びないのです。
 おまけに塩酸や硫酸にさえ犯されない。
 ついでに強い磁石でこすっても永久磁石になりません。
(普通の鉄は磁石でこすってやると永久磁石になります)
 白金のような光沢を有す、とあります。
 鉄というのは普通、錆びますが、実はこれ、いろいろなものがが混ざっているから錆びるんです。
 現在では東北大学の助教授、安彦さんが開発した真空溶解炉法によって99,9995%の純鉄が精錬出来るようになりました。
 この高純度の鉄では今まで作れなかった合金も作れるようになるなど、金属加工の新しい扉を開くもの、と紹介されています。
  インドのデリー郊外には高さ7,5メートル、重さ6トン、純度99,75%の仏舎利塔が、1600年の時を経てほとんど錆びずに立っています。西洋文明で は純鉄といわれるものが作られるようになったのは19世紀になってから。紀元415年に建てられたとされるこの塔がいったいどのような方法で製造されたの か、世界七不思議のひとつだそうです。
 ちなみに現在の純鉄の定義は不純物が0.02%以下のものを言うようですから、インドの卒塔婆は高純度の鉄と呼んだほうがいいのかもしれません。もちろん現在の尺度に照らしていうならばの話です。この時代にこれだけの精錬をやっていたという事実は驚愕すべきものです。
 アショカ王が建造したという記述も多くみられますが、僕が知ってるアショカ王とはシロウト目にかなり時代のずれがあるような・・いいのかな。
 ですから、僕らが鉄と一口に言っているものの多くは、じつは鉄と何かの混ざり物なわけです。
 この何が混ざっているか、によって鉄はさまざまな性質を持つことになります。このことを無視して鉄を加工しようとしても、それはかなしい思いをするだけです。
 さて、その何が、の代表選手と言えば、まず炭素です。
 炭素を入れることによって、鉄は焼入れが可能になります。
 つまり、鉄がハガネに変わり、まったく別の性質を持つわけです。
  僕が好んで使っているナイフの鋼材に日立金属の青紙と白紙があります。どちらも高炭素鋼で、そのままなら実によく錆びます。どのぐらい錆びるか、というと グラインダーで10分ほど加工すると、もう錆ています。こんなに錆びるのかと思うほど、簡単に錆びます。イチコロというやつです。
 初めてナイフを作ったときは、これはもう駄目だと思いました。
 ところが、です。
 この錆びる鋼材でナイフを仕上げて見ると、それが不思議なぐらい錆びなくなるんですね。
  白紙のほうは青紙よりも錆びやすい傾向がありますが、それでも焼入れ前とは月とすっぽんで、きれいに水分をとって薄く油を塗っておくと1ヶ月や2ヶ月はぜ んぜん錆びない。錆びないなと思って手入れもせずにほうっておくとやっぱり錆が出てるんですけど。それでもこれが、あの10分で錆びてた鋼材か、と疑いた くなります。
これは、焼きいれが成功すると錆に強くなる、と言うこと。
 もちろん理由は他にもありますが、それにしてもこんなに錆びないものなのか、というのが一つの驚きでした。
 さて。錆びない話をしてきましたが。
 錆というのはもちろん刃物には大敵で、もちろんないに越したことはないのですが。
 ちょっとおかしなことをいいます・・。
 鉄と言う素材の魅力はこの錆にあると思うのです。
 これはまったく好みの問題で、間逆の意見を持つ人がいてもおかしくはないし、むしろそっちのほうが多いとは思うのですが・・・。皆さんはいかがでしょうか

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poster

まず、鉄の温度を上げていったらどのようになるのか。
熱くなる。
 正解。
 熱くなるのですが、熱くなる以外にも、実は結晶の並びかたが変わってしまうのです。
 炭素でも結晶の並びかたで炭になったり、ダイヤモンドになったりするのは有名な話ですが、鉄には、体心立法形、面心立方形、稠密六方形、の三つの結晶構造があるんです。
 体心立方形結晶構造を簡単に説明すると、全部が4の目の透明なサイコロを想像してみてください。サイコロの目の一つ一つは鉄の原子です。その透明なサイコロの中心部分にもう一個、鉄の原子をを入れたら出来上がりです。
 次に面心立方形ですが、全部の目が5のサイコロを想像してください。それが、面心立方形結晶構造です。
 最後に稠密六方形ですが、これは非常に想像がしづらいシロモノですが・・・
 まず7個のゴルフボールを一まとめに床に起きます。一つのボールを取り囲む形で六個のボールを配置する。その上に三個のボールを乗せて、そしてまた7個のボールでサンドイッチするという・・・
 しかしこの稠密六方形結晶構造というのは、あまり登場しません。これは非常な高圧の中でのみ成長する特殊な結晶構造です。ちなみにコバルトやマグネシュウムはこの結晶構造をもつようです。
 まず常温の鉄、は体心立方形結晶構造をとります。この鉄をα(アルファ)鉄と呼びますが、またの名を、フェライトといいます。
 名前がやたらややこしいのが泣き所です。覚えられないときは、似た言葉を捜して覚えましょう。
フェライトに似た言葉・・・・あまり思いつきませんが、無理に探さなくても、フェライトとそのまま覚えてくれてもかまいせん。
 さて、ややこしい名前にもめげずこの何の変哲もない鉄をじょじょにあたためて見ましょう。
 今回は説明の都合上、純度の高い鉄をあたためます。
 まず湯気や煙が出てきます。表面についた水が蒸発したり、ホコリが燃えたりします。
 そのうち何だか色が青くなって来ました。
 やがて鮮やかな青になります。この青は沖縄の熱帯魚のように鮮やかな青です。
 このときの温度は300度ぐらいでしょうか。
 それからまだ加熱すると、青い色は消えだんだんと赤黒く光を放ちはじめます。
 このときの温度はやく600℃とされています。
 段々と色が明るくなり、730度を超えたころから鉄の中で目には見えない一つの変化が起こります。
 結晶構造の変化がじょじょに始まるのです。
 それからもうすこし温度を上げ、温度が780℃になる。
 780℃になったとたんに磁石に付かなくなります。
 鉄は強磁性体と言って常温で磁石につく性質がありますが、780℃になったとたん、まるでスイッチを切るように磁石に付かなくなります。これは本当に面白い。今まではあんなに仲の良かった二人なのに、まるで金の切れ目が縁の切れ目みたいな別れ方をします。
 911℃になって。
 730℃で衣替えを始めた鉄の原子は、体心立方形結晶構造から面心立方形結晶構造へとすべての衣替えを終わらせました。
 γ(ガンマ)鉄またの名、オーステナイトといいます。
 もし鉄に興味があるという人には前のフェライトとこのオーステナイトというキーワードは外せないものです。
  純度の高い鉄の場合、このガンマ鉄をもっと加熱すると、1392度でなぜだか、また再び体心立方形結晶構造をとります。δ(デルタ)鉄となるわけです。た だ、純粋なデルタ鉄と言うのは、炭素が0,1%入っただけでも現れなくなりますから、科学者でもない限り何に使えるというシロモノでもないと思います。今 のところ、無視します。
 もうこのぐらいの温度の鉄というのは真っ白く輝いています。ちょっと神々しい感じがしますね。
そして1539℃で融点、つまりすべての結晶構造が崩れ、液体となります。
  この結晶構造の組み換えは刃物などに使う炭素鋼でもおこりますが、温度は炭素量によって変わってきます。それから1539℃というのは純鉄の場合の融点 で、炭素などが入った場合、融点はだんだん下がってきます。炭素がたくさん入った鋳物のような鉄は1200度ぐらいで溶けてしまいます。
 それにしてもただ鉄を暖めてみるというだけでも、もうこのように次々に複雑怪奇な事件が起こっていたわけです。

やっぱりひやす

話がややこしくなったついでに、焼きなましや焼入れの話もやってしまいましょう。
 忙しくなると更新なんかそう簡単に出来なくなるから(予定)、今のうちにやれることはやっておきます。
 鉄の最大の相棒といえば、炭素です。誰でも鋼(はがね)という言葉は聞いたことがあると思います。
 この鋼というのは鉄と炭素の合金を指すわけです。ですからどんな種類の鉄でも焼入れすれば鋼になれるというわけではなく、必ず炭素、つまり炭が入っていなければならない。それも最低0,3%は入ってなければ焼入れしても硬くはなりません。
 そんなに硬くなるのならバンバン入れたらどうなるのか。ところが、そんなに無限に硬くなるわけではない。0,765%以上が上限で、炭素が飽和状態になります。これを共析鋼と呼びます。それより少ない炭素量のものを亜共析鋼、多いものを過共析鋼と呼んでいます。
3%を超えたようなものは鋳鉄や銑鉄とよばれ、普通は鋳物に使います。
 さて、ここまで何パーセントだ、何パーセントだ、と快調に飛ばして参りましたが。
 この何%って、そもそも何でしょうか?
 体重計で測った重さの%なんでしょうか。
 それともカップで測った量の%なんでしょうか。
 あるいは原子の集団を数えたモルなのでしょうか。
 なんだかもっとも基本的な部分でつまづきが・・・
 実は、はっきり分からないんで。
 いや、山勘なら答えられます。多分、重さです。一度、何かで読んだ気がする。
 けど、気がするだけですからねえ。
 手元に資料もないし、はっきりとした記憶もない。
 ええっと。考えても分からないので次いきます。
 焼入れの話でした。
 では焼入れとはどのような構造で起こるものなのでしょう。
 まず、炭素の入った鉄をあたためます。
 何度まででしょうか。
 フェライト組織がオーステナイト組織になるまでです。
 いえ、意地悪に答えているわけではありません。
  この温度は炭素がどの位入っているかによって大きく違ってくるからです。例えば炭素約0,8% の共析鋼(炭素がきっちり飽和状態まで入った鉄)の場合は727度でオーステナイトになりますが、2%の過共析鋼(飽和状態を過ぎて炭素が入った鉄)の場 合は、1150℃です。ずいぶんと開きがありますが、この間に炭素が、オーステナイトの中に溶け込んでいくわけです。たくさん炭素が入っていると温度を上 げてやらないと、炭素が残ってしまいます。だから、何度までかはその中に入っているものによって大きく変わります。普通、僕が扱っている白紙などは、 780℃から800℃といわれて言われています。この温度設定については、語りたいこともあるのですが、今回は概略ですので次の機会に譲ります。
 あまり高すぎると結晶が荒くなって割れやすくなり、あまり低すぎると炭素が溶け込まず焼入れの意味がありません。
 さて、ここで、炭素を含んだ鉄が、適度に加熱され、オーステナイトの組織になったわけです。
 まずはこれをゆっくり冷やしてみましょう。(一秒に35℃以下)
  ゆっくり冷やす作業を焼きなましといいます。こうするとオーステナイトの時に溶け込んでいた炭素がセメンタイトという組織となって現れてきます。α鉄の フェライトという組織とセメンタイトという組織がきれいに混ざり合ったパーライトという組織になる。この鉄は硬くありません。
 では、オーステナイトから、急に冷やした場合、どうなるのでしょうか。
 これを焼入れ、クエンチといいます。
 この場合、ゆっくり冷やした時とは大きく事情が違います。
 炭素をとかしこんだオーステナイトは、セメンタイトを形成する時間がなくって、炭素原子を抱えこんだまま無理やりフェライトに戻されてしまう。
 これが、マルテンサイト組織です。
 うまく言えないけど、これこそが!マルテンサイトなわけです。
 かたいです。
 つまり、ややこしく言うと、焼入れとは!炭素をオーステナイト組織に溶かし込み、急冷して炭素を抱えたままのフェライト、つまりマルテンサイト組織を作るという行為なのです。
 今回の話、アップするのやめようかなー。やっぱりアップしようかなー。

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

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dm02

「S50C系金型材トータルVA対策はPXZで決定?」について、考えます。
「プラスチック金型材のトータルVAを考えるとPXZだ!!」と、カタログに記載が有ります。
ただし、比較対照がS50Cのようです。

インデックス:1. PXZの目的 2. PXZの価値 3. PXZの特長 4. PXZの素材形状 5. PXZの位置付け 6. PXZの機械的特性、物理特性 7. PXZの耐食性 8. PXZの放電加工性 9. PXZのフレームハード性 10. PXZの溶接

このページは大同特殊鋼の「DAIDO PXZ カタログNo.SC0008 01.03.1,0(NA)」を元に作成しました。
確実な情報が必要なときには、大同特殊鋼の最新カタログを取寄せてください。


1. PXZの目的
プラスチック金型製作費用を考えましょう。

材料費、加工費、修正費、修理費、などの、全ての費用をS50C比較すると、PXZに決定でしょうか!!
S55Cノルマル材と比較して、どうなのでしょうか? 上か下か、不明です。

1-1.プラスチック金型のトータルコスト低減
 ・金型製作コストのS50Cと比較で大幅低減
 ・金型製作納期のS50Cと比較で短縮
 ・溶接性のS50Cと比較で向上
 ・ニアネットシェイプ納入

S55Cノルマル材やSCM440と同レベルか、PXZの方が良いのでしょうか? 不明です。

1-2.金型品質、成型品品質の向上
 ・S50Cと比較で高靭性
 ・S50Cと比較で型寿命向上

S55Cノルマル材やSCM440も、品質向上に役立つと思います。PXZとS55Cノルマル材とSCM440の比較はどうなのでしょうか?

2. PXZの価値
PXZの価値は無限大?

S55Cノルマル材も無限大??

2-1金型製作コスト大幅低減
・加工性…S50C系型材対比2~5倍
・溶接性…S50C系型材を超える使い易さ
・ニアネットシェイプ納入
・加工性、溶接性、ニアネットシェイプ納入により、製作時間の短縮
2-2高い成形信頼性
・高靭性(ワレ、亀裂防止)
・中心部強度(型寿命向上)
2-3新しい金型づくりへの展開
・試作型からの量産型への転用(溶接性、加工性)

S55Cノルマル材やSCM440は、PXZに負けるのか?

3. PXZの特長
HS30(12HRC)タイプ・プリハードン材、切削加工性を最大改良と補修溶接の品質向上が特長です。

HS30(12HRC)をプリハードン材と言うのだろうか?
S55Cノルマル材もHS30(12HRC)有りそうですが。SCM440はどうなのだろうか?

3-1基礎特性
・被切削性:切削能率が大幅に向上し、加工工数が大幅に改善されます
・放電加工性:表面硬化層の硬さが低く、後工程が簡便となります。
・鏡面仕上り性:材料の偏析が少なく、きれいな仕上げが期待できます。
・シボ加工性:材料の偏析が少なく、シボムラが改善されます。
3-2溶接後の金型品質保証
・割れ特性:S50C材より良好な溶接性を有しています。
・鏡面仕上り性:熱影響による硬さ上昇が少ないので、鏡面均一性に優れています。
・シボ加工性:境界部のムラが軽減されます。
・被切削性:硬化しにくいので、加工が容易です。

4. PXZの素材形状

素材:黒皮平板のみ確認
プレート:不明

PXZの在庫標準サイズが少ないので、S50CやS55Cノルマル材やSCM440を使用する事も考慮した方が良いかも。

5. PXZの位置付け
概要

PXZをS50CやS55Cノルマル材より多少良い程度に考えましょう。

6. PXZの機械的特性、物理特性

6-1 PXZとS50C、SCM440硬度分布比較

硬度分布

特長/硬さ:内部までほぼ同等の硬さを示します。
効果/成形時の金型信頼性が向上しま丸
  耐摩耗性、疲労強度向上により型寿命が向上します。

なぜ内部の方が固めになるのでしょうか?

6-2 PXZとS50Cの機械的性質比較

機械的特性

特長/特性向上:強度、靭性共市販S50C系以上の特性を有しています。
効果/深彫り型設計でも、型中心での強度は良好で丸市販S50C系材質より高靭性であり、割れトラブルの可能性は軽滅されます。

S55Cノルマル材と比較して、上下どっちでしょうか?

6-3 PXZとS50Cの熱膨張係数(X1016/℃)比較 

20~100℃
20~200℃
20~300℃
20~400℃
20~600℃

PXZ
12.5
13.1
13.5
13.9
14.6

S50C
12.1
12.9
13.5
14.1
14.9

6-4 PXZとS50Cの熱伝導率(W/m・k) 比較 【( )内数値:ca1/cm・sec・℃】

20℃
100℃
200℃
300℃
400℃

PXZ
39.8
41.7
43.1
43.1
41.9

PXZ
(0.0950)
(0.0997)
(0.103)
(0.103)
(0.100)

S50C
47.3
48.6
49.4
46.9
44.4

S50C
(0.113)
(0.116)
(0.118)
(0.112)
(0.106)

6-5 PXZとS50Cの比熱(J/kg'K)比較 【( )内数値:Cal/g・℃】

20℃
100℃
200℃
300℃
400℃

PXZ
465
511
565
624
682

PXZ
(0.111)
(0.122)
(0.135)
(0.149)
(0.163)

S50C
473
515
565
603
661

S50C
(0.113)
(0.123)
(0.135)
(0.144)
(0.158)

6-6 PXZとS50Cのヤング率(MPa)比較  【( )内数値:kgf/m㎡】

20C
1OO℃
200℃
300℃
400℃

PXZ
207116
204959
197114
190249
185346

PXZ
(21120)
(20900)
(20100)
(19400)
(18900)

S50C
205940
202998
196623
189268
185346

S50C
(21000)
(20700)
(20050)
(19300)
(18900)

PXZとS50Cのヤング率の違いは、硬さの違いによって生じるのでしょう。

7. PXZの耐食性
PX5より耐食性は劣ります。耐食性が必要な所には使用不可でしょう。

8. PXZの放電加工性

放電加工表面写真
放電加工条件
●電極   Cu
●電極断面 □50
●電流電圧
(荒)26A-95A
(仕) 2A-40V

荒さ

特長
放電加工面の硬化層硬さは、市販S50C系の80%レベルとなります。放電加工面粗さは市販S50C系に比べ、若干劣りますが、実用上間題のないレベルです。
効果
硬化層研磨の簡易さ:硬化層硬さが低いため、除去研磨作業が簡易かつ確実になります。
硬化層トラブルの滅少:表面の亀裂、剥離などのトラブルが滅少します。

実際に比較検討したほうが納得できるでしょう。

9. PXZのフレームハード性

フレームハード特性

特長/エッジ部の局部的フレームハードニングで、硬さは芯部の約2倍となります。

S50Cでも硬くなりそうですが。

10. PXZの溶接

PXZはS50C系より良好です。しかし、PX5より溶接性が劣ります。PXZは良好の部類です。

溶接条件例
溶接法    :MAG
溶接棒    :PXZ-W
溶接棒径   :1.2mm丸
溶接電流   :280A
ガス流量   :25リットル/分
予・後熱   :なし

10-1 溶接補修作業について
 1. PXZは標準的溶接条件において、耐溶接割れ性はS50C材対比極めて良好です。
   ただし、溶接割れは、①金型形状や②溶接条件の影響が大きくなります。
 2. シボムラに対しては製品の意匠性要求程度にかかわる問題であります。
   その要求が厳しい場合は、下記のような予熱、後熟など慎重な処理をとることが必要です。

10-2 肉盛溶接方法の予熱、後熱のポイント
 1.金型形状にかかわらず溶接割れを防止する方法
 予熱:溶接基本条件を守ると共に、200~25ぴCの予熱を実施ください。
     溶接部の形状が複雑・面積が大きいなどの場合は、十分な均一加熱を施すことが必要で丸
 2.溶接部のシボムラを改善する方法
 後熱:シボムラを防止するためには、溶接後直ちに400~500℃の炉に装入し、1時間以上保持後徐冷することが必要です。

備考
●溶接後EDMによる加工修正を行う場合は、後熱(歪み取り)するとより安全です。
●溶接基本条件は新プラスチック型用鋼(No.SC9204)を参照ください。

11. 関連ページ

NAK55NAK80プラ型の溶接棒・販売

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BW正面-960119-2

こ の処理は鋼を硬く、強くするために行う熱処理です。硬く焼きを入れるにはオーステナイト化温度から急冷を行うことが必要です。急冷をクエンチング、硬くす ることをハードニングと云いますが、急冷が必ずしも焼入れではありません。急冷しても硬くならない時は水靱処理(SC、MnH材)とか固溶化熱処理 (SUS304材)とか呼んでいます。したがって、焼入れの場合はクエンチング・ハードニングと呼ぶのが正解でしょう。なお、焼入れのルールは、

①A3又はA3-1変態点以上+50℃に加熱し、十分にオーステナイト化させます。

② 臨界区域を急冷し、危険区域は徐冷します。オーステナイト化温度は、焼入れルールの内で最も大切なのは急冷方法です。臨界区域のみを急冷し、危険区域は徐 冷する。そのためには、種々知恵を出さなければなりません。臨界区域を速く冷やすには水や油を使いますが、水は危険区域までも速く冷やし、焼割れや変形が 生じやすくなります。油では火災などの危険性もあります。そこで最近ではポリマー焼入冷却剤が活用されていますが、オールマイティではありません。焼入冷 却のコツとして、割れず、硬く焼入れるには〔速く、ゆっくり〕冷やすことです。どうしたら良いでしょう。ここが熱処理屋のノウハウなのです。

(1)引上げ焼入れ

速 く、ゆっくり冷却を行う方法は、引上げ焼入れです。時間焼入れとも云っていますが、これはオーステナイト化温度から焼入液の中に投入後、ある時間経過した ところで引上げてゆっくり冷やす方法です。焼入液の中に漬けておく時間は、液の種類と処理品の大きさによって違いますが、大体の目安は、

     水焼入れ:品物の直径3mmにつき1秒間水浸漬

油焼入れ:品物の直径3mmにつき3秒間油浸漬

(板厚の場合は浸漬時間は50%増)

です。浸漬後は引上げて空冷で良いのですが、水の場合は空冷よりも油冷が効果的です。

(2)マルテンパー

この方法は〔割れず、硬く、曲がらず〕焼きを入れるのに、最も適した処理方法の1つです。油又は塩浴をMs点の温度付近に保ち、この熱浴に焼入れし、表面と内部が同じ温度になった頃見計らって引上げます。

(3)オーステンパー

マ ルテンパーよりもさらに高い温度(300~500℃)の熱浴を用い、この中に焼入れを行い変態が完了したら引上げて空冷を行います。この処理はS曲線を上 手に使うことと、部品を変態終了まで保持しなければならないため、あまり大物は処理できません。得られる組織をベイナイトと云い、焼戻し無しでも相当硬 く、また、じん性があります。S曲線の鼻直下のオーステンパーで得られる組織を上部ベイナイト、Ms点に近いところでベイナイト変態を起こさせた組織を下 部ベイナイトと呼び、硬さは処理温度が低い方が大きな値を示します。

焼入れの注意事項

(1)焼入冷却液

焼 入冷却液の種類と性能には、水、油、熱浴種々ありますが、水は冷たく人肌以下に、油は熱く80℃程度が常識です。水が人肌以上になると冷却速度が小さくな り硬くなりません。また、油は温度が低いと粘性が高くなり、冷却速度が遅くなります。油の場合はホットクエンチと云って、120~150℃程度に温度を上 げて用いていることもあります。これは焼入ひずみが少なくなるので、精密部品の焼入れなどに利用されています。焼入冷却液の冷却能力は、撹拌の程度によっ ても異なります。均一に急速冷却するためには、工夫をし十分に撹拌する必要があります。まず、真っ赤に加熱された鋼を冷却剤中へ投入します。鋼に触れた液 体の表面は、沸点まで温度が上昇しますが、この一瞬の間鋼の表面は熱を奪われますから、温度がわずか下がります。続いて鋼の表面は薄い蒸気膜で全面が覆わ れます。この蒸気膜は断熱の働きをするため、冷却は緩やかとなります。この段階を蒸気膜段階と云います。さらに鋼に触れている部分は、猛烈に沸騰を始め蒸 気の泡が出ます。この蒸気が鋼から離れるとき熱を奪い冷えてくるのです。この段階を沸騰段階と呼んでいます。また、冷え始める時の温度を特性温度と云って います。この段階は非常に重要で、焼きが入るか否か、つまり前述した臨界区域に相当するところです。なぜ均一に十分撹拌しなければならないか、理解をして 頂けたと思います。さらに鋼の温度が下がり、約400℃位になると沸騰もおさまり、対流をし始め冷却が緩やかになります。この段階を対流段階と云います。 この後の冷却でマルテンサイト変態が開始するのです。この段階が速いと焼割れや焼ひずみが生じやすくなります。また、同じ液でも部品の形状や大きさによっ て、冷え方が異なります。焼入れに当たっては、この冷え方を十分に頭に入れて、各部が一様に冷えるよう考えましょう。

(2)焼入硬さ

焼入れを行うと硬くなります。工具鋼材の場合はW、Cr、Vなどの合金元素によって変わりますが、構造用鋼の場合は、含まれているC%の量のみによって変化し、合金元素には影響されません。つまり、構造用鋼の場合は、

最高焼入硬さ(HRC)=30+0.5C%(フル・マルテン)

最低焼入硬さ(HRC)=20+0.5C%(ハーフ・マルテン)

例えばS45Cの場合には、

最高焼入硬さ(HRC)=30+0.5×45=53

最低焼入硬さ(HRC)=20+0.5×45=43

になります。この関係式はSCM435などの場合においても同じです。

(3)焼入深さ

焼 きがどの程度の深さまで入ったかは、含まれている化学成分によって大きく影響されます。この焼入深さを左右する性質を焼入性と云います。焼入性に最も影響 を及ぼすのがC%です。次はB、Mn、Mo、Crに順で影響をしますが、SiやNiはそれほど影響をしません。また、焼入性にはオーステナイト化温度にお ける結晶粒度の大きさも影響します。結晶粒が粗いほど焼入性が大きく、深く硬化します。一般的に焼入性が大きい鋼(特殊鋼)は油焼きで十分硬くなります が、小さい鋼(炭素鋼)は水焼入れでなければ硬くなりません。

④質量効果:同じ成分の鋼でも太さや厚みが異なると、硬さが入り難くなり ます。つまり、硬さと深さは鋼材の質量によって変化するのです。これを焼入れの質量効果と呼んでいます。質量効果が大きいと云うことは、鋼材の大きさに よって硬化の差が大きいことを意味し、大物になるほど焼きが入りにくと云うことになります。また、逆に質量効果が小さいと云うことは、質量による影響が小 さく、大物まで良く焼きが入ると云うことになります。一般的に炭素鋼は質量効果が大きく、特殊鋼は小さいと云えましょう。

焼戻し(T)

焼 戻しとは焼入れ又は焼ならしを行った鋼について、硬さを減少させ粘さを増加させる目的で行う熱処理です。一般的に焼戻温度は粘さを目的とする構造用鋼など の場合は、400℃以上の温度で、また、硬さを必要とする場合には200℃前後の温度です。高温の場合を高温焼戻し又は調質、低温の場合は低温焼戻しと呼 んでいます。なお、焼ならしの後に行う場合はノル・テンと云っています。いずれの場合も、

①A1変態点以下の温度で加熱します。

②SKD、SKH材を除き、高温焼戻しの場合は急冷、低温焼戻しは空冷です。

焼 戻しは原則として、焼入れ直後に行います。焼入れ後長時間放置しておくと、置割れが発生する場合があるからです。焼戻保持時間は1時間程度を標準にしてい ますが、長時間1回行うことよりも、短時間で2~3回繰返し行う方が効果的です。また、焼戻し温度においては、ぜい性を起こす温度があるから、注意をする 必要があります。

    低温焼戻ぜい性=300~400℃

(鋼材特有な性質ですからこの温度では絶対に行ってはいけません)

高温焼戻ぜい性=550~650℃

(空冷を行うと生じます。加熱温度から必ず急冷をしましょう)

(1)低温焼戻し

高 い硬さと耐摩耗性が要求される工具類やゲージ類には、この低温焼戻しが行われなます。焼戻温度は150~200℃であり、保持時間は1時間が原則です。低 温焼戻しによって、硬くてもろい焼入マルテンサイトが、粘い焼戻マルテンサイトに変化します。また、焼入れによるストレスが除去でき、経年変化の防止、研 磨割れの防止、耐摩耗性の向上などに役立ちます。

(2)高温焼戻し

高温焼戻しは強じん性が要求されるシャフト類、各種 の歯車類、また、SKHやSKDなどの工具類に適用されます。強じん性を必要とする場合には、550~650℃に1時間程度加熱し、高温焼戻ぜい性阻止の ため急冷をします。得られる組織は約400℃焼戻しでトルースタイト、約600℃でソルバイト組織となります。いずれの場合も基本的にはフェライトとセメ ンタイトの混合相です。また、焼戻硬化用の戻し温度は500~600℃で、冷却は空冷です。この処理によって、焼入れによって残っていたオーステナイト (残留オーステナイト)がマルテンサイトに変態します。したがって、急冷では焼割れと同じような割れを生ずる恐れがあるからです。1回目の焼戻しで残留 オーステナイトをマルテン化させ、2回目で本来の意味の焼戻しと云うことになります。つまり、硬化用では必ず2回以上は行う必要があります。

なお、焼戻温度と長さの関係には、3つの段階が考えられます。

第1段階:80~160℃の範囲で収縮が起こります。これは正方晶のマルテンサイトの分解とFe2.3Cの析出が起こるためです

第2段階:230~280℃の範囲で起こる膨張です。これは残留オーステナイトが下部ベイナイトに分解する過程です。残留オーステナイトが存在しない鋼やサブゼロ処理した鋼には現れません。

第 3段階:300℃位に現れる大きな収縮で、立方晶のフェライトとセメンタイトが出現するため、大きな収縮が起こります。また、一般的に硬さはセメンタイト が析出し、さらに凝集してくると低下する現象を示しますが、高速度鋼や合金鋼のような合金鋼は500~600℃焼戻しにおいて上昇します。このようにある 温度で硬さが上昇する現象を二次硬化現象と云っています。これは残留オーステナイトのマルテン化と複炭化物の析出によるものです。なお、高温焼戻しで硬さ が低下する度合いを、焼戻し軟化抵抗が大きい、小さいと表現をしています。したがって、Ⅳ形の硬さ曲線を示す高合金熱間金型用鋼などは、高温での軟化抵抗 が大きいといえましょう。

サブゼロ(深冷処理)

サブゼロ処理は深冷処理とも呼ばれているもので、0℃以下の温度に冷やす処理です。焼入れした鋼中には多少(10~30%)に関わらず写真8に 示す残留オーステナイトが存在しています。このオーステナイトは置狂いや置割れの原因となるばかりでなく、硬さの低下もきたしています。したがって、0℃ 以下の温度に冷やし、人為的にマルテンサイト化させる必要があります。サブゼロ処理はその1つの方法です。寒剤にはドライアイス、炭酸ガス、液体窒素など があります。ドライアイスとアルコール(メチル、エチルどちらも可)で約-80℃、炭酸ガスで-130℃、液体窒素では-196℃まで冷やすことができま す。-80℃程度までのサブゼロを普通サブゼロ、-130℃以下の温度を超サブゼロと云い、温度が低い方が耐摩耗性向上には効果的です。処理時間はその温 度になってから30分程度で良く、保持後は空冷でも良いが、水中か湯中に投入することがベターな方法です。これをアップ・ヒルクエンチングと云っていま す。処理後は所定の焼戻しが必要です。

 

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歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCDCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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BW正面-960119

濺鍍是利用氬離子轟擊靶材,擊出靶材原子變成氣相並析鍍於基材上。濺鍍具有廣泛應用的特性,幾乎任何材料均可析鍍上。

1) 濺鍍的優點與限制

i) 優點

a) 無污染

b) 多用途

c) 附著性好

ii) 限制

a) 靶材的製造受限制

b) 靶材的受損,如陶瓷靶材,限制了使用能量的範圍

c) 析鍍速率低

2) 濺鍍系統

i) 分類

a) 平面兩極式:靶材為負極,基材為正極

b) 三極式:由陽極,陰極,外加電子源等三種電極所組成的系統。外加電子源產生電場加速正極離子化的氣體分子。三極式系統不能使用於反應性濺鍍,因為電子會影響反應氣體與污染燈絲。

c) 磁控濺鍍:利用磁場作用提高濺鍍速率

d) 反應濺鍍:將反應性氣體導入真空腔中,並與金屬原子產生化合物以鍍著。

ii) 電流的分類

a) 直流電濺鍍-應用於導電基材與鍍層

b) 交流(或射頻電濺鍍-應用於導電或非導電基材與鍍層

3) 濺鍍系統組合

i) 靶材

在濺鍍時,經電漿中的正離子轟擊,而析鍍於基材的鍍層材料;靶材通常是陰極。

ii) 濺鍍的通量

濺鍍時的通量即為濺鍍原子的流量。流量原子的組成與經冷卻,且未產生內擴散的靶材相同。同一靶材的所有材料之濺鍍速率大致相同。(然而,蒸鍍的蒸鍍速率並不同)。

iii) 接地屏蔽

將離子侷限於僅轟擊與濺鍍靶材;避免靶材夾治具被濺擊。屏蔽與靶材之間的距離必須小於暗帶(dark space)的厚度,因此,在高頻(13.5MHz)或高壓使用時,此距離較近。

iv) 擋板

設置在兩個電極之間的活動板。通常濺擊清潔靶材(靶材可能會在裝載或操作時受到大氣的污染)時移置於靶材與基材之間。

v) 靶材的冷卻

當外加能量輸入系統,會使靶材的溫度提高,並損壞靶材與夾治具的結合,因此必須冷卻。一般靶材都是用水冷卻之。

vi) 基材溫度的控制

利用電阻與光源等加熱。一般而言,基材的表面溫度會因輝光放電,而高於塊材。

4) 絕緣體的濺鍍

絕緣薄膜可利用射頻濺鍍或反應濺鍍。若採用直流電濺鍍,將迅速造成表面電荷堆積而無法濺鍍。

i) 射頻電濺鍍(RF Sputtering)

使用頻率為13.56 MHz的射頻電源,使靶材與鍍層表面能被離子與電子交替的轟擊,以避免電荷的堆積。

ii) 射頻濺鍍的優點

a) 電子轟擊離子化的效率增高,且操作壓力比較低(<1mtorr)

b) 減少電弧(電弧的產生是由於粉塵或加熱蒸發的氣體)

iii) 反應濺鍍(Reactive spuutering)

將反應性氣體加入氬氣中,如Ar + H2S,而與濺鍍原子,如鎘形成硫化鎘。(例如,在氬氣加氮氣的環境下濺鍍鈦,會形成氮化鈦)。其可為直流電或射頻反應濺鍍。

5) 磁控濺鍍(Magnetron Sputtering)

"Magnetron"意指"磁化的電子"(Magnetical Electron)

i) 優點與缺點

磁控濺鍍雖會增加濺鍍速率,相對地,亦會加速靶材的損耗。由於基材與電漿間的距離較大,使基材較遠離電漿可在低的工作溫度進行濺鍍。

ii) 操作方法

由垂直的電場和磁場的結合組成。由於電磁的交互作用,促進電子集中於靶材附近,以提升離子化效應如下圖所示。

a) 磁場會使負極表面形成電子的聚集處,離子會因受限的電子源的靜電效應而聚集。

b) 電子能有效聚集於靶材的表面,使離子化效率提高並提高濺鍍速率。

 

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