熱處理，101個客訴分析

代序

客訴處理案例專輯 序

邱六合教授

所認識的謝朝陽先生每日必定撥冗讀書，有三日不讀書面目可憎的讀書人風範，並且勤於動筆，出版多本書籍，著作等身，致力傳承台灣俚語及風土民情不遺餘力。但朝陽先生本業是從事機械加工及熱處理行業的黑手，浸研熱處理專業數十寒暑，具有為多種產業設立熱處理部門的工廠規劃、設備採買、試俥到產品生產等整廠工程及管理實務。長年在現場送往迎來，具有深厚的生活歷練及專業本質學養，與客戶談天說地之餘，面對客戶所帶來產品生產問題，問清來龍去脈，針對問題來均可迅速提出解決對策及建議。

鐵鋼材料在受到加熱、冷卻或加工時，其動態及靜態的強度均會發生顯著的變化。但在另一方面，往往也會發生伴隨部份缺陷。這些缺陷，通常由於材料選擇不當、熱處理操作不當、或者不合於使用條件等之原因而起，嚴重者致使工作件不堪使用。當發生產品或零件使用失效時，便需專業領域的技術前輩帶領團隊解決。台灣金屬熱處理學會在技術服務區塊，成立技術服務委員會，針對會員所面對的熱處理技術提供諮詢，解決生產問題。同時也針對零件及模具破損件進行分析，據以判斷為材料、機械加工、熱處理或設計等單一或多方面所導致的失效。學會多年來所提供的分析案例，在一定時間後，剃除不必要資訊保留技術層次資料刊載於會刊，以分享學會會員及社會各界，集結出版金屬材料破損分析案例三輯，提供各界參酌。

對於真空爐可進行的工模具鋼淬火回火處理、析出硬化處理、固溶體處理及軟化退火等各式熱處理，表面硬化處理的陶瓷硬膜被覆以及低溫無白層之氮化處理，謝先生為行業中箇中翹楚，有什麼問題問他就對了！此次將案例文字集結出版，朝陽先生對於材料失效的客訴處理結果呈現，獨排眾議，多以文字，詳述問題起源、可能原因及解決方案，內容確能給予面對問題的現場從業人員，醍醐灌頂，馬上找到完整答案。對熱處理產業的技術發展及深根卓有貢獻，對台灣產業的發展也能發揮一定的貢獻。

邱六合 2016年7月16日

(大同大學材料工程學系 教授)

客訴處理案例書 序

李景恒教授、曾春風教授

謝朝陽先生從事熱處理這個行業已三十多年，目前任職於承盛熱處理公司擔任副理，擁有多張專業技術證照及多項發明專利證書。因家人從事機械加工、放電加工等行業，多年不斷的涉獵專業書刊，再加上職場多年的歷練，積累豐富的材料、機械加工及熱處理專業實務知識與技能，且對於模具材料的選用、加工及模具的組裝有豐富知識與經驗。

因機械元件的性能或其失效與元件材料的特性、製程履歷及實際使用的狀況皆有關聯，謝桑以其深厚的專業知識與實務經驗使其對客訴案的處理，可從多元專業的角度去思考、分析客訴案，剖析造成問題的成因，並提出具體可行的改善對策，且在一些案例中甚至提供模具如何銲補及熱處理或如何線割加工粉末高速鋼才能切出長方形工件而不致變形等詳細的改善作法。

我們二人現任職於國立虎尾科技大學材料科學與工程系，皆從本校前身國立雲林工專機械材料工程科一起任教至今，從事熱處理相關課程的教學與研究多年，有幸拜讀謝桑的大作，讀後一致給予此書內容豐富、解說清楚、專業、實務的評價，且認為此書是目前國內極少數可將客訴案例完整呈現的專業書籍，是從事熱處理業的從業人員的一大福音。此書不但提供碳鋼、模具鋼、不銹鋼及鈹銅等金屬材料的熱處理專業實務知識，也提供諸多模具材料的選用、機械加工、放電加工、銲補及研磨的實務知識，也從熱處理專業角度提出改變工件設計的建議，相信此書對機械加工業及模具業相關從業人員也有相當大的助益。

謝桑熱心提攜後進，也希望他從事熱處理這個行業三十多年積累的實務技能與經驗透過此書傳承下去，相信讀者詳閱此書後定可獲取諸多專業知識。若讀者因此書內的實務經驗而減少職場犯錯的機會或因此書內的實務技能使自身專業能力的提升而在職場獲益，也相信讀者會感謝謝桑無私的奉獻。

李景恒、曾春風

於雲林虎尾 2016年8月

代序

客訴處理案例專輯 序

邱六合教授

所認識的謝朝陽先生每日必定撥冗讀書，有三日不讀書面目可憎的讀書人風範，並且勤於動筆，出版多本書籍，著作等身，致力傳承台灣俚語及風土民情不遺餘力。但朝陽先生本業是從事機械加工及熱處理行業的黑手，浸研熱處理專業數十寒暑，具有為多種產業設立熱處理部門的工廠規劃、設備採買、試俥到產品生產等整廠工程及管理實務。長年在現場送往迎來，具有深厚的生活歷練及專業本質學養，與客戶談天說地之餘，面對客戶所帶來產品生產問題，問清來龍去脈，針對問題來均可迅速提出解決對策及建議。

鐵鋼...

謝朝陽

1984年初春某日，經由長輩引介，一頭栽入熱處理業，一晃眼已經過了三十幾個年頭，從藍領到白領，從低階到高階，從完全不懂到內行專業，期間經歷，觀察、學習、模仿、研發、創新、發明，過程中，遭遇無數挫折的懊惱，及失敗痛苦的折磨，從中累積難得的寶貴經驗，也借由這些經驗，不但，使自己成為專業技術者，也成為高階經理人。

熱處理是一門相當專業的技術，雖然僅是以溫度、時間、冷卻三個參數應對所有金屬材料，但是，三個參數交互相乘卻是無量變化。熱處理業是一個有產出，卻是無產品的行業，因此，製程是多元也是多樣，隨著材質不同，尺寸差異，幾何公差，上線使用參數等等變異，得即時調整熱處參數對應所有變化。

即使已擁有專業熱處理技術，還是無法避免客訴，誠如前述所提：熱處理是有產出、無產品的行業，且熱處理並非最終製程，因此，當已熱處理完之工件，再經接續的機械加工、線切割、放電、研磨等等製程，最終成為模具或零件，若是在上線使用時，發生未達預期使用壽命而提早下線，此時，就是客訴的發起。

當面對一件模具或零件的客訴，不是僅有熱處理專業就可切入，而是必須擁有機械加工、線切割、放電加工、材料應用及幾何公差等等專業知識，筆者深知這些知識的重要，因此，至今仍孜孜不倦，持續讀書、實驗、研發、創新，應對，各式各樣的客訴問題及時時刻刻都在變遷的市場須求。

本書的每一篇客訴個案都是真實案例，以類似說故事手法撰寫，採用口語化、生活化、語辭舖陳個案事實內容，力求淺顯易懂，只要閱讀者稍有材料、熱處理及機加工常識，即可輕易了解每篇案例的關鍵重點。在此期許每一位看這本書的讀者，圓滿、成功。

謝朝陽

1984年初春某日，經由長輩引介，一頭栽入熱處理業，一晃眼已經過了三十幾個年頭，從藍領到白領，從低階到高階，從完全不懂到內行專業，期間經歷，觀察、學習、模仿、研發、創新、發明，過程中，遭遇無數挫折的懊惱，及失敗痛苦的折磨，從中累積難得的寶貴經驗，也借由這些經驗，不但，使自己成為專業技術者，也成為高階經理人。

熱處理是一門相當專業的技術，雖然僅是以溫度、時間、冷卻三個參數應對所有金屬材料，但是，三個參數交互相乘卻是無量變化。熱處理業是一個有產出，卻是無產品的行業，因此，製程是多元也是多樣，隨著...

熱處理行業包含多種產業，從工廠規劃、設備採買、試俥到產品生產等整廠工程及管理實務。
鐵鋼材料在受到加熱、冷卻或加工時，其動態及靜態的強度均會發生顯著的變化；通常由於材料選擇不當、熱處理操作不當、或者不合於使用條件等之原因而起，嚴重者致使工作件不堪使用。
此書中案例中，由專業領域的行家針對產品問題並提出解決對策及建議。
目錄：
作者的話 謝朝陽
序 客訴處理案例專輯 邱六合教授
序 客訴處理案例書 李景恒、曾春風

01 高合金鋼 16
一、SKD11、SKD61經熱處理完成後…… 17
二、SKD11材，尺寸25×250×300×1件…… 18
三、為何德國原裝進口之成型雕刻滾輪…… 19
四、熱處理同業要求協助檢驗一零件…… 20
五、JIS SKD61料管殘磁一支有另一支沒有…… 22
六、SKD11材可否以硬銲的方式與鎢鋼結合…… 24
七、同樣以SKD11為基材製成零件…… 25
八、細長的SKD11材己經熱處理但變形嚴重…… 27
九、為何梅花沖棒經金剛陶瓷皮膜製程…… 29
十、SKH-9材降低淬火溫度韌性會比SKD61好嗎…… 30
十一、壓鑄模上線使用不久即因開裂提早下線…… 32
十二、可否用火焰進行局部硬化SKD11…… 34
十三、為何粉碎刀上線使用不久即斷裂…… 35
十四、以SLD材當沖棒，沖製不銹鋼SUS304材…… 38
十五、滾桶式粉碎刀，原先以SKD11製成…… 39
十六、以YXM-4製成的沖棒、沖製不銹鋼圓形…… 41
十七、SKD61材如何避免上線使用後尺寸…… 43
十八、為何SKD61材經真空熱處理後…… 46
十九、為何SKH-9材之圓棒先行應力消除…… 47
二十、SKD11材之薄板片在進行加工時產生…… 49
二十一、為何SKD11材製成之沖壓模板…… 52
二十二、為何以SKH-9材製成異形沖棒…… 54
二十三、為何預硬鋼經回火後，硬度分佈…… 56
二十四、為何以SKD11製成之刀具，上線不久…… 58
二十五、以SKD11製成之圓形冷成型模具…… 60
二十六、SLD材經熱處理後，竟然產生…… 62
二十七、SKH-9材之圓棒硬度要求僅59HRC…… 63
二十八、以SKD61材製成之切刀經熱處理後…… 65
二十九、以SKD61材製成之頂針，熱處理…… 67
三十、高速鋼圓棒刀具，以單端麻淬火…… 69
三十一、SKD11材當作SKS-2材進行熱處理…… 71
三十二、預硬之粉末高速鋼T15材沖仔料…… 74

02 不銹鋼 76
一、為何不銹鋼304材經抽引成型後產生導磁…… 77
二、可否將SUS316材硬化…… 78
三、SUS420J2板經線切割完成精加工…… 79
四、不銹鋼SUS316L消磁…… 80
五、不銹鋼SUS304材為何進行固溶化…… 82
六、不銹鋼SUS301材經定性處理後…… 84
七、SUS301材的顏色是否影響彈性及硬度…… 85
八、SUS301材回彈力不好改SUS631…… 86
九、可以用SUS420J2取代SUS301？…… 88
十、可否以SUS303取代SUS304耐受鹽霧試驗…… 90
十一、不銹鋼SUS304材經固溶化後可提升…… 92
十二、SUS420J2材筆誤為SNCM420…… 94
十三、為何SUS420J2材熱處理前與熱處理…… 96
十四、SUS301材可取代SUS304材嗎？…… 98
十五、以SUS420J2製成的剝線鉗在使用中…… 99
十六、為何1.2316材經加工成型為模具…… 101
十七、以MIM成型之SUS630零件…… 103
十八、SUS430F材與SUS303材以雷射進行銲接…… 106
十九、1.2316材調質至40~42HRC度，…… 108
二十、SUS410材與SUS416材，…… 110

03 低合金鋼 112
一、SS41材零件熱處理案…… 113
二、SCM435材零件不良品失效分析…… 114
三、SUJ2不好加工如何以熱處理改善…… 116
四、為何SK3材線切割變形如此嚴重…… 118
五、為何以SCM4130材製成之鋼管…… 119
六、SUJ2材經火焰硬化後…… 120
七、白十字材可否局部硬化至60HRC？…… 122
八、為何SKS-3材經熱處理製程後…… 124
九、如何不用光譜儀分析就可以驗證…… 126
十、40Cr材經機械加工引發變形…… 128

十一、中碳鋼螺牙圓棒染黑處理後，…… 130
十二、為何紅牌鋼經熱處理後…… 132
十三、以SUJ2材製成的滑動棒…… 134
十四、YK-30材製成模板，經熱處理…… 136
十五、SAE1008材經機加工成型後…… 138

04 非鐵金屬 140
一、為何鈹銅經熱處理後…… 141
二、Inconel 718材程式誤置…… 142
三、A公司協理協同B公司經理來廠詢問…… 144
四、鈦合金不好加工要求固溶化處理…… 147
五、為何鈹銅零件經真空爐析出硬化…… 148
六、純鎳線如何退火軟化？…… 150
七、為何鋁合金6061材製成之滑動棒…… 152
八、為何C3604材經退火後上線整配…… 154
九、鋁合金圓棒不易折彎且經多次折彎…… 155
十、雙合金片Clad Metal經定性處理後…… 157

05 表面處理 160
一、為何工件氮化處理後，孔徑縮小…… 161
二、為何導柱經氮化製程後在長度方向…… 162
三、40Cr材經離子氮化，尺寸跑位…… 164
四、是否可以用SACM-645材進行氮化處理…… 165
五、可有何種低價材質，施予表面處理後…… 167
六、為何鉚釘經磁性退火後，再經鍍鎳披覆…… 169
七、以SKD61材製成之塑膠模具…… 171
八、SUS420J2材經氮化處理後…… 173
九、SKH-9材經TiN鍍層被披覆…… 175
06 機械加工 178
一、鈹銅與高碳合金鋼…… 179
二、為何粉末高速鋼經線割加工…… 181
三、為何模具刀口經研磨、拋光後…… 183
四、一大型模件，因上有不明原因…… 185
五、銲補製程研發分享…… 187
六、為何在沖壓當中上模刀口成細小…… 190
七、為何模具經熱處理製程後…… 192
八、SK-5材在進行平面研磨時…… 193
九、壓字刀模要選擇何種材質當模具？…… 195
十、為何SKD11材經線切割加工後…… 197
十一、肉厚很薄的工件，如何預防因加工應力…… 199
十二、利用銀銲將鎢鋼鑲入SKD11材…… 200
十三、以瞬間膠固定鎢鋼刀片胚料…… 203

熱處理行業包含多種產業，從工廠規劃、設備採買、試俥到產品生產等整廠工程及管理實務。
鐵鋼材料在受到加熱、冷卻或加工時，其動態及靜態的強度均會發生顯著的變化；通常由於材料選擇不當、熱處理操作不當、或者不合於使用條件等之原因而起，嚴重者致使工作件不堪使用。
此書中案例中，由專業領域的行家針對產品問題並提出解決對策及建議。
目錄：
作者的話 謝朝陽
序 客訴處理案例專輯 邱六合教授
序 客訴處理案例書 李景恒、曾春風

01 高合金鋼 16
一、SKD11、SKD61經熱處理完成後…… 17
二、SKD11材，尺寸25×250×300×...