不良品排查
回火後硬度低於規範
硬度讀值低於圖面的螺栓與螺絲:量測誤差、回火溫度、硬化能極限與淬火故障,依實際發生頻率排序。
現象
整批讀值低於圖面下限 — 例如規定 33–39 HRC 的 10.9 級螺栓只有 28 HRC — 且讀值一致而非散亂。保證荷重與拉力結果隨硬度一同下降,螺紋在額定扭力下變形,銼刀容易吃動。讀值均勻,代表原因通常是整批性的條件,而非局部淬火故障。
如何判定
先證明量測本身:依 ISO 6508-1 / ASTM E18 量洛氏需要平整、備好並穩固支撐的表面、正確的標尺與砧座,以及足以承受荷重的厚度 — 彎曲的牙峰或皮膜表面都會讀低。再於鑲埋拋光的斷面上依 ISO 6507-1 量維氏複核,換算需謹慎。然後對照 ISO 898-1 的強度等級,而不是憑記憶的數字。讀值可信之後再剖切腐蝕:組織是完全回火麻田散鐵但偏軟,代表回火過高或過久;出現非麻田散鐵組織,代表淬火沒做到位。
相關計算工具: 硬度換算(HRC / HV / HB)根本原因 — 由高頻到低頻
- 1回火溫度過高或持溫過久 — 最常見,也最容易從爐紀錄核實。
- 2量測誤差:隔著皮膜量、在彎曲牙峰上量、在厚度不足的零件上量或用錯標尺,通常會低數個數值。
- 3斷面對應的硬化能不足 — 無論怎麼淬火,該鋼種都無法在此直徑達到要求硬度。
- 4沃斯田鐵化不充分:溫度偏低、時間偏短,或冷料裝入爐中卻沒有計入爐溫回復時間。
- 5淬火故障 — 油過熱或劣化、攪拌不足,或出爐到入淬之間有停頓。
- 6材料用錯:供應商換成低碳或無硼鋼種,或在倉庫混料。
可預防的製程管制
- 在質疑爐子之前先驗證試驗方法與表面製備 — 在備好的平面與剖切面上複量。
- 按批管制並記錄回火:設定值、隨爐熱電偶、持溫時間與冷卻方式。
- 依斷面尺寸選鋼種,並核對進料材質證明中的碳與硼含量。
- 裝入溫度穩定的爐子,持溫時間自工件到溫起算。
- 依計畫維護淬火 — 溫度、攪拌、含水量與油況。
- 倉庫分區標示線材以免混料,並在熱處理後依規定抽樣複量硬度。
請寄給我們的樣品與資料
- 不合格批次 10 件以上,並附同一圖面下合格批次的零件。
- 貴司讀值 — 儀器、標尺、荷重、在零件何處量測,以及量測時零件是否已電鍍。
- 圖面、強度等級或硬度範圍、鋼種,以及材質證明(若有)。
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工程師常問的問題
重新回火能補硬度嗎?+
不能,回火只會降低硬度。若零件已回火過高,麻田散鐵已經過回火,唯一辦法是重新沃斯田鐵化、淬火並回火,且必須與圖面方約定,並接受額外的變形與脫碳風險。
電鍍過的件讀值低、裸件正常,為什麼?+
因為壓頭壓進了較軟的鋅層。用於允收的硬度必須在備好的裸表面或剖切面上量測,絕不能隔著皮膜量。
會不會是材料錯了而不是製程錯了?+
比多數人預期的更常見,尤其是含硼鋼種,硼或碳的微小變化就會改變可達硬度。材質證明加一次複驗分析很快就能定案,免得現場在爐子裡追鬼。
內容依據公開標準與一般扣件冶金學。所列數值為典型範圍,取決於零件、材質與適用規範 — 客戶圖面與適用標準始終為準。本頁不能取代對實際零件的失效分析。