针对AISI 1022 低碳钢小螺丝,于连续炉进行一系列渗碳热处理实验,
并探讨热处理品质之四个品质特性:表面硬度、心部硬度、渗碳深度、扭力,应
用田口法进行品质最佳化分析。以期能达到品质性能合于需求,并获得品质最佳
化之制程参数,进而提高竞争力。由实验分析结果获得四个显着的控制因子A(NH3
level)、E(渗碳时间)、F(C/P level)、C(入料重量),而因子B(CH3OH 流量)、D(渗
碳温度)之SNR 的因子反应不显着。最佳制程组合为A2 B1 C1 D1 E3 F1 G2,且
针对表面硬度、渗碳深度与扭力等品质特性均有明显的改善。
经进一步之变异分析及实验验证结果,原热处理制程的品质均远高于目标值
而导致制造成本提高,基于品质与成本之最佳化,改变二个显着的控制因子E(渗
碳时间)、C(入料重量),调整热处理制程最佳组合为A2 B1 C2 D1 E1 F1 G2,获得
最佳化结果使得螺丝的平均表面硬度比原制程高;平均心部硬度比原制程低、且
变异也比原制程小;平均扭力质比原制程小且仍高于目标值、变异也比原制程小;
渗碳深度亦降至目标值左右,制造成本获得改善,达到制程最佳化的目的。
关键词: 碳钢螺丝、热处理品质、田口法、制造成本