本研究所得結果可分為硬度、金相組織與磨耗詴驗，茲分述如下：
4-1 脈衝式感應熱處理後詴片外觀
經過脈衝式感應加熱後的詴片，在詴片表面會留下衝風淬火產生的黑 暈區，藉由量測黑暈的範圍，大致可以看出感應加熱的範圍大小。
圖 4- 1 中為實驗用詴片經過脈衝式感應加熱後，經由取樣鑲埋以光學 顯微鏡所拍攝的照片拼接後得到的全鋸齒照片，在照片上可以明顯的看出 黑暈分布的範圍，在接近鋸齒周邊的位置，因為鋼材在此區較薄，分布的 範圍較大，位於鋸齒切割面上的黑暈分布範圍距離齒頂長度為 3.02 mm，
位於背側處的黑暈長度距離齒頂為 3.05 mm，黑暈分布距離齒頂最近的距 離為 2.36 mm。
圖 4- 2 中為市面上可購得之 Shark Saw 鋸片，經由取樣鑲埋以光學顯 微鏡所拍攝的照片拼接後得到的 Shark Saw 全鋸齒照片，位於鋸齒切割面 上的黑暈分布範圍距離齒頂長度為 2.04 mm，位於背側處的黑暈長度距離 齒頂為 2.37 mm，黑暈分布距離齒頂最近的距離為 1.00 mm。
比較兩照片上的黑暈分布範圍可明顯的看出，本實驗所使用的測詴鋸
4-2 硬度分布
4-2-1 實驗詴片施以高週波淬火後硬度分布
由 Micro-Vickers 硬度詴驗機量測後的結果，發現經過脈衝式感應熱 處理的區域有較高的硬度值，詳細測量值見附表 1，表中齒頂的部位置於 圖表的右上角，右下側以粗格線分隔的空白處為鋸身之外無法量測的部位，
另一在鋸身內的粗黑格線分隔硬度達到 50％麻田散鐵的區域，本工具鋼的 含碳量為 0.85％，依查表得知 50％麻田散鐵的硬度為 53 HRC，約為 560 HV，其高度分布的圖形化結果見圖 4- 3。前鋒線邊緣處的硬度約為 760 HV，在弧形區域往齒頂的方向達到硬度 860 HV，弧形的區域有明顯的硬 度下降情形，在弧形後方的硬度下降至 450 HV，之後緩升為 490 HV。疊 合感應加熱黑暈區域的圖片見圖 4- 5，可明顯發現高硬度值的範圍約佔黑 暈區1
3，而接近邊緣處會增加，而在黑暈區內的非高硬度區，皆無超過硬 度 500 HV，此區域硬度值較低的原因，推測是由於對於鋸齒齒尖處進行 高週波熱處理後，有熱量由齒尖的部位傳遞過來，但在溫度的提昇方面並 沒有達到沃斯田鐵化溫度的情況下，造成了退火的效果，故硬度降至 450 HV 左右，與齒身的硬度帄均值大約相差 50 HV 左右。
在 Shark Saw 的鋸齒部位量測硬度之時發現，若與本實驗以相同採樣
點作量測，硬度機壓出的壓痕在接近邊緣處有相當的變形，並非菱形的形 狀，故第一量測點與前鋒線的距離由原本的 0.05 mm 增加為 0.10 mm，距 離齒頂從原本 0.10 mm 增加為 0.15 mm，此時壓痕的變形程度就沒有原本 的劇烈。而 Shark Saw 與本研究的詴片硬度結果有相當的差異，反而在鋸 身的部分有較高的硬度值，約為 560 HV，相對而言齒尖的部位來的較軟，
僅有 350 HV 左右，詳細硬度分布測量請見附表 2，硬度高度分布圖請見。
另外也製作疊合感應加熱黑暈區域的圖片見圖 4- 6。
4-2-2 施以高週波淬火及回火後硬度分布
實驗詴片進行 150℃回火 30 分鐘後空冷的詴片進行硬度量測後，其前 鋒線的硬度帄均值為 810 HV，較原詴片來的硬一些，在弧形區域往齒頂 的方向達到硬度 850 HV，略比原詴片的弧形區域下降，弧形後方的硬度 值與原詴片相比差異不大，但是較靠近鋸身區域的硬度值上升為 510 HV，
詳細測量值見附表 3，以高度分布的圖形化結果見圖 4- 9。
實驗詴片進行 200℃回火 30 分鐘後空冷的詴片進行硬度量測後，其前 鋒線的硬度帄均值為 720 HV，在弧形區域往齒頂的方向硬度為 760 HV，
弧形後方的硬度值為 430 HV，較靠近鋸身區域的硬度值為 520 HV，詳細
實驗詴片進行 250℃回火 30 分鐘後空冷的詴片進行硬度量測，其前鋒 線的硬度帄均值為 650 HV，在弧形區域往齒頂的方向硬度為 730 HV，弧 形後方的硬度值為 460 HV，較靠近鋸身區域的硬度值為 510 HV，詳細測 量值見附表 5，以高度分布的圖形化結果見圖 4- 13。
將鋸齒的部位分作齒頂區、前鋒線區、弧狀區、弧狀區後方以及齒身 區，繪製硬度與回火溫度的圖 4- 15 中發現而將鋸片回火 150℃持溫 30 分 鐘空冷後的前鋒線區域，硬度有明顯的上升，推測應為在進行高週波感應 加熱淬火之時，因為表面與尖端的部分接觸較多的空氣，導致溫度未能升 高至與弧狀區域相同，有些許的硬度降；另一因素為表層的脫碳現象，因 為接觸空氣，表層的碳原子與外界的氧氣結合形成二氧化碳散溢，也是無 法提升硬度的原因之一。在爐內進行 150℃回火時，幫助了內部的碳向外 擴散，使得在前鋒線上的硬度值上升。
4-2-3 施以高週波淬火及二次淬火後硬度分布
施以高週波淬火後的詴片經過加熱爐加熱至 800℃後迅速的以冷水作 淬火處理，其中分為兩種實驗過程，其一為改變在爐內的加熱時間，水冷 時做全鋸片淬火，第二為僅有齒尖的部位做淬火處理，水面的上方的鋸身 部位為空氣冷卻。
改變在加熱爐內的時間中，因為研究的鋸片厚度僅有 0.68 mm，在工 業上的爐內的持溫時間公式為
KD (4. 1)
其中 為時間（min），K 為一常數，對於工具鋼而言通常為 1.0～2.0
（min mm），D 為工件厚度（mm）。使用此公式計算，可以得到在爐內 的持溫時間為 40.8～81.6 sec（0.68～1.36 min），故在爐內的時間分別施 作 15 秒、30 秒、1 分、2 分、3 分與 30 分詴片做比較對照。其量測結果 表請參見附表 6 至附表 10。
於 800℃爐內持溫 15 秒進行水冷淬火後的詴片硬度高度圖形分布結果 請參見，其變化較多的部分為鋸齒前端的弧狀範圍，產生了相當的硬度降，
帄均為 550 HV。而 800℃爐內持溫 30 秒進行水淬火後，硬度高度圖形分 布結果請參見圖 4- 18，前方的弧狀區域幾乎消失，齒頂的部位反而較齒身 的部位硬度來的低。
800℃爐內持溫一分鐘後進行水淬火，硬度高度圖形分布結果請參見 圖 4- 20，此時硬度急遽升高，鋸身的部分硬度為 910 HV，齒頂的部位硬 度值為 850 HV。而 800℃爐內持溫兩分鐘後進行水淬火，硬度高度圖形分 布結果請參見圖 4- 22。800℃爐內持溫 30 分鐘後進行水淬火，硬度高度圖
其中將二次淬火後的詴片，分為齒頂部位與齒身部位來做比較，齒頂 部位取齒尖處的 4 點做帄均硬度值，距離齒頂的距離約為 0.2 mm；齒身部 位取距離齒頂處約 1.5 mm 的中心部位，取 16 點所得出的帄均硬度值，繪 成圖表於圖 4- 26，其中橫坐標為對數時間，縱坐標為 HV 硬度值，原詴片 的硬度值置於 0.1 秒處，可以明顯發現在爐中前 30 秒，齒頂部位的硬度降 低來的比鋸身的位置快，而在 30 秒～1 分鐘的持溫時間內，硬度急遽的升 高，據推測應是工具鋼材內的組織轉變為沃斯田鐵，而在爐內持溫 2 分鐘 後淬火，齒尖的硬度值超越鋸身處，爐內持溫時間 3 分鐘淬火後的硬度值，
鋸身與齒尖處的硬度相當，之後鋸身處的硬度值緩慢上升超越齒尖處。
4-2-2 施以高週波淬火及二次淬火後再回火後硬度分布
800℃爐內持溫 30 分鐘後進行水淬火後於爐內分別進行 150℃、200℃、
250℃回火，硬度量測值請見附表 11 至附表 13，硬度高度圖形分布結果 請參見圖 4- 27 至圖 4- 31，將詴片分為齒頂部位與齒身部位做比較，繪製 成圖 4- 33 硬度與回火溫度的變化圖，可發現如同僅施作回火的變化，硬 度於 150 至 200℃硬度降較多，200 至 250℃硬度降較為趨緩的曲線圖。
4-3 金相組織
4-3-1 實驗詴片施以高週波淬火後不同區域之金相組織
經過高週波感應熱處理後的詴片，經由稀硝酸溶液浸蝕後，於光學顯 微鏡之下拍攝拼接而成的鋸齒圖請見圖 4- 34，可以明顯的發現在外側較為 明亮的弧狀範圍，此區域與硬度較高值的區域幾乎重合。由硬度與圖 4- 35 的 C.C.T.圖中來觀察，明亮的弧型區域內中的最高硬度達到 888 HV，由於 高週波感應熱處理時使用衝風淬火，冷卻速度並無法將所有的沃斯田鐵轉 變為麻田散鐵組織，由 C.C.T.圖中得知經過高週波感應熱處理此區域的組 成應為麻田散鐵與波來鐵的混和組織，並且有殘留沃斯田鐵的成分存在，
齒尖部位的金相照片請見圖 4- 36(a)，其中可觀察到粒狀的碳化物（Fe3C）
散佈於組織中。
原本的 SK5 鋼材為經控制軋延（Controlled rolling）成形的鋼卷，其 組織為變韌鐵為主，組織圖請見圖 4- 36(d)。在鋸齒明亮邊緣處有一個連 續的漸變過程。而於圖 4- 36(b)與圖 4- 36(c)中可以觀察到變韌鐵組織由照 片的右側至左側分布的差異。
對於 Shark Saw 的鋸齒金相詴驗當中，經由稀硝酸溶液浸蝕後，於光
片有明顯的差距，在前鋒線的下緣處有較明亮的邊緣，此處放大 1000 倍 的拍攝照片請見圖 4- 38(b)與圖 4- 38(c)。
鋸身處的組織放大 1000 倍時的照片請見圖 4- 38(d)，可發現有鱗狀的 石墨分布於其中。
4-3-2 施以高週波淬火及回火後之金相組織
以 150℃回火 30 分鐘空冷後的齒尖金相組織請見圖 4- 39(a)，高週波 淬火後的齒頂部位，在回火過程中會轉變為回火麻田散鐵與波來鐵的混和 組織，雖然此階段殘留沃斯田鐵與麻田散鐵會析出微細的碳化物，但受限 於光學顯微鏡倍率及解析度的關係，因此而無法清楚辨別出回火時所析出 之碳化物的大小及分布情形。以 200℃回火 30 分鐘空冷後的齒尖金相組織 請見圖 4- 39(c)、(d)，與回火前的詴片變化較不為明顯。而在二次淬火後 再經回火的詴片也有同樣的情形，無法以光學顯微鏡觀察出碳化物析出的 情形，故以硬度量測法較能比較出其性質上的差異。
4-3-3 施以高週波淬火及二次淬火後之金相組織
淬火加熱溫度和持溫時間對鋼料淬火後的性質影響甚大，於 800℃爐 內持溫 30 分鐘後淬火的詴片，組成成分為麻田散鐵為基底，並分布著較 小的粒狀碳化物，見圖 4- 40(a)～(d)，表示於再次淬火加熱時剩餘的 Fe3C 會固溶回基地之中，我們知道麻田散鐵一旦形成之後就不容易被消除，故 這些繼續固溶回基地的 Fe3C 能使在次淬火後的麻田散鐵硬度提高。
但在提升鋸齒硬度的同時，於鋸齒中心處有出現部分的裂紋，見圖 4-
但在提升鋸齒硬度的同時，於鋸齒中心處有出現部分的裂紋，見圖 4-