螺絲攻表面處理完整指南｜氧化、氮化、TiN鍍膜差異解析

螺絲攻的表面處理直接影響加工壽命、切削穩定性與螺紋品質。本頁整理氧化處理、氮化處理與PVD鍍膜（TiN、TiCN、TiAlN、CrN）之特性與應用差異。氧化處理可降低摩擦並防止溶著，氮化處理可提升表面硬度與耐磨性，而鍍膜技術則大幅提升耐熱與耐磨性能。依據被削材特性與加工條件選擇合適表面處理，是提升攻牙效率與降低工具成本的關鍵。

螺絲攻表面處理的重要性

螺絲攻在加工過程中承受高摩擦與高溫，表面處理可有效改善以下問題

• 降低摩擦阻力
• 防止切屑溶著
• 提升耐磨耗性
• 延長工具壽命

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氧化處理（Oxide Treatment）

加工原理
在約500°C～550°C條件下，於工具表面形成Fe3O4氧化膜（黑色膜層）

主要特性

• 表面多孔，可吸附切削油
• 降低摩擦係數
• 改善切削穩定性
• 不提升硬度

優勢

• 成本低
• 適合一般鋼材與不鏽鋼

限制

• 膜厚過厚會影響切削性能
• 不適用高磨耗環境

氧化膜厚度與時間關係

• 處理時間增加 → 膜厚增加
• 成長曲線呈遞減趨勢（後期成長趨緩）

加工建議

• 避免過度氧化
• 控制在最佳時間區間

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氧化處理效果

實測結果顯示

• 攻牙壽命約提升2～3倍
• 減少摩擦與卡屑問題
• 適合SUS304等易黏材料

氮化處理（Nitriding）

加工原理
氮與碳滲入工具表面形成高硬度化合層

主要特性

• 表面硬度約1000～1300HV
• 提升耐磨耗
• 降低接觸阻力

優勢

• 工具壽命提升
• 適合鑄鐵與鋁合金

限制

• 韌性可能下降
• 需控制處理條件

氮化處理深度與硬度

特性關係

• 表面硬度最高
• 隨深度增加逐漸下降

加工建議

• 控制氮化深度
• 避免脆化

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氮化處理效果

• 攻牙壽命大幅提升
• 適合高速加工
• 穩定性優於未處理工具

PVD鍍膜處理（Physical Vapor Deposition）

加工原理
在高真空環境中將金屬蒸發並沉積於工具表面

主要特性

• 膜厚約1～4μm
• 高附著力
• 低摩擦係數

優勢

• 不影響基材硬度
• 適合高速加工

常見鍍膜比較

TiN（氮化鈦）

• 硬度：約2000～2400HV
• 特性：通用型、穩定性佳

TiCN（碳氮化鈦）

• 硬度：約3000～3500HV
• 特性：耐磨性最佳

TiAlN（氮化鋁鈦）

• 高耐熱
• 適合高速與乾式加工

CrN（氮化鉻）

• 抗溶著佳
• 適合銅與不鏽鋼

TiN處理效果

• 攻牙壽命提升約2倍以上
• 降低摩擦與切削阻力
• 適合碳鋼與一般鋼材

加工條件範例（SEO強化數據）

材料

• SUS304 / FC250 / S45C

加工條件

• 攻牙速度：7.2～30 m/min
• 底孔：Ø5～Ø6.8
• 機台：CNC攻牙機

表面處理選擇建議

依材料選擇

不鏽鋼

• 氧化處理 / CrN

鑄鐵

• 氮化處理

碳鋼

• TiN / TiCN

鋁合金

• TiN / CrN