นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 17 ม.ค. 2015 07.41 น. บทความนี้มีผู้ชม: 4066725 ครั้ง

www.thummech.com
เป็นความรู้เกี่ยวกับโลหะในทางทฤษฏี ทั้งโลหะที่เป็นเหล็ก และไม่ใช่เหล็ก
โลหะที่เป็นเหล็กที่จะกล่าวก็คือ เหล็ก และเหล็กกล้า
โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อลูมิเนียม ทองแดง แมกนีเซียม ฯลฯ
ตัวอย่างที่จะกล่าวในหนังสือเล่มนี้จะกล่าวเกียวกับ
- กรรมวิธีการผลิตโลหะ
- คุณสมบัติของโลหะ
- การวิเคราะห์โครงสร้างโลหะ
- การปรับสภาพของโลหะ
- แนวทางที่จะนำไปใช้ประโยชน์
-ฯลฯ

ลองติดตามผลงานดูนะครับ ติชมกันได้นะ มีคำถามอะไรก็ถามได้ ถ้ารู้ก็จะตอบให้ครับ

เมื่อการพัฒนาทางด้านวัตถุมีสูง มองมุมกลับ การพัฒนาทางด้านจิตใจ ด้านคุณธรรมก็ต้องให้สูงตามไปด้วย

วัตถุประสงค์ที่ทำก็คือ อยากเห็นประเทศของเรามีความทัดเทียม หรือเหนือกว่าประเทศที่พัฒนาแล้ว มีการสร้างเทคโนโลยีเป็นของตัวเอง ไม่ต้องตามใคร


85 บทที่ 15 การชุบผิวแข็ง

บทที่ 15 การชุบผิวแข็ง

 

 

15.1 บทนำการชุบผิวแข็ง

 

      การชุบผิวแข็ง (Surface hardening) เป็นกระบวนการปรับสภาพทางความร้อนโดยการสร้างพื้นผิวบางเคลือบเป็นชั้นเพื่อเพิ่มความทนทานที่ผิวนอกของโลหะ ขณะที่แก่นภายในเนื้อวัสดุยังคงเหมือนเดิม คืออ่อนตัว และยืดหยุ่นตัวได้แบบเดิม (ว่าง่าย ๆ ก็คือแข็งนอก นุ่มใน) การชุบผิวแข็งปกติแล้ว เราจะเรียกสั้น ๆ ว่า การเกิดเปลือกแข็ง หรือเคสฮาร์เดนนิ่ง (Case hardening (เฉพาะตรงเปลือกโครงสร้างเป็นมาเทนไซต์))

 

 

รูปแสดงการชุบผิวแข็ง

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

ติดตามผลงานได้ที่ www.thummech.com

 

วิดีโอแสดงการชุบผิวแข็ง

 

      การชุบผิวแข็ง หรือผิวเคลือบแข็งในชิ้นโลหะ ถ้าเปรียบกับผลไม้ก็เปรียบเสมือนกับ แอปเปิล แตงโม มังคุด ฯลฯ ซึ่งมีความแข็งข้างนอกแต่ข้างในอ่อนนุ่ม ดูที่รูปด้านล่าง

 

รูปแตงโม เป็นตัวอย่างที่เห็นได้ง่าย ๆ ทั่วไปของลักษณะผิวที่แข็งนอก แต่ข้างในมีความอ่อน

 

ผลไม้ที่กล่าวมานี้ ผิวภายนอก หรือผิวที่เคลือบจะแข็ง และมีความแกร่ง ก็เพื่อปกป้องสิ่งที่อ่อนไว้ภายใน

 

      แน่นอนการชุบผิวแข็งของโลหะก็เช่นกัน ผิวเคลือบภายนอกของโลหะจะมีความแข็งแกร่งมากกว่าเนื้อโลหะภายใน การชุบผิวแข็ง จะแข็งแต่ภายนอก แต่ในแกนภายในจะไม่แข็งไปด้วย

 

 

15.2 การชุบผิวแข็งในเหล็กกล้า

 

       ในเหล็กกล้า ผิวเคลือบแข็งที่ทำได้โดยการชุบผิวแข็งในแบบปกติให้เป็นมาเทนไซต์  รูปที่ด้านล่าง

 

รูปเหล็กกล้าที่ถูกชุบผิวแข็ง ผิวจะมีค่าความหนาอยู่ระหว่าง 0.0254 ถึง 3.175 มิลลิเมตร

 

รูปการชุบผิวแข็งเฟืองโซ่

 

 

ผิวที่แข็งอาจมีความหนาอยู่ระหว่าง 0.0254 mm ถึง 3.175mm (0.001² ถึง 0.125²)

 

      ผิวภายนอกแข็ง แต่เนื้อภายในโลหะยังคงมีความอ่อนจนบ้างครั้งเกิดความยืดหยุ่น ซึ่งเนื้อข้างในจะขึ้นอยู่กับรูปแบบของโครงสร้างของเหล็ก เช่น โครงสร้างเฟอร์ไรต์, เพิลไลต์, ซีเมนไต หรือโครงสร้างเหล่านี้มาผสมผสานกัน ส่วนอัตราส่วนผสมของธาตุเจือที่อยู่ในเหล็กกล้าก็ขึ้นอยู่กับการนำไปใช้ประโยชน์อะไร จะได้กล่าวถึงรายละเอียดต่อไป

 

 

15.3 ตัวอย่างชิ้นส่วนทางกลที่นำไปทำการชุบผิวแข็ง

 

15.3.1 เฟือง    

 

 

รูปเฟืองที่ขบกัน

 

      ขบวนเฟืองขบ  (Gear train) ดูที่รูปด้านบน หมุนด้วยความเร็วคงที่ ในระหว่างการทำงาน ระหว่างฟันต่อฟันของเฟืองที่ขบจะมีการสัมผัสกัน มีการเสียดสีกัน ความรุนแรงในการสัมผัส และการเสียดสีจะมีมากแค่ไหนก็ขึ้นอยู่กับโหลด และความเร็วรอบการหมุนของเฟือง

 

 

รูปการสึกหรอของฟันเฟือง

 

รูปการสึกหรอของฟันเฟือง

 

      หลังจากผ่านการทำงานไปซักระยะ การกดสัมผัสระหว่างที่วิ่งเข้าขบ ก็เริ่มมีการสึกหรอ (ที่ผิวหน้าสัมผัสของฟัน) นอกเสียจากว่าตัวล้อเฟืองจะมีความแข็ง มีความทนทานต่อการเสียดสีที่ผิว จากความต้องการอย่างนี้การชุบผิวแข็งสามารถมาแก้ปัญหาตรงนี้ได้

 

      ในการเลือกโลหะที่จะนำมาผลิตเฟือง ถ้าทำเฟืองให้เป็นโครงสร้างมาเทนไซต์หมดทั้งตัว เฟืองจะแข็ง แต่อย่าลืมว่าโครงสร้างมาเทนไซต์จะมีความเปราะอยู่ด้วย เฟืองในขณะใช้งานต้องทำงานภายใต้สภาวะรับแรงกระทำซ้ำ ๆ ที่เกิดจากการขับกันของฟัน เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง จึงมีความเสี่ยงสูงที่จะทำให้เกิดรอยร้าวขึ้นภายใต้แรงจากการขบกันของฟันเฟือง

 

      เพราะฉะนั้น จากการทำงานของฟันเฟืองที่ขบกัน เหล็กที่นำมาทำเฟือง ภายในของเนื้อโลหะจะต้องมีความอ่อนยืดหยุ่น (เพื่อรองรับแรงกระแทก) และผิวเปลือกภายนอกจะต้องมีความแข็ง (ที่ทนทานต่อการเสียดสี)  

 

 

รูปการทำให้ผิวของฟันเฟืองมีความแข็ง

 

รูปเฟืองที่ผ่านการชุบผิว แข็งข้างนอกแข็ง ข้างในอ่อนมีความยืดหยุ่น

 

รูปเฟืองที่ผ่านการชุบผิว แข็งข้างนอกแข็ง ข้างในอ่อนมีความยืดหยุ่น 2

 

 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 

“ผู้ไร้สัจจะ ถึงจะมีความสามารถ
ก็ไร้ประโยชน์”

 


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที