ทำไมต้องทำกระบวนการ Tempering
Why does she have to do this?.
การคืนตัว (Tempering) เหล็กที่ผ่านการชุบมาแล้วย่อมจะเกิดความเครียด (strain) ขึ้นภายใน และมีความแข็งเพิ่มขึ้น แต่เหล็กจะขาดคุณสมบัติทางด้าน ความเหนียว (Ductility) ทำให้ไม่เหมาะที่จะนำไปใช้งาน เพราะถ้าเกิดมีการกระแทกชิ้นเหล็กอาจจะแตกร้าวได้ จึงจำเป็นต้องปรับปรุงคุณสมบัติเสียใหม่โดยการอบคืนตัว
วัตถุประสงค์ของการอบคืนตัว
มีหลายคนคิดว่า การการอบคืนตัวจะสร้างความแข็งเพิ่มขึ้นให้กับเหล็กกล้า ซึ่งไม่เป็นความจริงแต่อย่างใด ความจริงก็คือ การการอบคืนตัวทำให้เหล็กกล้ามีความอ่อนขึ้นหลังจากผ่านการชุบแข็งไปแล้วต่างหาก
วัตถุประสงค์ของการทำการอบคืนตัวก็คือ การเพิ่มความอ่อน และลดความเค้นภายใน การอบคืนตัวช่วยลดความเปราะ และลดโอกาสที่จะเกิดการแตกร้าว และการบิดตัว แต่ก็นั่นแหละ ได้อย่างก็เสียอย่าง การอบคืนตัวก็ยังทำให้ความแข็ง และความแข็งแกร่งลดลงเช่นกัน แต่จำนวนของความแข็ง และความแข็งแกร่งที่ลดลงเพียงเล็กน้อยซึ่งถือว่าไม่มากเกินไปสามารถยอมรับได้ โดยค่าของความแข็ง และความแข็งแกร่งของเหล็กกล้ายังคงมีค่าที่สูงพอที่จะชดเชยกันได้เมื่อเทียบกับการได้มาของคุณภาพเหล็กกล้าที่น่าพอใจ
วิธีปรับปรุงคุณสมบัติโดยใช้การอบคืนตัว มีดังนี้
นำเหล็กที่ผ่านการชุบมาแล้วเผาภายในเตาที่อุณหภูมิต่ำประมาณ 200 ํC – 400 ํC ทิ้งไว้ประมาณ 1 – 3 ชั่วโมงแล้วเอาออกปล่อยให้เย็น ในอากาศธรรมดา เหล็กจะมีคุณสมบัติด้านความเหนียว (Ductility) ดีขึ้น แต่ความแข็งจะลดลงเล็กน้อย ในขณะที่เผาที่อุณหภูมิต่ำ มาร์เทนไซต์จะมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย โดยอะตอมคาร์บอนจะเคลื่อนไหวออกจากมาร์เทนไซต์มารวมกันเป็นเฟอร์ไรท์และซีเมนไซต์บางส่วน ที่เป็นเช๋นนี้เพราะมาร์เทนไซต์ไม่ใช่โครงสร้างของเหล็กที่สมดุลย์ที่อุณหภูมิบรรยากาศ เมื่อเหล็กได้รับความร้อนจะเกิดการเปลี่ยนแปลงเพื่อกลับไปเป็นโครงสร้างที่สมดุลย์คือเหล็กเฟอร์ไรท์ กับซีเมนต์ที่เราต้องเผาที่อุณหภูมิสูงไม่เกิน 400 ํC ก็เพื่อไม่ต้องการให้มาร์เทนไซต์คืนตัวหมด เพราะเรายังต้องการความแข็งของเหล็กอยู่ ถ้าเราเผาให้อุณหภูมิสูงเกิน 400 ํC ความแข็งจะถูกทำลายหมด
โดยทั่ว ๆ ไปการชุบแข็ง และการคืนตัวจะต้องกระทำติดต่อกันเพื่อให้ได้เหล็กแข็งและทนแรงกระแทกได้ดีด้วย (รูปที่ STEEL-HT1 )
รูปที่ STEEL-HT1แสดงช่วงของอุณหภูมิในการทำอบชุบแข็งและการอบคืนตัว.
การอบชุบเหล็กกล้า คือ การปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็กกล้าโดยเฉพาะคุณสมบัติเชิงกล โดยอาศัยกรรมวิธีทางความร้อน เพื่อให้เหล็กกล้านั้นมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปตามที่ต้องการ ซึ่งการอบชุบจะทำให้เหล็กที่ได้มีคุณสมบัติเฉพาะที่ดีกว่าเหล็กกล้าที่ผลิตด้วยกรรมวิธีปกติ เช่น อบชุบเพื่อให้เหล็กมีความแข็งมากขึ้น หรืออบชุบเพื่อให้เหล็กมีการทนการเสียดสีหรือสึกหรอได้ดีขึ้น
ผลของการทำการอบคืนตัว
ผลของการอบคืนตัว เมื่อเทียบกับกระบวนการอบอ่อน และการอบปกติ ในการอบคืนตัว จะส่งผลให้เห็นในด้านคุณสมบัติของโลหะได้น้อยกว่าผลจากการทำอบอ่อน และการอบปกติ ส่วนในด้านความแข็งแกร่งจะมีการสูญเสียน้อย ซึ่งค่อนข้างคล้ายกับกระบวนการอบอ่อน เพียงแต่ใช้เวลาน้อยกว่าการอบคืนตัว เป็นกระบวนการปรับสภาพทางความร้อนอย่างรวดเร็ว โดยที่ความเค้นภายใน และความเปราะยังคงเหลืออยู่ แต่มันก็เพียงพอที่จะเอาชิ้นงานนั้นไปใช้งาน ผลจากการอบคืนตัวจะแสดงให้เห็นในตาราง
ประโยชน์ที่ได้มาจากการอบคืนตัวของชิ้นงานในด้านการบรรเทาความเครียดและขจัดความเปราะของเหล็กกล้าที่ผ่านการชุบแข็งนั่นเอง เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าที่ผ่านการชุบแข็ง กับเหล็กกล้าที่ชุบแข็งแล้วนำไปผ่านการอบคืนตัว ส่งผลทำให้เหล็กกล้ามีความอ่อนขึ้น เกรนในเนื้อเหล็กมีความทนทานและ ทนต่อแรงกระแทกได้มากกว่า อีกทั้งยังสามารถนำเหล็กกล้านี้ไปทำการกลึง กัด ไส และนำไปขึ้นรูปเย็นได้ง่ายกว่าอีกด้วย
l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l
เเหล่งที่มา : http://www.thanasarn.co.th/
หากสนใจข้อมูลผลิตภัฑณ์หรือมีข้อสอบถามเพิ่มเติม : https://sa-thai.com/shop/
