1.3 ผู้ที่เหมาะจะนำไปใช้

      ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่นั้นต้องคำนึงถึงความรู้ทางด้านโลหะวิทยาเกือบทุกประเภทของการผลิตด้านอุตสาหกรรม เพราะว่าในโรงงานอุตสาหกรรมต้องมีเครื่องจักรในการทำงานแทบทุกแห่ง การผลิตชิ้นส่วนเครื่องกลที่ได้คุณภาพในทุกวันนี้ก็ได้มาจากการศึกษาพฤติกรรมของโลหะ และโลหะผสม

ฉะนั้น เมื่อองค์กรใดองค์กรหนึ่งในทางอุตสาหกรรมที่ต้องมีการวางแผนงานในอนาคต อาจจำเป็นต้องหาความรู้กระบวนการทางด้านโลหะวิทยาเพื่อให้ผลที่ได้ออกมานั้นมีคุณภาพ มีคุณค่า   

      ใครล่ะ? ที่ต้องมีความรู้ทางด้านโลหะวิทยาเพื่อนำไปประยุกต์การใช้งาน ผู้ที่ต้องนำความรู้นี้ไปใช้ยกตัวอย่างเช่น

      วิศวกร, ช่างเทคนิค, นักออกแบบ, นักทำพิมพ์เขียว (Drafters), นักทำโมล และแม่พิมพ์ (Tool & Die) และช่างควบคุมเครื่องจักร เหล่านี้ต้องมีทักษะในการเลือกใช้วัสดุ และกระบวนการปรับสภาพทางความร้อน (Heat treatment)

      หรือแม้แต่ผู้จัดการฝ่ายผลิตและฝ่ายจัดซื้อ อาจต้องมีความเข้าใจในส่วนของความความยืดหยุ่นตัว (Ductility), ความแข็ง (Hardness), การอบปกติ (Normalizing) และชุบผิวแข็ง เพื่อนำมาใช้ในการวางแผนการผลิตเพื่อให้ได้คุณสมบัติชิ้นงานที่ดีที่สุด และใช้ในการเลือกซื้อวัสดุมาใช้อย่างเหมาะสมกับการผลิต

      ส่วนช่างซ่อมแซม, ช่างบริการ และผู้วางแผนแก้ปัญหา ผู้ที่ทำหน้าที่หาสาเหตุอันเนื่องมาจากการเสียหายของอุปกรณ์จะต้องฝึกทักษะทางการรู้จักสาเหตุของการแตกร้าว (Cracks) และการสึกหรอที่มีมาก (Excessive wear) ต้องสามารถรู้ และพิจารณาวัสดุตัวปัญหาที่ค้นพบ และสามารถซ่อมแซม และแก้ปัญหาได้   

      เหล็กมีการใช้งานมามากกว่า 5000 ปีมาแล้ว เริ่มแรกที่นำเหล็กมาใช้งานเอามาทำหอก ดาบ เสื้อเกราะ และอาวุธอื่น ๆ จากนั้นก็ถูกพัฒนามาเป็นยานพาหนะต่าง ๆ ทำเครื่องประดับ โดยกระบวนการทางโลหะนั้นได้มีการลองผิดลองถูกมาตลอดมา  และเริ่มมีการจดบันทึก พร้อมกับทำการทดลองจนได้สิ่งที่ดีที่สุด มาจนถึงปัจจุบัน และกำลังสืบทอดต่อไปในอนาคต เมื่อเทคโนโลยียังไม่หยุดความก้าวหน้าทางโลหะวิทยาก็ยังคงมีอยู่ตลอดเวลา

1.4 ในหนังสือเล่มนี้มีอะไรบ้าง

      การที่เราจะทำการศึกษาถึงรายละเอียด เราจะต้องรู้เป้าหมาย และขอบเขตที่วิชานี้ ที่สามารถกล่าวถึงได้ ด้านล่างต่อไปนี้คือเนื้อหาที่จะพบในหนังสือเล่มนี้

o  ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับอะตอม, ธาตุ, สารประกอบ, สารละลาย, สารผสมทางเคมีในโลหะ

รูป แบบจำลองของอะตอม

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

ภาคที่ 2 คุณสมบัติของโลหะ

o  กล่าวถึงความแข็งของโลหะ วิธีการ และขั้นตอนการทดสอบความแข็ง เช่นการทดสอบแบบบริเนล, แบบวิคเกอร์ และร็อคเวล วิธีการคิดคำนวณค่าความแข็งแต่ละวิธีการทดสอบ

รูปเครื่องทดสอบความแข็งของโลหะแบบร็อคเวล

o  มาดูคุณสมบัติของโลหะไม่ว่าจะเป็นทางกล, ทางไฟฟ้า, ทางเคมี, ทางความร้อน, ฯลฯ

การทดสอบคุณสมบัติของวัสดุ ในด้านทางกล

ภาค 3 เหล็ก

o  เหล็กกล้า ในเนื้อหาได้อธิบายถึงส่วนประกอบของเหล็กกล้า ความแตกต่างระหว่างเหล็ก และเหล็กกล้า ชนิดของเหล็กกล้า รู้จักระบบการเรียกเหล็กแต่ละชนิด พิจารณาประเภทของเหล็กกล้าคาร์บอน และเหล็กกล้าผสม รวมทั้งการกล่าวถึงเหล็กหล่อ

รูปเหล็กกล้าที่อยู่ในรูปของเหล็กรูปพรรณพร้อมจำหน่าย

o  การผลิตเหล็ก และเหล็กกล้า แสดงขั้นตอนการผลิตจากสินแร่ ไปจนถึงเป็นเหล็ก รู้จักกับเตาหลอมเหล็กแบบต่าง ๆ

รูปสินแร่เหล็กที่ได้จากเหมืองแร่ใต้พื้นดิน

o  โครงสร้างของผลึก มาดูว่าโลหะมีรูปร่างของผลึกเป็นเช่นไร  เช่น โครงสร้างแบบ BCC, FCC, CPH ฯลฯ ความร้อนก่อให้เกิดผลต่อโครงสร้างของผลึก และการเติบโตของผลึก

รูป แบบจำลองโครงสร้างผลึกแบบ บีซีซี 

o  การเสียรูป และการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโลหะในรูปแบบต่าง ๆ  

รูปการทดสอบการเสียรูปของโลหะ

o  แผนผังไดอะแกรมของเหล็กกล้า, โครงสร้างของเหล็กกล้าแบบต่าง ๆ เช่น เฟอร์ไรต์, เพิลไรต์, ซีเมนต์ไต ฯลฯ

รูปโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้า

o  การวิเคราะห์โครงสร้างทางจุลภาค วิเคราะห์โครงสร้างต่าง ๆ เช่น เฟอร์ไรต์, เพิลไรต์, ซีเมนต์ไต ฯลฯ

รูปห้องปฏิบัติการวิเคราะห์โครงสร้างทางจุลภาค

o  การปรับปรุงสภาพทางความร้อน และการชุบแข็ง

รูปการปรับสภาพทางความร้อนให้กับชิ้นงาน

o  การอบอ่อน และการอบปกติ อธิบายถึงการอบโลหะเพื่อให้ผลทางความแข็ง, ความแข็งแกร่ง, ความเปราะของโลหะ

รูปการอบอ่อนให้กับปลอกกระสุนปืน

o  แผนภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคงที่ วิธีการดูแผนภาพไดอะแกรมนี้เพื่อศึกษาพฤติกรรมของโลหะ

รูปตัวอย่างแผนภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคงที่ ของ AISI 1080

o  การอบคืนตัว การปรับปรุงสภาพทางความร้อน เพื่อลดความเค้น เพิ่มความแข็งแกร่งในโลหะ

รูปชิ้นงานกำลังอบคืนตัว

o  การชุบผิวแข็ง กล่าวถึงหลักการ และวัตถุประสงค์ของการชุบผิวให้แข็ง วิธีการชุบผิวแข็งแบบต่าง ๆ เช่นวิธีคาร์บูไรซิ่ง, วิธีการไนไตรดิง, วิธีการกำจัดวงของความร้อน ฯลฯ

รูปฟันเฟืองที่กำลังทำการชุบผิวแข็ง

o  กระบวนการโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก กล่าวถึงกรรมวิธีเบื้องต้นของโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก พิจารณาความแตกต่างโครงสร้างของอะตอม ผลกระทบที่เกิดจากการผสมกันของธาตุ การพิจารณาเฟสไดอะแกรมอธิบายโครงสร้าง

o  อลูมิเนียม กล่าวถึงคุณสมบัติของอลูมิเนียม และอลูมิเนียมผสม, อธิบายถึงการทำอลูมิเนียมให้บริสุทธิ์, อธิบายถึงวิธีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของอลูมิเนียม

รูปชิ้นส่วนเครื่องกลที่เป็นอลูมิเนียม

o  ทองแดง กล่าวถึงคุณสมบัติของทองแดง และทองแดงผสม, การทำทองแดงให้บริสุทธิ์, การใช้งานของทองสัมฤทธิ์ และทองเหลือง

รูปลวดที่ทำมาจากทองแดง

o  โลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่น ๆ เช่นแมกนีเซียม, สังกะสี, ดีบุก ฯลฯ

รูปกระทะล้อรถยนต์ที่เป็นแม็กนีเซียมผสม

o  ฯลฯ

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ความเจ็บปวดที่ได้จากการอยู่นิ่งเฉยไม่ทำอะไร จะมีมากกว่าความเจ็บปวดที่ได้จากการที่พยายามทำแล้ว แต่ล้มเหลว”