บทความ
 เคมี (Chemistry)
 สู่อิสรภาพทางการเงิน (To Financial Freedom)
 การคำนวณ และออกแบบ (Calculation and design)
 เทคโนโลยีการเกษตร (Agricultural Technology)
 เครื่องมือกล (Machine tools)
 Laws of Nature
 อวกาศ
 พลังงาน
 อิเล็กทรอนิกส์
 ทฤษฏีสัมพัทธภาพ
 ไครโอเจนิกส์
 เฮลิคอปเตอร์
 เกียร์อัตโนมัติ
 โทรศัพท์มือถือ
 ยาง
 รถไฟความเร็วสูง
 คลัตช์ และกระปุกเกียร์ธรรมดา
 เจ็ทแพ็ค
 แผ่นดินไหว
 คู่มือ ต้องรอด
 โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
 ดาวเทียม
 เชื่อมโลหะใต้น้ำ
 กังหันลมผลิตไฟฟ้า
 เครื่องยนต์ดีเซล
 เครื่องยนต์เบนซิน
 คัมภีร์สงครามซุนวู ฉบับเข้าใจง่าย
 โลหะ
 ฟิสิกส์
 ปัญหาพระยามิลินท์
 ยานยนต์สมัยใหม่
 แมคาทรอนิกส์
 เครื่องกล 6 แกน
 เครื่องยนต์เจ็ท
 หุ่นยนต์
 สินค้า ผลงาน
 เขียนแบบ
 ออกแบบ คำนวณ
 วางโครงการ
 งานโลหะ
 อุปกรณ์
 เครื่องกล
วันนี้ 891
เมื่อวาน 984
สัปดาห์นี้ 11,920
สัปดาห์ก่อน 29,853
เดือนนี้ 59,077
เดือนก่อน 65,987
ทั้งหมด 4,874,329
  Your IP :3.145.61.199

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

 

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”

 

 

Share on Facebook
 
Google

WWW
http://www.thummech.com/
ฟังเพลงออนไลน์ คลิกเลย
 
Copyright © 2013-2015 Thummech All Rights Reserved. 
Powered by  ThaiWebPlus 
คนธรรมดามีความรู้คือคนฉลาด คนฉลาดมีความเข้าใจคือคนธรรมดา