ในการผลิตเฟืองอุตสาหกรรม การเลือกใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอ แต่กระบวนการ การอบชุบด้วยความร้อน (Heat Treatment) คือกุญแจสำคัญที่เปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะผ่านการเปลี่ยนแปลง โครงสร้างจุลภาค (Microstructure) เพื่อให้เฟืองสามารถทนต่อแรงบิดและแรงเสียดสีได้มหาศาล
ทำไมต้องวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของเฟือง?
โครงสร้างจุลภาคเปรียบเสมือนลายนิ้วมือของโลหะที่บอกเราว่าเฟืองตัวนั้นผ่านกระบวนการอะไรมาบ้าง การอธิบายผลของการอบชุบที่ชัดเจนจะช่วยให้วิศวกรและผู้ผลิตควบคุมคุณภาพของ เฟือง (Gears) ได้อย่างแม่นยำ โดยมีประเด็นสำคัญดังนี้:
1. การเปลี่ยนแปลงจาก Ferrite และ Pearlite เป็น Martensite
ก่อนการอบชุบ เหล็กกล้าที่ใช้ทำเฟืองมักจะมีโครงสร้างแบบผสมระหว่าง Ferrite (อ่อนและเหนียว) และ Pearlite (แข็งปานกลาง) แต่หลังจากผ่านกระบวนการ Quenching (การชุบเคลือบแข็ง) โครงสร้างจะเปลี่ยนเป็น Martensite ซึ่งมีความแข็งสูงมาก เหมาะสำหรับการรับภาระหนัก
[Image of the iron-carbon phase diagram]2. ผลของการ Tempering (การคืนตัว)
แม้ Martensite จะแข็ง แต่ก็เปราะง่าย ดังนั้นการอธิบายผลของการอบชุบต้องพูดถึงกระบวนการ Tempering ซึ่งจะช่วยลดความเค้นภายใน เปลี่ยน Martensite ที่เปราะให้กลายเป็น Tempered Martensite ที่มีความสมดุลระหว่างความแข็งและความเหนียว (Toughness)
ขั้นตอนการตรวจสอบและอธิบายผล
- การเตรียมชิ้นงาน: ตัดส่วนฟันเฟือง (Gear Tooth) มาขัดและกัดด้วยน้ำยาเคมี (Etching) เพื่อให้เห็นขอบเกรนชัดเจน
- การใช้กล้องจุลทรรศน์: ส่องวิเคราะห์ขนาดเกรน (Grain Size) หากเกรนละเอียดจะแสดงถึงความแข็งแรงที่สูงขึ้น
- การวัดความแข็ง (Hardness Profile): อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างที่พบกับค่าความแข็งที่ได้จากผิวหน้าไปจนถึงแกนกลาง
สรุป: การอบชุบเฟืองอย่างถูกต้องจะทำให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่เหมาะสม ช่วยยืดอายุการใช้งานและลดการแตกหักของฟันเฟืองในระหว่างการทำงาน
หากคุณกำลังมองหาแนวทางในการปรับปรุงคุณภาพการผลิต การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค คือขั้นตอนที่ไม่ควรข้าม เพื่อให้มั่นใจว่าเฟืองของคุณมีประสิทธิภาพสูงสุดตามมาตรฐานสากล
1.jpg)
