พฤติกรรมเชิงกรรมวิธีทางความร้อนของเหล็กกล้า AISI 52100

Abstract

วัตถุประสงค์ของวิทยานิพนธ์นี้คือศึกษาผลของกรรมวิธีทางความร้อนต่อโครงสร้างจุลภาค ความแข็งและปริมาณออสเทนไนต์ของเหล็กกล้า AISI 52100 ชิ้นงานมีขนาด 25x25x25มม. แปรผันอุณหภูมิอบให้เป็นออสเทนไนต์ในช่วง 800-900℃ เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนั้นเย็นตัวเร็วด้วยน้ำมันและอบคืนตัวที่อุณหภูมิ 150℃ เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสง วัดความแข็งด้วยเครื่องวัดความแข็งแบบร็อกเวลล์และหาปริมาณออสเทนไนต์เหลือค้างด้วยเครื่องรังสีเอ็กซ์แบบเลี้ยวเบน การเพิ่มอุณหภูมิอบชิ้นงานให้สูงขึ้นจาก 800℃ ถึง 900℃ ทาให้ปริมาณซีเมนไตต์ที่ไม่ละลายลดลงจาก 8.5% เป็น 2.8% และปริมาณออสเทนไนต์เหลือค้างเพิ่มขึ้นจาก 5.3% เป็น 20.1% อุณหภูมิอบให้เป็นออสเทนไนต์สูงขึ้นทำให้ซีเมนไตต์ละลายมากขึ้น ปริมาณคาร์บอนในออสเทนไนต์เพิ่มขึ้นทำให้ออสเทนไนต์มีเสถียรภาพมากขึ้น ดังนั้นปริมาณออสเตนไนต์เหลือค้างจึงมากขึ้นหลังการเย็นตัวเร็วแล้วอบคืนตัว เมื่ออุณหภูมิอบให้เป็นออสเทนไนต์เพิ่มจาก 800℃ เป็น 845℃ ความแข็งเพิ่มขึ้นเป็นลักษณะเส้นตรงจาก 61.3 HRC เป็น 64.3 HRC ซึ่งเป็นค่าสูงสุด เนื่องจากการละลายอิ่มตัวยิ่งยวดของคาร์บอนในมาร์เทนไซด์เพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิอบให้เป็นออสเทนไนต์เพิ่มจาก 845℃ เป็น 900℃ ความแข็งลดลงจาก 64.3 HRC เป็น 59.9 HRC ความแข็งลดลงตามการเพิ่มขึ้นของออสเทนไนต์เหลือค้างที่ความแข็งต่ำ