ผลของสังกะสีและซิลิคอนต่อโครงสร้างจุลภาค สมบัติทางกลและความต้านทานการหมองของโลหะผสมเงินเกรด 940

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ เพื่อศึกษาผลของธาตุสังกะสีและซิลิคอนที่มีต่อโครงสร้างจุลภาค สมบัติทางกล ความต้านทานการหมองและการกัดกร่อน รวมไปถึงผลของการอบเนื้อเดียว อัตราการลดขนาด และการอบอ่อน เพื่อหาปริมาณธาตุสังกะสีและซิลิคอนที่เหมาะสมในการหลอมและหล่อโลหะผสมเงินเกรด 940 ด้วยกระบวนการหล่อแบบต่อเนื่องที่ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ โลหะเงินผสมเกรด 940 ทั้ง 10 ชุด โดยชุดการทดลองแบ่งเป็น 3 กลุ่ม กลุ่มแรกเติมทองแดงและสังกะสี กลุ่มที่สองเติมทองแดง สังกะสีและซิลิคอนคงที่ที่ 0.02 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก กลุ่มที่สามเติมทองแดง สังกะสีและซิลิคอนตั้งแต่ 0.036-0.065 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ธาตุสังกะสีและซิลิคอนที่พบในโครงสร้างจุลภาคจะเป็นองค์ประกอบอยู่ในโครงสร้างยูเทคติค (Cu-rich phase) สูงกว่าโครงสร้างเนื้อพื้นที่เป็น Ag-rich phase ปริมาณสังกะสีที่เพิ่มขึ้นมีผลทำให้ปริมาณและการกระจายตัวของโครงสร้างยูเทคติคลดลง ความต้านทานแรงดึงและความแข็งมีค่าลดลง แต่ค่าเปอร์เซ็นต์การยึดตัวสูงขึ้น สวนผสมทางเคมีของโลหะผสมเงินเกรด 940 ที่เหมาะสมคือ 0.036%Si-3.23%Zn-2.30%Cu-Balance of Ag สามารถต้านทานการหมองและการแปรรูปสูง การอบโฮโมจิไนเซชัน 750 องศาเซลเซียส นาน 30 และ 60 นาที พบว่าค่าความต้านทานแรงดึงลดลง ค่าความแข็งเพิ่มขึ้นเล็กน้อยและค่าเปอร์เซ็นต์การยึดตัวเพิ่มขึ้น อุณหภูมิและเวลาในการอบอ่อนที่เหมาะสมคือ 500 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที ส่วนการศึกษาพฤติกรรมการกัดกร่อนของฟิล์มที่เกิดขึ้นจากเส้นโพเทนชิโอไดนามิกอาโนดิกโพลาไรเซชัน ซึ่งได้จากการทดสอบการกัดร่อนด้วยวิธีทางเคมีไฟฟ้าทดสอบในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก พบว่าปริมาณสังกะสีที่เพิ่มขึ้นมีผลในการเพิ่มค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อน (Ecom) และลดความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าขณะเกิดฟิล์มพาสซีพ (Ip) อย่างเห็นได้ชัด แต่เมื่อทดสอบในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก อิ่มตัวด้วยก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ โลหะผสมเงินเกรด 940 ไม่มีฟิล์มพาสซีพเกิดขึ้นที่ผิว