การวิเคราะห์ปัจจัยในกระบวนการผลิตเหล็กแผ่นรีดร้อนที่ส่งผลต่อค่าคุณสมบัติเชิงกล

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปัจจัยของกระบวนการผลิตเหล็กแผ่นรีดร้อนที่ส่งผลต่อค่าคุณสมบัติเชิงกลของโรงงานตัวอย่างดำเนินการทดลองโดยควบคุมอุณหภูมิหลังรีดละเอียด (FT) ที่ 830, 850, 870ºC ปริมาณธาตุ Boron(B) ที่ 10, 20, 30 ppm และอุณหภูมิชดเชยที่ขอบ (Te) ที่ 10, 20, 30ºC จากนั้นนำชิ้นงานไปตรวจวัดค่าคุณสมบัติเชิงกล ได้แก่ ค่าความเค้นจุดคราก ค่าความเค้นแรงดึงสูงสุด และค่าร้อยละของการยืดตัว รวมถึงตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคในเนื้อเหล็ก

ผลการทดสอบพบว่า (1) อิทธิพลหลักของทั้ง 3 ปัจจัย ได้แก่ อุณหภูมิหลังรีดละเอียด (FT), ปริมาณธาตุ Boron (B) และ อุณหภูมิชดเชยที่ขอบ (Te) มีผลต่อการผันแปรค่าเชิงกลของเหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วน ขณะที่ปฏิสัมพันธ์ของตัวแปรทั้งสามไม่มีอิทธิพลทางสถิติที่ระดับ α=0.05 (2) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอุณหภูมิหลังรีดละเอียด (FT) มีผลให้ค่าความเค้นจุดคราก (YS) และค่าความเค้นแรงดึงสูงสุด (TS) เพิ่มขึ้น ขณะที่ค่าร้อยละการยืดตัว (EL) ลดลง (3) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิชดเชยที่ขอบ (Te) และปริมาณBoron (B) จะส่งผลให้ค่าร้อยละการยืดตัว (EL) เพิ่มขึ้น ขณะที่ค่าความเค้นจุดคราก (YS) และค่าความเค้นแรงดึงสูงสุด (TS) มีค่าลดลง (4) ระดับปัจจัยที่ส่งผลให้เหล็กมีคุณสมบัติความแข็งแรงต่ำสุดและมีความยืดสูงสุด ได้แก่ อุณหภูมิหลังรีดละเอียด (FT) 830ºC, ปริมาณBoron (B) 30 ppm และอุณหภูมิชดเชยที่ขอบ (Te) 30ºC ให้ผลลัพธ์ค่าความเค้นจุดคราก 206±5.0 MPa ค่าความเค้นแรงดึงสูงสุด 306±4.0 MPa และค่าร้อยละการยืดตัว 50±1.0% (5) ระดับปัจจัยที่ส่งผลให้เหล็กมีคุณสมบัติความแข็งแรงสูงสุดและมีความยืดต่ำสุด ได้แก่ อุณหภูมิหลังรีดละเอียด (FT) 870ºC, ปริมาณBoron (B) 10 ppm และอุณหภูมิชดเชยที่ขอบ (Te) 10ºC ให้ผลลัพธ์ค่าความเค้นจุดคราก 260±5.0 MPa ค่าความเค้นแรงดึงสูงสุด 358±2.0 MPa และค่าเปอร์เซ็นต์การยืดตัว 33±1.0% (6) เมื่อเพิ่มอุณหภูมิหลังรีดละเอียด (FT) และอุณหภูมิชดเชยที่ขอบ (Te) พบว่าโครงสร้างจุลภาคของเหล็กมีเกรนลักษณะคล้ายกลม (Equiaxed grains) และมีความสม่ำเสมอมากขึ้น ขณะที่เกรนลักษณะแนวยาวที่ขอบสองข้างมีแนวโน้มลดลง