ชุบแข็ง คืออะไร  มีกี่วิธี แตกต่างกันอย่างไร


ชุบ แข็ง

กระบวนการชุบแข็ง กระบวนการนี้มีประโยชน์อย่างมาก โดยเฉพาะการชุบแข็งชิ้นส่วนของเครื่องจักร อุปกรณ์ต่างๆ ในอุตสาหกรรม การออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรจำเป็นต้องคำนึงถึงความแข็งแรง ทนทานด้วยเสมอ ยิ่งชิ้นส่วนที่มีการเสียดสีกันในขณะเคลื่อนที่ พื้นผิวต้องแข็งแรง ทนทานต่อการสึกหรอ การนำเหล็กที่ทนทานต่อการทำงานหนักมาทำให้ผิวเหล็กแข็งแกร่งเพิ่มมากขึ้นเรียกว่า การชุบแข็ง นั่นเอง

การชุบแข็ง มีทั้งวิธีการทำให้โครงสร้างทางเคมีของคาร์บอนที่มีอยู่ในเหล็กเกิดการเปลี่ยนแปลง หรือคาร์บอนเพิ่มขึ้น และวิธีนำสารอื่นๆ ที่แข็งแรงทนทานมากกว่ามาทำการเคลือบทับชั้นผิวเหล็ก โดยสรุปคือการชุบแข็ง มีทั้งหมด 4 วิธี ได้แก่

1.Induction Hardening

คือ การให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว โดยใช้กระแสไฟฟ้าความถี่สูงจ่ายเข้าไปยังชิ้นงาน ภายในเวลา 3-5 วินาที จากนั้นทำให้เย็นตัวลงทันที โดยการพ่นละอองน้ำลงไป อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าที่จะนำมาชุบแข็งด้วยวิธีการนี้ ควรมีปริมาณคาร์บอน 0.4-0.6% วิธีนี้สามารถควบคุมเวลาได้ตามกำหนด การบิดหรืองอของชิ้นงานจะไม่มีโอกาสเกิดขึ้น

2.Flame Hardening

คือการใช้เปลว Qxy-Acetylene เผาชิ้นงานให้อุณหภูมิเหนือจุดวิกฤตแล้วทำการพ่นละอองน้ำลงไปทำให้เย็นตัวลงทันที เหล็กกล้าที่จะใช้ในกระบวนการนี้ควรมีปริมาณคาร์บอน 0.4-0.6% เพื่อให้ได้ผิวโลหะที่แข็งแรง ทนทานต่อการใช้งานหนัก สำหรับเหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนประมาณ 0.45% หลังจากผ่านกระบวนการนี้ จะมีความแข็งของผิวประมาณ 600- 650HV ความลึกของผิวแข็งประมาณ 3.0-3.8 มม.

3.Case Hardening

การชุบแข็งด้วยวิธีการนี้ นิยมใช้เหล็ก Low-Carbon หรือเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ โดยจะนำเหล็กไปอบสารที่มีปริมาณคาร์บอนสูง อาจเป็นของแข็ง หรือของเหลว ตลอดจนก๊าซ ทำให้เกิดอุณหภูมิเหนือจุดวิกฤต จากนั้นผิวชิ้นงานด้านบนจะมีปริมาณคาร์บอนเพิ่มขึ้นจนถึง 0.85% ต่อมาจึงเข้าสู่กระบวนการ Heat Treatment ทำให้ผิวชิ้นงานทนทานต่อการสึกหรอต่างๆ นั่นเอง

4.Nitriding

Nitriding เป็นการทำให้ผิวชิ้นงานเกิดเป็นโลหะไนไตร์น ด้วยการอบชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการ Heat Treatment แล้วในภาชนะปิดซึ่งมีก๊าซแอมโมเนียหมุดเวียน อบที่อุณหภูมิ 500 องศา นาน 2-4 วัน ทำให้แอมโมเนียสลายตัว เกิดเป็นก๊าซไฮโดรเจนและไนโตรเจน โดยไนโตรเจนที่เกิดใหม่ จะซึมเข้าผิวชิ้นงานเกิดเป็นโลหะไนไตร์นขึ้นมา โลหะที่เหมาะสมควรมีปริมาณคาร์บอน 0.2-0.5% โครเมียม 1.5% อลูมิเนียม 1% และโมลิบดินัม 0.2%

ทั้งหมดนี้ก็คือ สาระน่ารู้เกี่ยวกับการชุบแข็ง การชุบแข็ง คืออะไร มีกี่แบบ แตกต่างกันอย่างไร เพื่อให้ผู้ที่สนใจได้ศึกษาหาความรู้ เกิดความเข้าใจในระดับหนึ่ง การชุบแข็ง กระบวนอบชุบทางความร้อน เพิ่มความแข็งแรง ทนทานให้กับเหล็กกล้า ปัจจุบันมีหลายๆ บริษัทที่ให้บริการชุบแข็งด้วยวิธีต่างๆ เลือกบริษัทที่เชื่อถือได้และมีประสบการณ์ มีบริการที่ตอบสนองความต้องการที่หลากหลาย