การชุบผิวแข็งแบบ carbonitriding คืออะไร


carbonitriding

การชุบผิวแข็งแบบ carbonitriding หรือ คาร์โบไนไตรดิง หลักการคือ เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำจะถูกนำมาเพิ่มคาร์บอนที่ผิว แล้วมีการเพิ่มไนโตรเจนเสริมเข้าไปควบคู่กับคาร์บอนด้วยอีกส่วนหนึ่ง เหล็กกล้านั้นจะถูกให้ความร้อนในเตาอบแบบปิดประมาณ 540-950 องศาเซลเซียส แก๊ส LPG แก๊สพาหะและแอมโมเนียจะถูกฉีดเข้าไปในเตาเผาด้วย อะตอมคาร์บอนจาก LPG และไนโตรเจนจากแอมโมเนียจะเกิดการแผ่เข้าไปในผิวของเหล็ก หลังจากนั้นเหล็กจะถูกลดอุณหภูมิลงก่อนที่จะถูกจุ่มลงไปในบ่อน้ำมันเพื่อให้เกิดการเย็นตัวอย่างรวดเร็วและเกิดโครงสร้างที่แข็งแรง

การที่เพิ่มไนโตรเจนเข้าไปในเหล็กด้วยนี้ ช่วยให้เหล็กกล้ามีความสามารถในการชุบแข็งที่เพิ่มสูงมากยิ่งขึ้น จึงเป็นสาเหตุที่สามารถใช้เหล็กคาร์บอนต่ำหรือเหล็กกล้าละมุนชุบแข็งในน้ำมันได้ แทนที่จะต้องชุบแข็งลงในน้ำซึ่งเย็นเร็วกว่าแต่มีผลทำให้เกิดการสูญเสียรูปทรง การชุบในบ่อน้ำมันทำให้มีการเสียรูปชิ้นงานที่ชุบอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้

สำหรับข้อแตกต่างสำคัญในการใช้เหล็กกล้าเจือและเหล็กกล้าละมุนในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรคือความแข็งที่แกน ค่าความแข็งที่แกนจะมีความแตกต่างกันออกไปได้อย่างชัดเจนความแข็งที่แตกต่างกันนี้หมายถึงความสามารถในการรับแรงที่แตกต่างกันด้วย อย่างไรก็ตาม ไม่ได้หมายความว่าชิ้นส่วนซึ่งทำจากเหล็กกล้าละมุนจะรับแรงได้น้อยกว่าชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กกล้าจือ เสมอไป ทั้งนี้ จะต้องนำเอาขนาดของชิ้นงานมาพิจารณาควบคู่กันไปด้วย

การชุบแข็งด้วยวิธี carbonitriding ข้อดีที่เกิดขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับ  Gas Carburizing  คือใช้เวลาในการชุบผิวแข็งที่สั้นกว่าแถมยังได้ความแข็งแกร่งของเหล็กที่ผิวสูงกว่าด้วยและที่สำคัญเลยก็คือสามารถใช้อุณหภูมิต่ำได้เมื่อเทียบกับการทำ Cyaniding ส่วนที่ดีกว่าคือมีเพียงไม่มีสารพิษเข้ามาเกี่ยวข้องเท่านั้น

การทำ Carbonitriding แบ่งช่วงอุณหภูมิของการทำงานออกเป็น 3 ช่วงได้แก่

  • ช่วงอุณหภูมิต่ำประมาณ 540- 560 เซลเซียส เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแข็งที่ผิวสูง
  • ช่วงอุณหภูมิปานกลางประมาณ 840-860 องศาเซลเซียสเหมาะกับงานที่ต้องการความหนาของผิวแข็งสูง
  • ช่วงอุณหภูมิสูงประมาณ 900-950 องศาเซลเซียสเป็นวิธีการชุบผิวแข็งที่ต้องการความหนาของผิวแข็งสูง

การชุบแข็งด้วยวิธี carbonitriding คืออะไร ข้อดีที่เกิดขึ้นจากการชุบผิวแข็งด้วยวิธีนี้เป็นอย่างไรบ้างสาระต่างๆ ที่เรานำเสนอ หวังว่าจะมีประโยชน์ให้ทุกคนได้ศึกษาและทำความเข้าใจเกี่ยวกับการชุบผิวแข็งด้วยวิธี carbonitriding มากขึ้น กระบวนการชุบแข็งถือเป็นกระบวนการที่สำคัญอย่างมากทำให้ได้เหล็กที่มีคุณสมบัติเหมาะสมกับความต้องการใช้งาน โดยเฉพาะการนำเหล็กไปใช้งานในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง