อิทธิพลของกระบวนการอบซุบที่อุณหภูมิต่ำต่อโครงสร้างจุลภาคและสมบัติทางกลของเหล็กกล้าเครื่องมือ JIS M-SKD11 และ JIS SKS3

Effect of Sub-Zero Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of JIS M-SKD11 and JIS SKS3 Tool Steels

Name: อมรรัตน์ สุตะโคตร

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะพลังงานและวัสดุ. สาขาวิชาเทคโนโลยีวัสดุ

Name: Amornrat Sutakhote

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. School of Energy and Materials. Materials Technology

keyword: การอบซุบที่อุณหภูมิต่ำ

; เหล็กกล้าเครื่องมือ JIS M-SKD11

; เหล็กกล้าเครื่องมือ JIS SKS3

; XRD

; Sub-Zero Treatment

; JIS M-SKD11Tool Steel

; JIS SKS3 Tool Steel

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้เป็นการศึกษาอิทธิพลของกระบวนการอบซุบที่อุณหภูมิต่ำต่อโครงสร้างจุลภาคและสมบัติ ทางกลของเหล็กกล้าเครื่องมือ JIS M-SKD11 และ JIS SKS3 ซึ่งได้กำหนดสภาวะในการอบซุบทั้งหมด 12 สภาวะ จากการทดลองเพื่อควบคุมอุณหภูมิของชิ้นงานในถึงอบซุบเย็น สามารถลดอุณหภูมิของ ชื้นงานด้วนอัตราการลดลง 0.5%C/นาที จากอุณหภูมิห้องจนถึงอุณหภูมิของไนโตรเจนเหลว และสามารถ รักษาอุณหภูมินี้ไว้ได้ 35 ชั่วโมง และอุณหภูมิชิ้นงานเพิ่มขึ้นด้วยอัตรา 0.25%C/นาที จากผลการทดลอง พบว่าเหล็กกล้าเครื่องมือ JIS M-SKD11 ชิ้นงาน As-Received มีโครงสร้างจุลภาคเป็นเฟอร์ไรต์ มีความ แข็งประมาณ 13 HRC มีค่า Absorbed Energy เฉลี่ยประมาณ 12.7 J เมื่อผ่านการซุบแข็งและการอบซุบที่ อุณหภูมิต่ำ โครงสร้างเฟอร์ไรต์เปลี่ยนไปเป็นมาร์เทนไซต์ และทำให้มีค่าความแข็งเพิ่มขึ้น แต่ค่า Absorbed Energy ลดลง เมื่อเพิ่มอุณหภูมิไปที่ 250 oC, 530 oC และ530 oC เป็นเวลา 100 นาที จะเห็น โครงสร้างจุลภาคของมาร์เทนไซต์ไม่ชัดเจน และจากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิด XRD พีค 20 มีแนวโน้มจะ เคลื่อนไปทางเฟอร์ไรต์ทำให้ค่าความแข็งลดลงและค่า Absorbed Energy เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในเหล็กกล้า เครื่องมือ JIS SKS3 พบว่าชิ้นงาน As-Received มีโครงสร้างเฟอร์ไรต์และซีเมนไทต์ มีค่าความแข็ง ประมาณ 13 HRC และมีค่า Absorbed Energy เฉลี่ย 24.64 J ภายหลังการซุบแข็งและอบซุบที่อุณหภูมิต่ำ และเพิ่มอุณหภูมิไปที่ 100 oC ชิ้นงานมีโครงสร้างเป็นมาร์เทนไซต์ มีค่าความแข็งประมาณ 68 HRC และมี Absorbed Energy ลดต่ำลง เมื่อเพิ่มอุณหภูมิไปที่ 220 oC และ 220 oC เป็นเวลา 180 นาที จะเห็นโครงสร้าง มาร์เทนโซต์ไม่ซัดเจนและพีค 20 มีแนวโน้มเข้าใกล้เฟอร์ไรต์มีค่าความแข็งลดลงและ Absorbed Energy เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในลักษณะเช่นเดียวกับเหล็กกล้าเครื่องมือ JIS M-SKD11 ในการทดสอบความต้านทาน การสึกหรอพบว่ามีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นจากมีเศษลูกบอลกดติดที่ผิวหน้าชิ้นงาน

Abstract: The research was to study of effect of sub-zero treatment process on microstructure and mechanical properties of JIS M-SKD11 and JIS SKS3 tool steels by using 12 different treatment conditions. The experiment on sub-zero treatment unit was found that cooling rate could be controlled to be 0.5OC/min from ambient temperature to the temperature of liquid nitrogen, and maintained for 35 hrs, and the heating rate could be controlled to room temperature at 0.25OC/min. The as-received JIS M-SKD11 specimens had ferrite matrix structure, hardness of 13 HRC and absorbed energy of 12.7 J. After hardening and sub-zero treatments, the microstructure was changed from ferrite to martensite. The hardness was increased but the adsorbed energy was decreased. At higher temperature treatment conditions, i.e., 250OC, 530OC and 530OC for 100 min, the martensite structure could not be clearly identified by optical micrographs so the XRD technique was used to identify the position shift of 2-theta peak from martensite to ferrite. This could be used to explain the reason why the hardness was decreased and absorbed energy was slightly increased. In JIS SKS3 tool steels, it was also found the matrix structure of ferrite. Its hardness was approximately 13 HRC, and its average absorbed energy was about 24.64 J. After hardening and sub-zero treatment and heating up to 100OC, the microstructure was transformed to martensite, which could be clearly identified by optical micrographs and XRD-techniques. The hardness was increased to 68 HRC and absorbed energy was significantly lower. After increasing the temperature to 220OC and 220OC for 180 minutes, the martensite becomes unclear upon the micrograph examinations, but the tendency of 2-theta peak was shifted to ferrite in the XRD-examination. In this research, the results from wear resistance test could not be concluded. The error must come from improper indenter ball because of lower hardness than that of the specimens.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร (Bangkok)

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: นคร ศรีสุขุมบวรชัย

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: เชาวลิต ลิ้มมณีวิจิตร

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Nakorn Srisukhumbowornchai

Role: Advisor

Name: Chaowalit Limmaneevichitr

Role: Advisor

Created: 2548

Modified: 2552-02-03

Issued: 2551-11-04

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9741845391

CallNumber: MT261

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีวัสดุ

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	MT261.pdf	2.83 MB	194	2024-10-06 01:08:39
2	MT261ab.pdf	140.65 KB	68	2024-01-18 15:45:33
3	MT261abth.txt	2.03 KB	64	2019-12-30 17:29:47
4	MT261aben.txt	2.36 KB	51	2019-12-30 17:29:54

ใช้เวลา

0.074112 วินาที