การศึกษาอิทธิพลของโครเมียมและโบรอนต่อความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอน S45C

The Stud y on the Influences of Chromium and Boron on Hardenability of Carbon Steel S45C

Name: ปิยะมล ศรีธรรัตน์กุล

keyword: เหล็กกล้าคาร์บอน S45C

Abstract: ในปัจจุบันเหล็กกล้าเกรด S45C ที่มีการปรับปรุงโดยการเติมธาตุผสมในปริมาณที่เล็กน้อย เช่น โครเมียมหรือโบรอนได้เข้ามาในท้องตลาดและถูกนำไปใช้งานมากขึ้น จึงทำให้เกิดคำถามจากทาง ภาคอุตสาหกรรมเกี่ยวกับคุณสมบัติต่างๆ ในการนำไปใช้งาน โครงงานวิจัยนี้จึงมุ่งที่จะศึกษาถึง อิทธิพลของธาตุโครเมียมและธาตุโบรอนที่มีต่อสมบัติทางกลของเหล็ก S45C ในการทดสอบนี้ได้ใช้เหล็กกล้าสามชนิด คือ 1. S45C เกรดทั่วไป 2. เหล็ก S45C ที่มีการเติมโครเมียม (S45C+Cr) 3. เหล็ก S45C ที่มีการเติมโบรอน (S45C+B) การศึกษาจะแบ่งออกเป็น 3 หัวข้อหลักๆคือ 1.การศึกษาคุณสมบัติของเหล็กกล้าหลังผ่านกระบวนการทางความร้อน ซึ่งได้แก่การอบปกติ และ การชุบแข็งและการอบคืนตัว 2. การศึกษาความสามารถในการชุบแข็งจากการทดลอง Jominy End-Quench และ 3.การศึกษาคุณสมบัติทางกล ผลจากการอบปกติที่อุณหภูมิ 870 องศาเซลเซียส และ 900 องศาเซลเซียส พบว่าการเติมธาตุโบรอน และโครเมียมมีผลต่อขนาดของเกรน โดยผลจากการทดลองทั้งสองอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่าเหล็กที่ ผสมโครเมียมมีขนาดเกรนเล็กที่สุด แต่สำหรับเหล็กที่ผสมโบรอนพบการโตที่ไม่สม่ำเสมอของเกรน บางเกรนหลังการอบปกติที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ผลจากการชุบแข็งที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสและการอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่างๆ แสดงให้เห็นว่าการเติมธาตุโบรอนและโครเมียมมีผล ต่อโครงสร้างจุลภาคและทำให้ความแข็งเพิ่มขึ้น ซึ่งมีผลจากมาร์เทนไซต์หรือเบไนท์ที่เพิ่มขึ้น ผลจาก การทดลอง Jominy End-Quench พบว่าเมื่อเติมธาตุผสมทั้งสองลงไปในเหล็ก S45C ความสามารถใน การชุบแข็งของเหล็กถูกทำให้เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยเหล็กกล้าที่ผสมโครเมียมจะมีความสามารถในการ ชุบแข็งที่ดีกว่าเหล็กกล้าที่ผสมโบรอนจากการทดสอบคุณสมบัติทางกลพบว่าเหล็กที่เติมโครเมียม และโบรอนมีผลในการปรับปรุงค่า tensile strength ให้ดีขึ้นแต่อยู่ในช่วงอุณหภูมิการอบคืนตัวที่ แตกต่างกัน ผลของการทดสอบแรงกระแทกแสดงให้เห็นว่าเหล็กโครเมียมสามารถทนแรงกระแทก ได้น้อยที่สุดในทุกอุรหภูมิการอบคืนตัว และการเติมโบรอนเพียงเล็กน้อยทำให้เหล็กสามารถรับแรง กระแทกได้ดีขึ้นเมื่อใช้อุณหภูมิการอบคืนตัวที่ต่ำถึงปานกลาง

Abstract: Presently, carbon steels S45C modified by small additions of allo yin g elements such as chromium or bo ron are available and used more in the market. As a result , que stions from the industrial field about their properties in each application have been raised. Thi s research is focused on the study of the influences of chromium and boron on properties of S45C carbon steel. In this experiment, three different specifications of S45C carbon steel are used which are S45C (standard grade ), S45C added with chromium (S45C+Cr), and S45C added with boron (S45C+B). The studies can be divided to three topics: 1. The study of properties of steels afte r he at treatment processes which are normalizing, hardening, and tempering. 2. The study of hardenability by Jominy End-Quench Test. and 3. The Stud y of mech ani cal properties of steel. The results from norm alizing at temperature 870?C and 900 DC show that the add ition s of Cr and B affect on the grain sizes . Chromium add ed-steel gives the smalles t grain sizes after normalizing at both temperatures. However, after normalizing at 900 ?C, abnormal grain growth occurs in some grains of boron-added steel. The results of hardening at 900?C and tempering at various temperatures reveals that the additions of chromium and boron affect on microstructure and increase hardness resulting from the increasing of martensite and bainite. The hardnability also increases in Jominy End Quench test when both elements are added into steel. The results of chromium addedsteel illustrate better hardenability than the boron added-steel. From mechanical test s, tensile strength is improved in both chromium added-steel and boron added-steel, but the enhancement of strength is in the different range of tempering temperature. The impact energies of chromium added-steel are the lowest at every tempering temperature. However, the small addition of boron allows higher impact energy when the tempering temperatures are in the rang e of low to medium.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด.

Address: กรุงเทพมหานคร

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

Name: สมบุญ เจริญวิไลศิริ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2553-07-17

Modified: 2553-07-17

Issued: 2553-07-17

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: PRE2177

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมอุตสาหการ

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	PRE2177.pdf	5.01 MB	190	2024-12-13 15:27:24
2	PRE2177ab.pdf	624.46 KB	69	2021-02-20 22:11:00

ใช้เวลา

0.028036 วินาที