การศึกษาการสึกหรอแม่พิมพ์ในกระบวนการขึ้นรูปแบบกึ่งแข็งสำหรับโลหะผงเหล็กกล้า คาร์บอนต่ำตามมาตรฐาน JIS. FMS 1020

Abstract

โครงงานนี้จัดทำเพื่อศึกษากลไกการสึกหรอในกระบวนการขึ้นรูปแบบกึ่งร้อนกึ่งเย็นคือ ต้องการ แก้ไขสมการการสึกหรอในกระบวนการขึ้นรูปร้อน และการขึ้นรูปเย็นในกระบวนการเดียวกัน โดยได้ ทำการศึกษาการขึ้นรูปโลหะผง ด้วยกระบวนการขึ้นรูปแบบกึ่งร้อนกึ่งเย็น ผู้จัดทำโครงงานจึงเกิดความ สนใจที่จะศึกษา และปรับปรุงสมการการสึกหรอขึ้นมาใหม่เพื่อนำไปใช้งานสำหรับกระบวนขึ้นรูปร้อน และ เย็นให้มีความสมบูรณ์มากขึ้น และเพื่อเป็นฐานข้อมูลสำหรับการศึกษา และพัฒนาต่อไป ดังนั้นผู้ทำ โครงงานจึงมีแนวความคิดที่จะทำการศึกษากลไกการสึกหรอในกระบวนการอัดขึ้นรูปโลหะผงเพื่อนำไปสู่ การแก้ปัญหาการสึกหรอแม่พิมพ์โดยมีการตั้งสมุติฐานว่า สมการที่นำมาสามารถนำไปประยุกต์ใช้สำหรับ กระบวนการขึ้นรูปแบบกึ่งร้อนกึ่งเย็นได้หรือไม่ ปัจจัยที่ส่งผลต่อการสึกหรอจากการศึกษา ต้องทำการ เลือกปัจจัยที่ส่งผลต่อกลไกรการสึกหรอจากการศึกษาพบว่าปัจจัยที่มีผลต่อกลไกรการสึกหรอของ แม่พิมพ์มีอยู่หลายปัจจัย ตามทฤษฎีอาร์ชาร์จ และยูซูอิ คือ 1.แรงดัน 2.อุณหภูมิ 3.ความเร็ว และ 4. ความแข็ง ผู้ทำจัดโครงงานจึงได้ทำการทดลองทางด้านไตโบโลยีเพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน โดย กำหนดปัจจัยในการทดสอบ ผลการทดลองสามารถนำปัจจัยที่ส่งผลต่อกลไกการสึกหรอในกระบวนการ ขึ้นรูปแบบกึ่งร้อนกึ่งเย็น ซึ้งประกอบไปด้วย แรงดัน ที่ใช้ 5, 10, 15 (MPa) ความเร็ว ที่ใช้ 5, 10,15 (m/min) ความแข็ง (Hardness) ที่ใช้ 64, 66, 68, 69 (HRC) อุณหภูมิ (Temperature) 200, 500, 800 C˚ ผลการ ทดลองวัสดุที่ไม่ผ่านการเคลือบผิวมีปริมาตรการสึกหรอที่มากกว่าวัสดุที่มีการเคลือบผิวด้วยไทเทเนียม ไนไตรด์ (TiN) และไทเทเนียมคาร์โบไนไตรด์ (TiCN) ทั้งนี้ไทเทเนียมไนไตรด์มีความแข็งสูง และมีความ ต้านทานต่อการกัดกร่อนสูง และความต้านทานไฟฟ้าต่ำค่อนข้างต่ำกว่า Ti บริสุทธิ์จึงทำให้เกิดการ สึกหรอที่น้อยกว่าวัสดุที่ไม่ผ่านการชุบเคลือบผิว ซึ่งอย่างนั้นเองผลการทดลองนี้สารเคลือบผิวด้วย ไทเทเนียมคาร์ไบด์ไนไตรด์ (TiCN) ทนต่อการสึกหรอได้มากที่สุดเพราะ ไทเทเนียมคาร์ไบด์ไนไตรด์ (TiCN) มีความแข็งสูงกว่าการเคลือบไทเทเนียมไนไตรด์ (TiN)