การชุบผิวแข็ง เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะ กระบวนการที่มีความสำคัญอย่างมาก ชิ้นงานที่ต้องใช้งานในลักษณะเสียดสีที่ผิว แต่ต้องการให้ชิ้นงานมีความเหนียว รับแรงกระแทกได้ดี ลักษณะพิเศษที่ควรมี คือ ผิวแข็งสูง สำหรับแกนกลางยังคงความยืดหยุ่นไว้ การชุบผิวแข็งโลหะ นิยมอบชุบทางความร้อนด้วยแก๊ส มีด้วยกันหลายวิธี วิธีที่ได้รับความนิยม เช่น แก๊สคาร์โบไนไตรดิง หรือCarbonitriding แก๊สคาร์บูไรซิ่งและเคว้นซิ่ง เป็นต้น ทั้ง 3 วิธีการนี้ เหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร เราจะพาทุกคนมาหาคำตอบไปพร้อมๆ กัน
แก๊สคาร์บูไรซิ่ง
แก๊สคาร์บูไรซิ่ง คือกระบวนการที่นำเหล็กไปให้ความรอน อุณหภูมิประมาณ 850 องศาเซลเซียส – 940 องศาเซลเซียส โดยกระบวนการนี้จะมีการเติมอะตอมคาร์บอนที่ผิวของโลหะให้มากพอ จากนั้นจะทำให้เกิดการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว เรียกว่า เคว้นซิ่ง มีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้ชิ้นงานมีความแข็งแกร่งเพิ่มมากขึ้น และยังคงรักษาความเหนียวของวัสดุไว้ด้วย สรุปคือจะได้คุณสมบัติทั้ง 2 ประการ คือ ความเหนียว + ความแข็ง บางครั้งพื้นผิวของวัสดุที่ไม่ต้องการทำคารบูไรซิ่ง สามารถป้องกันได้ด้วยวิธีทางกลและการเคลือบไว้ด้วยสารเคมี เรียกว่ากระบวนการโบตัน
แก๊สคาร์โบไนโตรดิง
แก๊สคาร์โบไนโตรดิง Carbonitriding คือ กระบวนการเติมอะตอมคาร์บอนและไนโตรเจนเข้าพื้นผิวของโลหะเหล็ก ด้วยอุณหภูมิประมาณ 800 องศาเซลเซียส – 880 องศาเซลเซียส กรรมวิธีการนี้แตกต่างจากคาร์บูไรซิ่งตรงที่จะใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่า แต่ลักษณะที่คล้ายคลึงกันคือ ทำให้เหล็กเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ผิวของโลหะ เกิดความแข็งแกร่ง กระบวนการนี้สามารถใช้สำหรับการชุบเหล็กกล้าที่มีคาร์บอนต่ำได้ เช่น เหล็ก SPCC เพราะปกติเหล็กกล้าที่ว่านี้จะไม่สามารถทำในกระบวนการคาร์บูไรซิ่งได้ และเนื่องจากกระบวนการ Carbonitriding ใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่า จึงประหยัดต้นทุนได้มากกว่า นอกจากนั้นหลังจากที่ผ่านกระบวนการมาแล้ว ยังส่งผลให้ชิ้นงานเกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดและเสียรูปทรงได้น้อยกว่าด้วย
เคว้นซิ่ง และอบคลายเครียด
เคว้นซิ่ง และอบคลายเครียด เป็นการทำให้เย็นตัวและอบคลายเครียด กระบวนการอบชุบทางความร้อน ซึ่งจะเปลี่ยนสถานะทางโครงสร้างของเหล็ก เปลี่ยนสถานะของโครงสร้างมาร์เทนไซต์ในเหล็กด้วยกระบวนการให้ความร้อนแก่เหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่าหรือเท่ากัน 0.3% ขึ้นไปที่อุณหภูมิออสเทนไนซิ่งประมาณ 850 องศาเซลเซียส จากนั้นทำให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็วในน้ำหรือน้ำมัน ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและการทนต่อการสึกหรอได้ดี หลังจากนั้นจะเข้าสู่กระบวนการอบคลายเครียด ให้ความร้อนเพื่อลดความเครียดและความเปราะของชิ้นงานเหล็ก
carbonitriding คืออะไร ต่างจากคาร์บูไรซิ่งและเคว้นซิ่งอย่างไร สาระดีๆ ทั้งหมดนี้ หวังว่าทุกคนคงได้คำตอบกันแล้ว เชื่อว่ามันจะมีประโยชน์อย่างมากสำหรับคนที่สนใจเรื่องนี้