(สำหรับโซ่ข้อต่อกลมใช้ในงานที่ต้องการความทนทานสูง เช่น ลิฟต์ลำเลียงแบบถังในโรงงานปูนซีเมนต์ และสายพานลำเลียงเถ้า/เศษหินในโรงไฟฟ้า ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องการคุณสมบัติพิเศษที่ผสมผสานกันระหว่างความแข็งของพื้นผิวสูงเพื่อทนต่อการสึกหรอ และแกนกลางที่แข็งแรงและยืดหยุ่นเพื่อทนต่อแรงกระแทกและความล้า
เป้าหมายคือการสร้างปลอกหุ้มที่แข็งแรงและมั่นคงทางโลหะวิทยาซึ่งยึดติดกับแกนกลางอย่างดี กระบวนการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนสำคัญหลายขั้นตอน:
ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมการก่อนการรักษา (ไม่บังคับ)
- กระบวนการ: การทำให้เป็นมาตรฐาน
- วัตถุประสงค์: เพื่อปรับปรุงโครงสร้างของเนื้อโลหะและเพิ่มความสามารถในการขึ้นรูป/เชื่อมของข้อต่อโซ่ดิบ
- พารามิเตอร์อ้างอิง: ให้ความร้อนแก่แท่งโลหะจนถึงอุณหภูมิ 880–920°C แล้วปล่อยให้เย็นตัวลงในอากาศ
ขั้นตอนที่ 2: การคาร์บูไรซิ่ง
นี่คือกระบวนการหลักที่คาร์บอนถูกแทรกซึมเข้าไปในพื้นผิว การคาร์บอนไนซ์ด้วยแก๊สเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดและควบคุมได้ง่ายที่สุดสำหรับการใช้งานเหล่านี้
- วัตถุประสงค์: เพื่อเพิ่มปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิว ทำให้พื้นผิวมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษหลังจากผ่านกระบวนการชุบแข็ง
- อุณหภูมิ: 880–930°C การควบคุมอุณหภูมิให้คงที่นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความหนาของชั้นผิวที่สม่ำเสมอ
- บรรยากาศ: บรรยากาศที่มีคาร์บอนสูง โดยทั่วไปเป็นก๊าซดูดความร้อนที่อุดมด้วยไฮโดรคาร์บอน เช่น มีเทนหรือโพรเพน จำเป็นต้องควบคุมปริมาณคาร์บอนอย่างระมัดระวัง
- ศักยภาพของคาร์บอน: รักษาไว้ที่ 0.8–1.0% เพื่อให้ได้ความเข้มข้นของคาร์บอนบนพื้นผิวที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความแข็งสูงสุดโดยไม่ก่อให้เกิดคาร์ไบด์มากเกินไป
- เวลา: กำหนดโดยความลึกของกรณีที่ต้องการ การแพร่กระจายขึ้นอยู่กับเวลา ตัวอย่างเช่น:
- สำหรับความหนาของตัวเรือน 1.0 มม.: ประมาณ 8-10 ชั่วโมง
- สำหรับความหนาของตัวเรือน 1.5 มม.: ระยะเวลาจะนานขึ้นตามสัดส่วน
- ข้อกำหนดด้านความลึก: สำหรับโซ่ที่ใช้งานหนัก จำเป็นต้องมีความลึกของตัวเรือนที่มากพอสมควร
- หลักการโดยทั่วไป: ผู้ผลิตมักกำหนดความลึกของการชุบแข็งด้วยคาร์บอนขั้นต่ำไว้ที่ 0.1 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งโลหะ จนถึง 0.21 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งโลหะ
- ความลึกสัมบูรณ์: โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.5 มม. ถึง 2.0 มม. โดยช่วง 1.0–1.5 มม. เป็นช่วงที่พบได้บ่อยสำหรับการใช้งานกับตะกรันและซีเมนต์
ขั้นตอนที่ 3: การทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว
- วัตถุประสงค์: เพื่อเปลี่ยนชั้นผิวที่มีคาร์บอนสูงให้เป็นโครงสร้างมาร์เทนไซต์ที่แข็งและทนต่อการสึกหรอ
- ระดับความแข็งปานกลาง: น้ำมันเป็นสารชุบแข็งที่นิยมใช้สำหรับเหล็กอัลลอยเหล่านี้ การชุบแข็งด้วยน้ำมันช่วยให้เย็นตัวเร็วพอที่จะได้ความแข็งสูง ในขณะเดียวกันก็ลดความเสี่ยงของการบิดเบี้ยวและการแตกร้าวที่มักเกิดขึ้นจากการชุบแข็งด้วยน้ำ
- อุณหภูมิ: โดยทั่วไปจะใช้น้ำมันที่อุ่นไว้ก่อนที่อุณหภูมิ 60–80°C เพื่อให้ได้อัตราการระบายความร้อนที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น
ขั้นตอนที่ 4: การอบชุบความร้อน
- วัตถุประสงค์: เพื่อลดความเครียดภายในที่เกิดจากการชุบแข็ง ลดความเปราะ และให้ได้สมดุลระหว่างความแข็งและความเหนียวในขั้นสุดท้าย
- อุณหภูมิและเวลา:
- เพื่อให้ได้ความแข็งผิวสูงสุด (เช่น 58-62 HRC) ให้ทำการอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ 150–200°C เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง
- หากต้องการความแข็งที่ต่ำลงเล็กน้อยแต่มีความเหนียวสูงขึ้น สามารถใช้ความร้อนในการอบคืนตัวที่อุณหภูมิ 400–450°C ได้
ขั้นตอนที่ 5: หลังการรักษา (ไม่จำเป็น แต่แนะนำให้ทำ)
- การยิงเม็ดโลหะ (Shot Peening): กระบวนการนี้จะยิงเม็ดโลหะทรงกลมขนาดเล็กไปที่พื้นผิวของโซ่ ทำให้เกิดแรงกดอัดตกค้าง ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงต่อความล้าได้อย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับโซ่ที่ต้องรับแรงกระทำซ้ำๆ
การวัดความลึกของคดี
นี่คือการทดสอบที่สำคัญที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าชั้นคาร์บอนไนซ์มีความหนาเพียงพอที่จะทนต่อการสึกหรอโดยที่ปลอกกระสุนไม่ยุบตัวลงภายใต้แรงกด
- ความลึกของชั้นผิวที่มีผล: หมายถึงระยะทางตั้งฉากจากผิวไปยังจุดที่ความแข็งลดลงเหลือค่าเฉพาะค่าหนึ่ง โดยทั่วไปคือ 550 HV (หรือ 52 HRC)
- ขั้นตอน: นำหน้าตัดของข้อต่อโซ่มาขัดเงา กัดกรด (มักใช้ไนทัล) และตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จากนั้นทำการทดสอบความแข็งระดับไมโครเพื่อหาความลึกที่ความแข็งลดลงเหลือ 550 HV อย่างแม่นยำ
- เกณฑ์การยอมรับ: ความลึกของชั้นผิวที่วัดได้ต้องเป็นไปตามค่าขั้นต่ำที่กำหนด (เช่น ≥1.0 มม. หรือตามกฎ `0.1 x เส้นผ่านศูนย์กลาง`) และต้องมีความสม่ำเสมอทั่วทั้งเส้นรอบวงของข้อต่อ
การวิเคราะห์ทางโลหะวิทยา
- โครงสร้างจุลภาค: ใช้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาตรวจสอบหน้าตัดที่ผ่านการกัดกรด จุดประสงค์คือเพื่อตรวจสอบว่าชั้นผิวเป็นมาร์เทนไซต์ที่มีเกรนละเอียดและมีการเปลี่ยนไปเป็นโครงสร้างแกนกลางที่แข็งแรงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ไม่ควรมีเครือข่ายคาร์ไบด์ตามขอบเกรนจำนวนมาก ซึ่งอาจทำให้เกิดความเปราะได้
การทดสอบเชิงกล
- แรงดึงขาด: นำโซ่ตัวอย่างมาดึงจนขาดในเครื่องทดสอบแรงดึง เพื่อตรวจสอบว่าตรงตามหรือเกินกว่าแรงดึงขาดขั้นต่ำที่กำหนดโดยมาตรฐาน เช่น DIN 764 หรือ DIN 766 สำหรับเกรดที่เกี่ยวข้อง (เช่น เกรด 2 หรือ 3)
วันที่โพสต์: 23 มีนาคม 2026
