1. การอบคืนตัว (Tempering) เป็นกระบวนการอบชุบความร้อนขั้นสุดท้ายที่ทำต่อจากกระบวนการชุบแข็ง (Quenching)
เหตุใดเหล็กชุบแข็งจึงจำเป็นต้องอบคืนตัว?
โครงสร้างจุลภาคหลังการชุบแข็ง: หลังการชุบแข็ง โครงสร้างจุลภาคของเหล็กโดยทั่วไปประกอบด้วยมาร์เทนไซต์และออสเทนไนต์ที่เหลืออยู่ ทั้งสองเป็นเฟสที่ไม่เสถียรและจะเกิดการเปลี่ยนแปลงภายใต้เงื่อนไขบางประการ
คุณสมบัติของมาร์เทนไซต์: มาร์เทนไซต์มีลักษณะเด่นคือมีความแข็งสูงแต่ก็เปราะสูงด้วย (โดยเฉพาะมาร์เทนไซต์รูปเข็มที่มีคาร์บอนสูง) ซึ่งไม่ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานหลายประเภท
ลักษณะของการเปลี่ยนรูปเป็นมาร์เทนไซต์: การเปลี่ยนรูปเป็นมาร์เทนไซต์เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก หลังจากชุบแข็งแล้ว ชิ้นงานจะมีแรงเค้นภายในตกค้าง ซึ่งอาจนำไปสู่การเสียรูปหรือการแตกร้าวได้
สรุป: ชิ้นงานไม่สามารถใช้งานได้ทันทีหลังจากการชุบแข็ง! จำเป็นต้องทำการอบคืนตัวเพื่อลดความเค้นภายในและเพิ่มความเหนียวของชิ้นงาน ทำให้สามารถใช้งานได้อย่างเหมาะสม

2. ความแตกต่างระหว่างความสามารถในการชุบแข็งและกำลังการชุบแข็ง:
ความสามารถในการชุบแข็ง :
ความสามารถในการชุบแข็ง หมายถึง ความสามารถของเหล็กในการชุบแข็งได้ในระดับความลึกที่กำหนด (ความลึกของชั้นที่แข็งตัว) หลังจากกระบวนการชุบเย็น ซึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและโครงสร้างของเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุผสมและชนิดของเหล็ก ความสามารถในการชุบแข็งเป็นตัววัดว่าเหล็กสามารถชุบแข็งได้ดีเพียงใดตลอดความหนาในระหว่างกระบวนการชุบเย็น
ความแข็ง (ความสามารถในการชุบแข็ง):
ความแข็ง หรือความสามารถในการชุบแข็ง หมายถึง ความแข็งสูงสุดที่สามารถทำได้ในเหล็กหลังจากกระบวนการชุบแข็ง โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนในเหล็ก ปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้นโดยทั่วไปจะนำไปสู่ความแข็งที่สูงขึ้น แต่ก็อาจถูกจำกัดด้วยธาตุผสมในเหล็กและประสิทธิภาพของกระบวนการชุบแข็ง

3. ความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก
√แนวคิดเรื่องความสามารถในการชุบแข็ง
ความสามารถในการชุบแข็ง หมายถึง ความสามารถของเหล็กในการรับความแข็งแบบมาร์เทนไซต์ในระดับหนึ่งหลังจากชุบเย็นจากอุณหภูมิออสเทนไนซ์ กล่าวอย่างง่ายๆ คือ ความสามารถของเหล็กในการสร้างมาร์เทนไซต์ระหว่างการชุบเย็น
การวัดความสามารถในการแข็งตัว
ขนาดของความสามารถในการชุบแข็งนั้นระบุได้จากความลึกของชั้นชุบแข็งที่ได้ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดหลังจากการชุบเย็น
ความลึกของชั้นแข็งตัว: นี่คือความลึกจากพื้นผิวของชิ้นงานไปยังบริเวณที่โครงสร้างเป็นมาร์เทนไซต์ครึ่งหนึ่ง
สารหล่อเย็นทั่วไป:
•น้ำ
ลักษณะเด่น: ประหยัดและมีประสิทธิภาพในการทำความเย็นสูง แต่มีอัตราการทำความเย็นสูงใกล้จุดเดือด ซึ่งอาจทำให้เกิดการทำความเย็นมากเกินไป
การใช้งาน: โดยทั่วไปใช้สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน
น้ำเกลือ: สารละลายของเกลือหรือด่างในน้ำ ซึ่งมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนที่อุณหภูมิสูงได้ดีกว่าน้ำเปล่า ทำให้เหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน
•น้ำมัน
คุณสมบัติ: ให้การระบายความร้อนที่ช้าลงที่อุณหภูมิต่ำ (ใกล้จุดเดือด) ซึ่งช่วยลดแนวโน้มการเสียรูปและการแตกร้าวได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนต่ำกว่าที่อุณหภูมิสูง
การใช้งาน: เหมาะสำหรับเหล็กอัลลอยด์
ประเภท: ได้แก่ น้ำมันหล่อเย็น น้ำมันเครื่อง และน้ำมันดีเซล

เวลาในการทำความร้อน
เวลาในการให้ความร้อนประกอบด้วยอัตราการให้ความร้อน (เวลาที่ใช้ในการให้ความร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการ) และเวลาในการคงอุณหภูมิ (เวลาที่รักษาอุณหภูมิเป้าหมายไว้)
หลักการในการกำหนดเวลาการให้ความร้อน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งชิ้นงาน ทั้งภายในและภายนอก
ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบวนการออสเทนไนเซชันเสร็จสมบูรณ์ และออสเทนไนต์ที่เกิดขึ้นนั้นมีความสม่ำเสมอและละเอียด
หลักเกณฑ์ในการกำหนดเวลาการให้ความร้อน: โดยปกติจะประมาณโดยใช้สูตรเชิงประจักษ์หรือกำหนดโดยการทดลอง
สารหล่อเย็น
สองประเด็นสำคัญ:
ก. อัตราการเย็นตัว: อัตราการเย็นตัวที่สูงขึ้นจะส่งเสริมการเกิดมาร์เทนไซต์
ข. ความเค้นตกค้าง: อัตราการเย็นตัวที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเค้นตกค้าง ซึ่งอาจนำไปสู่แนวโน้มการเสียรูปและการแตกร้าวในชิ้นงานที่มากขึ้น