ชุบผิวแข็ง vs ชุบแข็งทะลุ: สกรู โบลต์ ควรใช้แบบไหน
สองกระบวนการหลักบนเตาสายพานต่อเนื่องของเรา — เลือกจากหน้าที่ของชิ้นงาน ไม่ใช่จากความแข็งสูงสุดอย่างเดียว
Case hardening vs Through hardening
คำตอบสั้น: สกรูเกลียวปล่อยใช้ชุบผิวแข็ง โบลต์เกรด 8.8/10.9 ใช้ชุบแข็งทะลุ
ชุบผิวแข็ง (carburizing) เติมคาร์บอนให้ผิวเหล็กคาร์บอนต่ำแล้วชุบ ได้ผิวแข็งราว 550–700 HV กันเกลียวรูด แต่แกนยังเหนียวไม่หักง่าย — เหมาะกับสกรูเกลียวปล่อย/ปลายสว่านที่ต้องกัดเกลียวเข้าเหล็ก ส่วนชุบแข็งทะลุ (quench & temper) ทำให้เหล็กคาร์บอนปานกลาง/อัลลอยแข็งสม่ำเสมอทั้งหน้าตัด ใช้ทำโบลต์ตามเกรด 8.8, 10.9, 12.9 ที่ต้องการแรงดึงทั้งตัว
ตารางเปรียบเทียบชุบผิวแข็งกับชุบแข็งทะลุ
| หัวข้อ | ชุบผิวแข็ง (Carburizing) | ชุบแข็งทะลุ (Q&T) |
|---|---|---|
| หลักการ | เติมคาร์บอนที่ผิว (~850–940°C) แล้วชุบเย็น | ให้ความร้อนทั้งชิ้นแล้วชุบเย็น + อบคืนตัว |
| วัสดุที่ใช้ | เหล็กคาร์บอนต่ำ เช่น SWCH10A–22A (C ≤ ~0.25%) | เหล็กคาร์บอนปานกลาง/อัลลอย เช่น S45C, SCM435, SCM440 |
| ความแข็งผิว | ประมาณ 550–700 HV (~52–60 HRC) | ตามเกรด เช่น 22–39 HRC (8.8–10.9) |
| ความแข็งแกน | ต่ำกว่าผิวมาก — แกนเหนียว | ใกล้เคียงผิว — สม่ำเสมอทั้งหน้าตัด |
| ตัวแปรที่ต้องระบุ | ความลึกผิวแข็ง (case depth) + ความแข็งผิว + แกน | ช่วงความแข็ง/เกรด + จุดวัด |
| มาตรฐานที่ใช้บ่อย | ISO 2702 (สกรูเกลียวปล่อยชุบแข็ง) | ISO 898-1 (property class โบลต์) |
| ชิ้นงานตัวอย่าง | สกรูเกลียวปล่อย สกรูปลายสว่าน สกรูยิปซัม แหวน | โบลต์/น็อตเกรด 8.8–12.9 สลัก พิน |
| จุดแข็ง | ผิวแข็งกันสึก + แกนเหนียวรับแรงกระแทก | รับแรงดึง/แรงขันได้ทั้งตัวตามเกรด |
เลือกอย่างไร
Case hardening
เลือกชุบผิวแข็งเมื่อชิ้นงานขึ้นรูปจากเหล็กคาร์บอนต่ำและหน้าที่หลักคือ "ผิวต้องแข็ง" เช่น กัดเกลียวเข้าเหล็กแผ่น กันสึกที่ผิว โดยแกนต้องเหนียวพอไม่ให้หัวขาดหรือชิ้นงานหักคางาน
Through hardening
เลือกชุบแข็งทะลุเมื่อชิ้นงานต้องรับแรงดึง/แรงเฉือนทั้งหน้าตัดตาม property class เช่น โบลต์เกรด 8.8 ขึ้นไป หรือชิ้นส่วนที่สเปกกำหนดความแข็งสม่ำเสมอทั้งชิ้น
ข้อจำกัดก่อนนำไปใส่สเปก
- เหล็กคาร์บอนต่ำชุบแข็งทะลุไม่ได้ และเหล็กคาร์บอนสูงไม่ควรนำมา carburize — วัสดุกับกระบวนการต้องไปด้วยกัน
- ความลึกผิวแข็งของสกรูขนาดเล็กบางเพียงหลักสิบ-ร้อยไมครอน การเจียร/ขัดหลังชุบอาจกินผิวแข็งหมด
- ช่วง HV/HRC เป็นค่าทั่วไปของชิ้นส่วนขนาดเล็กบนเตาสายพาน ไม่ใช่ค่ารับประกัน ต้องยืนยันด้วยการทดสอบ
- ชิ้นงานชุบแข็งที่ชุบซิงค์ต่อ ต้องประเมินความเสี่ยง hydrogen embrittlement และอบไล่ไฮโดรเจนตามเกรด
ข้อมูลที่ควรส่งให้โรงชุบ
- 1ชนิดชิ้นงาน วัสดุ และ mill certificate
- 2มาตรฐานอ้างอิง เช่น ISO 2702 หรือ ISO 898-1
- 3ความแข็งผิว ความลึกผิวแข็ง (ถ้า carburize) หรือช่วงความแข็ง/เกรด (ถ้า Q&T)
- 4จุดวัดและวิธีทดสอบ (HV/HRC)
- 5จำนวน/น้ำหนักต่อล็อต และผิวชุบขั้นถัดไป
คำถามที่พบบ่อย
สกรูเกลียวปล่อยใช้กระบวนการไหน
ใช้ชุบผิวแข็ง (carburizing) สกรูเหล็กคาร์บอนต่ำจะได้ผิวแข็งกัดเกลียวเข้าเหล็กได้ ขณะที่แกนยังเหนียว ส่วนชุบแข็งทะลุใช้กับโบลต์เหล็กคาร์บอนปานกลาง/อัลลอยที่ต้องการแรงทั้งหน้าตัด
เหล็กทุกเกรดชุบแข็งทะลุได้ไหม
ไม่ได้ เหล็กคาร์บอนต่ำชุบแข็งทะลุไม่ได้ และเหล็กคาร์บอนสูงไม่ควรนำมา carburize วัสดุกับกระบวนการต้องไปด้วยกัน ส่งเกรดวัสดุมา เราช่วยยืนยันแนวทางที่เหมาะสม