เหล็กกล้าสามเฟส

เหล็กกล้าสามเฟส หรือเหล็กกล้า TRIP Steel (Transformation Induced Plasticity) เป็นเหล็กกล้าชนิดใหม่ โดยทั่วไปสามารถผลิตได้จากเหล็กกล้าผสมต่ำ ซึ่งนิยมใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์ในปัจจุบัน

กราฟแสดงการใช้งานเหล็กกล้า Trip steel ในอุตสาหกรรมยานยนต์

ซึ่งโครงสร้างจุลภาคประกอบด้วย เฟอร์ไรท์ มาร์เทนไซต์หรือเบนไนท์ และออสเทนไนต์ตกค้าง

รูปแสดงโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้า Trip steel

กรรมวิธีในการผลิตเหล็กกล้า Trip steel โดยการให้ความร้อนแก่เหล็กกล้าเหนือ เส้น A1 แต่ไม่เกินเส้น A3 อุณหภูมิประมาณ 775 องศาเซลเซียล ใช้เวลาประมาณ 30 นาทีต่อความหนาชิ้นงาน 1 นิ้ว จากนั้นนำไปคงอุณหภูมิในเตาอ่างเกลือที่อุณหภูมิประมาณ 400 องศาเซลเซียล ใช้เวลาประมาณ 40 นาที (จนมันใจว่าชิ้นงานเปลี่ยนเฟสเป็นเบนไนท์หมดแล้ว) จากนั้นเย็นตัวอย่างรวดเร็วในน้ำแสดงอุณหภูมิในการผลิตเหล็กกล้า Trip steel

สมบัติทางกลเหล็กกล้า Trip steel จะมีสมบัติเด่นมากในการยืดตัว (Elongation) สูงกว่าเหล็กกล้าสองเฟส (Dual phase steel) และเหล็กกล้า HSLA ซึ่งมาจากโครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อพื้น ค่าความแข็งแรง (Strength) สูง ซึ่งสมบัติที่สำคัญอีกอย่างของเหล็กกล้าชนิดนี้คือ รีเทนออสเทนไนต์ที่ตกค้างในโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้าจะเปลี่ยนเป็นโครงสร้างมาเทนไซต์ที่มีความแข็งแรงสูงในขั้นตอนการขึ้นรูป

แสดงสมบัติทางกลของเหล็กกล้า Trip steel

เหล็กกล้าที่ใช้ในการผลิตเหล็กกล้า Trip steel เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ซึ่งส่วนผสมทางเคมีมีผลสำคัญมากในการผลิตเหล็กกล้าชนิดนี้ เพราะบางครั้งถ้าส่วนผสมทางเคมีไม่เหมาะสมก็ไม่สามารถสร้างเป็นเหล็กกล้าสามเฟสได้ เช่น แมงกานีส ต้องมีปริมาณที่เหมาะสม เป็นต้น

ที่มา :

www.salzgitter-flachstahl.de
www.worldautisteel.org
www.steel.keytometals.com

ข้อคิดดีๆ จากวิศวกรรมวัสดุ 2

Good Stories For Friends >>
คำสั่งพิเศษ

ความหวาดกลัวจับเข้ามาอยู่ในหัวใจของพลทหารท่ามกลางสงครามโลกครั้งที่1... เมื่อเขาได้เห็นเพื่อนสนิทของเขาล้มลงในสนามรบขณะติดอยู่ในสนามที่มีแสงไฟจากปืนพุ่งข้ามไปมาอยู่ตลอดเวลา... พลทหารขออนุญาติผู้กองของเขาออกไปที่ "เขตอันตราย" ซึ่งอยู่ตรงกลางของสนามเพื่อเอาศพเพื่อนกลับมา"ได้" ผู้กองบอก "แต่ฉันไม่คิดว่ามันจะคุ้มนะเพราะเพื่อนของเธอน่ะตายแล้ว... แล้วเธออาจเอาชีวิตไปทิ้งเสียก็ได้" คำพูดของผู้กองไม่สำคัญ... และพลทหารก็ออกไป... เขาแบกเเพื่อนขึ้นบ่าแล้วนำกลับมา... เมื่อทั้งคู่กลิ้งลงมาที่ก้นหลุ่ม... นายทหารก็สำรวจพลทหารที่ได้รับบาดเจ็บแล้วหันไปมองเพื่อนของเขาอย่างอ่อนโยน

"ฉันบอกเธอแล้วว่ามันไม่คุ้ม"...ผู้กองบอก "เพื่อนเธอตายแล้ว...แล้วเธอก็ได้รับบาดเจ็บสาหัสด้วย" "ถึงอย่างนั่นมันก็คุ้มค่าครับท่าน" พลทหารตอบ "เธอหมายความว่ายังไง...คุ้มค่า?" ผู้กองถามกลับ "เพื่อนเธอตายแล้วนะ" ใช่ครับท่าน พลทหารตอบ "แต่มันก็คุ้มค่าเพราะตอนที่ผมไปถึง...เขายังไม่ตาย...ผมดีใจที่ได้ยินเขาบอกว่า"

"ฉันรู้...ว่านายต้องมา..."

เพื่อนแท้คนหนึ่ง คือพรประเสริฐสุด และเป็นหนึ่งเดียว ที่เราคาดคิดไว้ว่า...น้อยสุดที่จะมี

มารู้จักเหล็กกล้าสองเฟส

เหล็กกล้าสองเฟส (Dual phase steel) เป็นเหล็กกล้าชนิดใหม่ที่พัฒนามาจาก เหล็กกล้าผสมต่ำความแข็งแรงสูง (High strength low alloy) มีโครงสร้างจุลภาคประกอบด้วยสองเฟส คือ เฟอร์ไรต์ (Ferrite) และมาร์เทนไซต์(Martensite) หรืออาจประกอบด้วยเฟสเบนไนต์ (Bainite) และเพิร์ลไลต์ (Pearlite) ประกอบด้วยก็ได้ เหล็กประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมรถยนต์

แสดงการใช้เหล็กกล้าชนิดต่างๆ ในชิ้นส่วนรถยนต์

โครงสร้างจุลภาคประกอบด้วยสองเฟส คือ เฟอร์ไรต์ และมาร์เทนไซต์ หรืออาจประกอบด้วยเฟสเบนไนต์ ซึ่งมีสมบัติพิเศษคือ มีค่าความเค้นแรงดึงสูง และมีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดีสามารถขึ้นรูปที่มีความซับซ้อนได้ดี

โครงสร้างจุลภาคประกอบด้วย มาร์เทนไซต์ (สีเทา) เฟอร์ไรท์ (สีขาว)

กรรมวิธีผลิตเหล็กกล้าสองเฟสโดยการให้ความร้อนแก่เหล็กกล้า (ส่วนใหญ่จะใช้เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ) เหลือเส้น A1 แต่ไม่เหนือเส้น A3 คงอุณหภูมิไว้จนมั่นใจว่าชิ้นงานทั้งหมดเป็นเฟสออสเทนไนต์ทั้งชิ้นงาน (ขึ้นกับความหนา) ซึ่งส่วนใหญ่ประมาณ 30 นาที ต่อความหนา 1 นิ้ว จากนั้นเย็นตัวอย่างรวดเร็วในน้ำ

แสดงอุณหภูมิในการใช้การผลิตเหล็กกล้าของเหล็กกล้าคาร์บอน

สมบัติทางกล

จากโครงสร้างจุลภาคจะส่งผลต่อสมบัติทางกลต่อค่าความแข็งแรงและค่าความเหนียวของเหล็กกล้า

เปรียบเทียบสมบัติทางกลของเหล็กกล้าสองเฟสกับเหล็กกล้า HSLA

จากการทดสอบสมบัติทางกล (เทนไซต์) จะเห็นได้ว่าเหล็กกล้าสองเฟสมีค่า Stress (ความแข็งแรง) และค่า Strain (การยืดตัว) สูงกว่าเหล็กกล้า HSLA (High strength low alloys) ซึ่งเราสามารถอธิบายด้วยกลไกการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น (Dislocation) เมื่อชิ้นงานที่เป็นเหล็กกล้าสองเฟสผ่านการขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนต่างๆของรถยนต์ จะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น เมื่อดิสโลเคชั่นเคลื่อนที่ชนเฟสที่มาร์เทนไซต์ที่มีความแข็งแรงสูง จะทำให้ชิ้นงานมีค่าความแข็งแรงสูงด้วย ซึ่งค่าความเหนียวมากจากโครงสร้างเฟอร์ไรท์ในเหล็กกล้าสองเฟส

แสดงกลไกการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่นในเหล็กกล้าสองเฟส

ปัจจุบันเหล็กกล้าสองเฟสจะมีการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมค่อนข้างสูง ซึ่งการวิเคราะห์เกี่ยวกับสมบัติต่างๆ ของเหล็กกล้าสองเฟสนั่นมีความสำคัญมากซึ่งขึ้นกับตัวแปรต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นตัวแปรทางด้านกระบวนการทางความร้อน เช่น อุณหภูมิ เวลา หรือตัวแปรด้านอื่นๆ เช่น ส่วนผสมทางเคมีของเหล็กกล้าที่จะนำมาทำเป็นเหล็กกล้าสองเฟส เป็นต้น หรือแม้กระทั่งการศึกษาการกัดกร่อนของเหล็กกล้าสองเฟสในสภาวะการใช้งานในปัจจุบัน

ที่มา : http://www.uss.com/

สนใจรายละเอียดเพิ่มเติม http://www.mate-kmutnb.net/

ข้อคิดดีๆ จากวิศวกรรมวัสดุ

MATE ภาคอะไร? อาจเคยได้ยินคำถามนี้บ่อยๆ และก็คงตอบกลับไปว่า "วิศวกรรมวัสดุไง"... แต่ในใจอาจคิดว่า.." อะไรวะ ไม่มีใครรู้จักเลยหรอ! มันไม่ใช่เรื่องแปลกที่ไม่มีคนรู้จัก ... เพราะถ้าถามเราว่ารู้จักทุกคณะ ทุกสาขาในสถาบันนี้หรือเปล่า... เราก็คงตอบไปว่าไม่ ...พี่น้องวัสดุเอย...เจ้าเพิ่งเข้ามาศึกษาเพียง รุ่น 1-2-3-4-5-6,,,-10 รุ่น เท่านั้นจะหวังให้เด่นดังได้อย่างไรภาคอื่นได้ไฉน พวกเจ้าทั้งหลายก็เป็นเหมือนพวกเหล็กที่เค้าโยนเข้าเตาเผา ยังไม่ทันร้อน ยังต้องใช้เวลาหล่อหล่อมและปรับปรุงสมบัติอีกมากมาย ไม่มีใครบอกว่าเจ้าจะออกมาเป็นเหล็กชนิดไหน ... เจ้าอาจจะไม่ใช่คนที่มีพรสวรรค์ทางด้านปัญญาแต่นั้นไม่ได้หมายความว่าเจ้าโง่เขลา... ทุกคนมีพรแสวง ขึ้นอยู่กับว่าจะใช้มันมากน้อยแค่ไหน หลายคนบอกว่ามันไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำ... แต่มันก็คงไม่ยากเกินไป ไม่จำเป็นต้องไปแข่งกับใครๆ มากมาย เพราะการชนะอะไรๆ ก็ไม่เท่าชนะใจตัวเอง เหล็กที่แข็งยังมีความเปราะ เหล็กที่อ่อนถึงจะมีความแข็งน้อยแต่ก็มีความเหนียวมาก เราทุกคนต่างๆมีข้อดีต่างกัน ถ้ามีน้อยก็จงสร้างถ้า
มีมากก็จงอย่าลืมตัว

วิศวกรรมวัสดุจะยิ่งใหญ่ได้คงไม่ใช่เพียงข้ามคืน แต่จะเกิดขึ้นได้ถ้าเราช่วยกันสร้างขึ้น อันดับแรกเราต้องสร้างความภาคภูมิใจ ถ้าตัวเราเองไม่ภูมิใจแล้ว แล้วใครเค้าจะมาภูมิใจกับเราด้วย

อันดับที่สองความรักและความสามัคคี ร้อยพ่อพันแม่-ต่างบ้านต่างเมือง ทุกคนต่างๆกัน
มันไม่ง่ายเลยที่จะรวมกันได้ ความเป็นเพื่อนไม่ใช่แค่เรียนร่วมห้องเดียวกัน เลิกเรียนแล้วกลับบ้าน ตัวใครตัวมัน ความเป็นพี่น้องก็ไม่ใช่แค่เรามาเรียนก่อนหรือมาเรียนหลังไม่ได้นับถือกันแบบนั้น มันสร้างขึ้นด้วยใจ ไม่มีใครบังคับได้... การทำกิจกรรมต่างๆ ทำให้ทุกคนได้รู้จักกัน ได้พูดคุยกัน ได้ช่วยเหลือกัน จึงจะทำให้เกิดความสัมพันธ์ขึ้น

จะมีประโยชน์อะไรถ้าเรียนได้ A แต่ไม่มีเพื่อนจริงๆ เลยสักคน ลองถามตัวเองซิ ว่าอยากมีเพื่อนเป็นหนังสือเท่านั้นหรือ? ใน 1 ปี มีกิจกรรมไม่ได้มากมาย จะเสียเวลามากหรือ? เสียเงินมากหรือ? มนุษย์เป็นสัตว์สังคม ไม่ว่าจะอยู่ในสังคมแบบไหนก็ตามทุกคน ย่อมปรับตัวให้เข้ากับสังคมนั้นๆ เพื่อให้เป็นที่ยอมรับ เหมือนต้นไม้ที่รู้จักเอนอ่อนตาม กระแสลมพายุหรือกระแสน้ำที่เชี่ยวกราด ไม่เพียงแต่จะไม่หักแต่ยังคงเจริญเติบโตต่อไปอีกได้ ความสำเร็จของเราก็คือความยิ่งใหญ่ของวิศวกรรมวัสดุในอนาคต จงทำวันนี้ให้ดีที่สุดเพื่ออนาคตที่ดีในวันข้างหน้า จงทำเพื่อตนเองอย่างไม่เห็นแก่ตัว และจงทำเพื่อคนอื่นอย่างไม่ลืมตนเอง....

เครดิต : หนังสือรุ่น วิศวกรรมวัสดุ พระนครเหนือ โดยพี่ ต้นหญ้า45-1066-401-0

วิศวกรรมวัสดุคือ

วิศวกรรมวัสดุ / Materials

มีวัตถุประสงค์ในการผลิตวิศวกรที่มีความรู้ความสามารถทั้งทางทฤษฎี และปฎิบัติ ในด้านวิศวกรรมวัสดุ กระบวนการผลิตวัสดุ สมบัติของวัสดุ และเทคโนโลยี การใช้วัสดุในงานวิศวกรรม เพื่อให้สอดคล้องกับการพัฒนาเทคโนโลยี ด้านอุตสาหกรรมวัสดุของประเทศและเป็นพื้นฐานในการพัฒนาอุตสากหรรมด้าน อื่นๆ ต่อไป

วัสดุวิศวกรรมเป็นศาสตร์ทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาเกี่ยวกับความรู้ในด้านโครงสร้างของวัสดุ กระบวนการผลิต ในเชิงอุตสาหกรรม การควบคุมคุณสมบัติทางกลของวัสดุโดยการควบคุมโครงสร้างจุลภาค และการนำไปใช้งานประเภทต่างๆ การใช้งานวัสดุที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิสูง

ในปัจจุบันการศึกษาทางด้านวิศวกรรมวัสดุ มีความจะเป็นอย่างยิ่งในภาคอุตสาหกรรมการผลิตต่างๆ และงานวิจัยพื้นฐานของประเทศไทย นักศึกษาที่จบการศึกษาที่เรียนจบวิศวกรรมวัสดุ ได้ทำงานในบริษัทชั้นนำของประเทศ

การศึกษาและงานวิจัยทางด้านวัสดุ แบ่งตามกลุ่มอุตสาหกรรม

1. วัสดุสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์
2. วัสดุสำหรับอุตสาหกรรมโลหะ

3. วัสดุสำหรับอุตสาหกรรมพลาสติก

4. วัสดุสำหรับอุตสาหกรรมเซรามิค

5. วัสดุสำหรับอุตสาหกรรมด้านพลังงานสิ่งแวดล้อม

6. วัสดุที่มีสมบัติพิเศษและและวัสดุผสม

บริษัทในกลุ่ม อุตสาหกรรมผลิตโลหะ เช่น เหล็ก อลูมิเนียม อุตสาหกรรมผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ ทั้งโลหะและพอลิเมอร์ อุตสาหกรรมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิค ยกตัวอย่างเช่น

• บริษัท สหวิริยาสตีสอินดัสทรี จำกัด (มหาชน)
• บริษัท บางกอกกล๊าส จำกัด
• บริษัท ไทยน็อค จำกัด (มหาชน)
• บริษัท ไทยโตเคนเทอร์ไม จำกัด
• สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ต่างๆ ของรัฐบาล
  

ที่มา : http://mpte-kmutnb.ning.com/