การอบชุบด้วยความร้อนและการทำงานเย็นมีอิทธิพลต่อความแข็งแรงของสลักเกลียวสแตนเลสอย่างไร

สลักเกลียวสแตนเลส มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในงานก่อสร้าง ทางทะเล ยานยนต์ และอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อน ความทนทาน และความแข็งแรงทางกล อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับวิธีการประมวลผล วิธีการเสริมสร้างความเข้มแข็งที่พบบ่อยที่สุดสองวิธีคือ การรักษาความร้อน และ การทำงานที่เย็น ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรง ความแข็ง และความน่าเชื่อถือโดยรวมของสลักเกลียวสแตนเลส

การรักษาความร้อนและสลักเกลียวสแตนเลส

การอบชุบด้วยความร้อนเป็นกระบวนการทำความร้อนและความเย็นแบบควบคุมที่ใช้กับโลหะเพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกล สำหรับสลักเกลียวสแตนเลส ผลของการบำบัดความร้อนจะขึ้นอยู่กับโลหะผสมและโครงสร้างจุลภาคที่เฉพาะเจาะจง

1. เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก (เช่น 304, 316)

   • เกรดออสเทนนิติกไม่สามารถชุบแข็งด้วยกรรมวิธีทางความร้อนได้เช่นเดียวกับเหล็กกล้าคาร์บอน
   • ส่วนใหญ่ยังคงไม่ได้รับผลกระทบจากกระบวนการชุบแข็งแบบเดิมๆ แต่สามารถบรรเทาความเครียดได้ด้วยการหลอมสารละลาย
   • การอบชุบด้วยความร้อนส่วนใหญ่จะใช้เพื่อคืนความต้านทานการกัดกร่อนและขจัดความเครียดหลังการแปรรูป

2. เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก (เช่น 410, 420, 431)

   • สลักเกลียวมาร์เทนซิติกตอบสนองต่อการบำบัดความร้อนได้ดี
   • ด้วยกระบวนการต่างๆ เช่น การชุบแข็งและการอบคืนตัว ความแข็งและความต้านทานแรงดึงของพวกมันจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
   • อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้มาพร้อมกับการแลกกับความต้านทานการกัดกร่อนที่ลดลงเมื่อเทียบกับเกรดออสเทนนิติก

3. ดูเพล็กซ์สแตนเลส (เช่น 2205)

   • โบลต์ดูเพล็กซ์ผสมผสานโครงสร้างเฟอริติกและออสเทนนิติกเข้าด้วยกัน ทำให้มีความแข็งแรงสูงโดยไม่ต้องผ่านการบำบัดความร้อนอย่างกว้างขวาง
   • การอบชุบด้วยความร้อนสามารถใช้เพื่อบรรเทาความเครียดและปรับสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งกับความแข็งแกร่ง แต่ต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการเปราะ

จุดสำคัญ : การอบชุบด้วยความร้อนจะเพิ่มความแข็งแรงส่วนใหญ่ในเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกและสเตนเลสชุบแข็งด้วยการตกตะกอน ในขณะที่ประเภทออสเทนนิติกอาศัยวิธีการอื่นในการเสริมความแข็งแกร่ง

สลักเกลียวงานเย็นและสเตนเลส

การทำงานแบบเย็นหรือที่เรียกว่า งานแข็งตัว เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปโลหะที่อุณหภูมิห้องเพื่อเพิ่มความแข็งแรง โดยทั่วไปจะทำได้สำเร็จโดยผ่านกระบวนการตี รีด ดึง หรือทำเกลียวระหว่างการผลิตโบลต์

1. ผลต่อเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก

   • การทำงานเย็นช่วยเสริมความแข็งแกร่งของสลักเกลียวสเตนเลสออสเทนนิติกได้อย่างมาก
   • เมื่อวัสดุมีรูปร่างผิดปกติ ความคลาดเคลื่อนในโครงสร้างผลึกจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีความแข็งและความต้านทานแรงดึงสูงขึ้น
   • โบลท์สแตนเลสงานเย็น (เช่น เกรด A2-70 หรือ A4-80) มักใช้ในงานโครงสร้างและการยึดที่ต้องการทั้งความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน

2. ผลต่อเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก

   • เกรดมาร์เทนซิติกจะได้รับประโยชน์น้อยลงจากการทำงานเย็น เนื่องจากต้องใช้ความร้อนในการชุบแข็งอยู่แล้ว
   • งานเย็นอาจใช้สำหรับการตกแต่งมิติ แต่ไม่ใช่วิธีการหลักในการเพิ่มความแข็งแรง

3. ผลกระทบต่อเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์

   • โบลต์ดูเพล็กซ์สามารถเสริมกำลังได้ด้วยการทำงานเย็น แม้ว่าโครงสร้างจุลภาคแบบผสมจะให้ความแข็งแรงสูงโดยธรรมชาติเมื่อเปรียบเทียบกับเกรดออสเทนนิติกที่ไม่มีการผ่านกระบวนการที่กว้างขวาง

จุดสำคัญ : การทำงานเย็นเป็นวิธีการหลักในการเพิ่มความแข็งแรงของโบลต์สเตนเลสออสเทนนิติก ซึ่งทำให้โบลต์ชนิดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานทางกลและโครงสร้างที่มีความต้องการสูง

การเปรียบเทียบระหว่างการรักษาความร้อนกับการทำงานเย็น

ผลกระทบในทางปฏิบัติสำหรับการเลือกโบลต์

• สำหรับการใช้งานที่มีความแข็งแรงสูง : โบลท์สเตนเลสมาร์เทนซิติกที่ผ่านกรรมวิธีทางความร้อนมีความแข็งแรงเชิงกลที่เหนือกว่า แต่ควรใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนน้อยกว่า
• สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (ทางทะเล กระบวนการทางเคมี ฯลฯ) : โบลท์สเตนเลสออสเทนนิติกที่ทำงานด้วยความเย็นให้ความสมดุลที่ดีระหว่างความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงทางกล
• สำหรับการใช้งานโครงสร้างงานหนัก : โบลท์สแตนเลสดูเพล็กซ์มีความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการกัดกร่อนโดยอาศัยขั้นตอนหลังการประมวลผลน้อยกว่า

บทสรุป

ความเข้มแข็งของ สลักเกลียวสแตนเลส ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากวิธีการประมวลผล การรักษาความร้อน มีประโยชน์หลักสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกและสเตนเลสชุบแข็งด้วยการตกตะกอน ซึ่งเพิ่มความแข็งและความต้านทานแรงดึง แต่บางครั้งก็ต้องสูญเสียความต้านทานการกัดกร่อน ทำงานเย็น ในทางกลับกัน เป็นวิธีการเสริมกำลังที่สำคัญสำหรับสลักเกลียวสเตนเลสออสเทนนิติก ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงในขณะที่ยังคงความต้านทานการกัดกร่อน ด้วยการทำความเข้าใจว่ากระบวนการเหล่านี้ส่งผลต่อเกรดสแตนเลสที่แตกต่างกันอย่างไร ผู้ผลิตและวิศวกรสามารถเลือกประเภทสลักเกลียวที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานแต่ละประเภท ปรับสมดุลความทนทาน ประสิทธิภาพการกัดกร่อน และความน่าเชื่อถือทางกล