ผลกระทบของกระบวนการกดรีดผิวด้วยเซรามิกบอลที่มีต่อความแข็งผิวและ ความเค้นตกค้างในเหล็ก SKD11

ผู้แต่ง

  • อัครวัฒน์ ใบกว้าง วิทยาลัยเทคนิคลำปาง สถาบันการอาชีวศึกษาภาคเหนือ
  • เอกรินทร์ ทองอนุ วิทยาลัยเทคนิคลำปาง สถาบันการอาชีวศึกษาภาคเหนือ
  • สุกิจ ขัดชอนใบ วิทยาลัยเทคนิคลำปาง สถาบันการอาชีวศึกษาภาคเหนือ
  • สหรัฐ ถาวรรัตน์ วิทยาลัยเทคนิคลำปาง สถาบันการอาชีวศึกษาภาคเหนือ
  • ภาคภูมิ จำปีเรือง วิทยาลัยเทคนิคลำปาง สถาบันการอาชีวศึกษาภาคเหนือ

คำสำคัญ:

การกดรีดผิวแข็งด้วยเซรามิกบอล, ความแข็งผิว, ความเคนตกค้าง, เหล็ก SKD11

บทคัดย่อ

การกดรีดผิวแข็งเป็นกระบวนการปรับปรุงสมบัติทางกายภาพของชั้นผิวโลหะทำให้เกิดผิวชิ้นงานมีความแข็ง เกิดความเค้นตกค้างภายในส่งผลให้ผิวของชิ้นงานจะมีความแข็งเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังทำให้ชิ้นงานมีความหยาบผิวดีขึ้น ด้วยจุดเด่นของการกดรีดผิวแข็งนี้ทำให้สามารถนำไปพัฒนาการผลิตในงานอุตสาหกรรมได้หลากหลาย เช่น การผลิตใบพัดเรือ และการผลิตแม่พิมพ์ขึ้นรูป เป็นต้น เพื่อลดขั้นตอน เวลา และความเสียหายของขั้นตอนการผลิตอื่น ๆ การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากระบวนการกดรีดผิวแข็งวัสดุเหล็ก SKD11 ด้วยเซรามิกบอลชนิดซิลิกอนไนไตร ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มิลลิเมตร ภายใต้เงื่อนไขแรงดันน้ำมันไฮดรอลิก 200, 400 และ 600 บาร์ ความลึกในการกดรีดผิวแข็ง 0.3, 0.5 และ 0.7 มิลลิเมตร ความเร็วการเคลื่อนที่โต๊ะงานของการกดรีดผิวแข็ง 2000 มิลลิเมตร/นาที อัตราป้อน 0.1 มิลลิเมตร/รอบ เมื่อกดรีดผิวแข็งเสร็จนำชิ้นงานมาทดสอบหาค่าความแข็งผิวความเค้นตกค้าง ค่าความหยาบผิว ค่าความแข็งชั้นผิวของชิ้นงานกดรีดผิวแข็ง
จากผลการทดลองการกดรีดผิวแข็ง พบว่าแรงดันน้ำมันไฮดรอลิกและความลึกรีดผิวแข็ง มี อิทธิพลร่วมกันที่ส่งผลต่อความแข็งผิวของชิ้นงานค่าความแข็งผิวเฉลี่ยมีแนวโน้มที่สอดคล้องกันกับค่าความเค้นตกค้างโดยค่าเฉลี่ยสูงสุดอยู่ที่ 629.4 MHV หรือเท่ากับ 57.8 HRC ที่เงื่อนไขแรงดันน้ำมันไฮดรอลิก 400 บาร์ ความลึกในการกดรีดผิวแข็ง 0.5 มิลลิเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับกระบวนการอบชุบโลหะ ค่าความหยาบผิวอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานการขึ้นภาพที่สามารถยอมรับได้ความแข็งชั้นผิวมีค่าเฉลี่ย เทียบเคียงกับกระบวนการอบชุบผิวแข็ง ทำให้การกดรีดผิวแข็งมีความแข็งและความเค้นตกค้างเพิ่มมากขึ้น

เอกสารอ้างอิง

Misumi (Thailand) Co., Ltd. “SKD11 carbon steel: Material in various applications.” 2020. [Online]. Available: https://th.misumiec.com/th/pr/recommend_category/carbon_steel201904/

Jutha Wan Metal Ltd. “SKD11 highcarbon steel.” 2020. [Online]. Available: https://www.juthawan.co.th/productitem/skd-11/

Bangkok Special Steel Co., Ltd. “SKD11 properties and applications.” 2020. [Online]. Available: http://www. bssteel.co.th/product-detailDC11.php [4] Technology Promotion Association (Thailand–Japan), “SKD11 hardening,” 2020. [Online] . Available : https://www.tpa.or.th/writer/read_this_book_topic.php?bookID=1818&pageid=85

Montri Kawsuk, Y., “Influence of parameters on surface hardness and residual stress of ball-burnishing process,” M.Eng. thesis, Rajamangala University of Technology Thanyaburi, 2018.

A. A. Ibrahim, S. M. Abd Rabbo, and A. A. Ebied, Y., “Center rest balls burnishing parameters adaptation of steel components using fuzzy logic”, Journal of materials processing technology, vol. 209, pp. 2428–2435, 2009.

M. Rao, J. N., C. K. Reddy, A. and Rama Rao, P. V., Y., “ The effect of roller burnishing on surface hardness and surface roughness on mild steel specimens” , International Journal of Applied Engineering Research, vol. 1, no. 4, pp. 777–785., 2011.

M. Okada, S. Suenobu, K. Watanabe, Y. Yamashita and N. Asakawa, Y., “Development and burnishing characteristics of roller burnishing method with rolling and sliding effects”, Mechatronics, vol. 29, pp. 110–118, 2015.

N. H. Loh and S. C. Tam, “ Effects of ball burnishing parameters on surface finish A literature survey and discussion”, Precision Engineering, vol. 10, no. 4, pp. 215-220, 1988.

L. N. Lo´pez de Lacalle, A. Lamikiz, J. Mun˜oa and J. A. Sa´nchez, “ Quality improvement of ballend milled sculptured surfaces by ball burnishing” , International Journal of Machine Tools & Manufacture, vol. 45, 2005, pp. 1659–1668, 2005.

L. Luca, S. Neagu-Ventzel and I. Marinescu, “ Effects of working parameters on surface finish in ballburnishing of hardened steels” , Precision Engineering, vol. 29, pp. 253–256, 2005.

P. Kumar and P. G K, Design and Development of Ball Burnishing Tool, Proc. of Int. Conf. on Advances in Mechanical Engineering, AETAME, vol. 6, no. 6, pp. 733-738, 2013.

D. Mahajan and R. Tajane, “ A Review on Ball Burnishing Process” , International Journal of Scientific and Research Publications, vol. 3, pp. 1-8, 2013.

S. Torsakul, “ A Study of mechanical properties from fine rolling process using finite element simulation method,” Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Thanyaburi, 2008.

L. Hiegemann, C. Weddeling and A. E. Tekkaya, “ Analytical contact pressure model for predicting roughness of ball burnished surfaces,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 232, pp.63–77, 2016.

T. Zhang, N. Bugtai and I. D. Marinescu, “ Burnishing of aerospace alloy: A theoretical–experimental approach,” Journal of Manufacturing Systems, vol. 37, pp. 472–478, 2015.

A. Rodríguez, L.N. López de Lacalle, A. Celaya, A. Lamikiz and J. Albizuri, “ Surface improvement of shafts by the deep ball-burnishing technique,” Surface & Coatings Technology, vol. 206, pp. 2817–2824, 2012.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2025-12-28

รูปแบบการอ้างอิง

ใบกว้าง อ., ทองอนุ เ., ขัดชอนใบ ส., ถาวรรัตน์ ส., & จำปีเรือง ภ. (2025). ผลกระทบของกระบวนการกดรีดผิวด้วยเซรามิกบอลที่มีต่อความแข็งผิวและ ความเค้นตกค้างในเหล็ก SKD11. วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรม : มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา, 13(2), 26–40. สืบค้น จาก https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/fit-ssru/article/view/262500

ฉบับ

ประเภทบทความ

บทความวิจัย