การควบคุมรูปร่างของซัลไฟด์อินคลูชันด้วยแรร์เอิร์ท ในเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ

Abstract

เหล็กกล้าที่ผ่านการขึ้นรูปร้อนจะมีคุณสมบัติทางกลที่ขึ้นกับทิศทางหรือแอนไอโซโทรปี อันเป็นผลกระทบที่สำคัญจากการยึดตัวของแมงกานีสซัลไฟต์อินคลูชัน การทดลองใช้เหล็กกล้าโลหะผสมตํ่า (คาร์บอน 0.35% แมงกานีส 1.3% และกำมะถัน 0.02%) เป็นชิ้นงานทดลองและใช้แรร์เอิร์ทในรูปของ มิช เมทัล ใส่ในขั้นตอนการหล่อเหล็กกล้า หลังจากการหล่อและการอบชุบความร้อนโดยกระบวนการนอร์มาลไลซ์ชิงแล้วนำชิ้นงานทดลองมาผ่านกระบวนการทุบ ขึ้นรูปร้อนโดยการลดขนาดความหนาลง 50% จากนั้นจึงทำการทดสอบการรับแรงกระแทก คุณสมบัติแรงดึง และโครงสร้างจุลภาคในทิศทางตามแนวการขึ้นรูปและทิศทางขวางการขึ้นรูป พบว่าแรร์เอิร์ทสามารถ ควบคุมให้ซัลไฟต์อินคลูชันมีรูปร่างกลมหลังจากการทุบขึ้นรูปได้อย่างมีประสิทธิภาพและได้ผลดีที่สุดที่อัตราส่วนซีเรียมต่อกำมะถันประมาณ 1.5 จากผลของรูปร่างกลมของอินคลูชันดังกล่าวส่งผลให้พลังงานรับแรงกระแทกและเปอร์เซ็นต์การยึดตัวทั้งในทิศทางตามและขวางการขึ้นรูปมีค่า เพิ่มขึ้นและ เป็นแอนไอโซโทรปีลดลง อย่างไรก็ตามต้องระวังไม่ให้อัตราส่วนของซีเรียมต่อกำมะถันมีค่ามากกว่า 3 เพราะจะทำให้เกิดการแตกเปราะที่อุณหภูมิสูงขณะขึ้นรูปร้อน การเติมแรร์เอิร์ทในปริมาณที่ไม่มากจนเกินไปจะไม่ส่งผลกระทบใด ๆ ต่อค่ากำลังวัสดุและโครงสร้างขึ้นฐานของเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ