การอบคืนตัว (Tempering)

       การอบคืนตัว (Tempering) คือขั้นตอนการอบโดยการเผาเหล็กให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤติประมาณ 700℃ หลังจากที่ทำการชุบแข็งแล้ว เหล็กที่อบคืนตัวนี้จะมีค่าความแข็งน้อยกว่าเหล็กที่ผ่านกรรมวิธีชุบแข็งเพียงอย่างเดียว


       เมื่อชิ้นงานเหล็กกล้าผ่านการชุบแข็งมาแล้ว จะเกิดความแข็ง แต่ก็เกิดความเปราะ และเกิดความเครียดภายในเนื้อเหล็กกล้า การนำไปใช้งานในบางประเภทจะยังไม่เหมาะสมตอนนี้ เพราะถ้าชิ้นงานถูกนำไปในใช้งานประเภทที่ต้องผ่านการกระแทกแรง ๆ เหล็กอาจเกิดการแตกร้าวได้ จึงมีความจำเป็นที่จะต้องปรับสภาพชิ้นงานนั้นเสียใหม่หลังการชุบแข็ง ซึ่งวิธีการนี้จะเพิ่มคุณสมบัติทางด้านความเหนียวขึ้น เหล็กกล้าจะมีอัตราการยืดตัวที่เพิ่มขึ้น


       คุณสมบัติของชิ้นงานที่นำมาอบคืนตัวนั้น จะเป็นชิ้นงานที่จะทำให้ชิ้นงานมีความเหนียวเพิ่มมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ต้องการคุณสมบัติของพื้นผิวชิ้นงานที่ต้องมีความทนต่อการเสียดสี ความแข็งแรง ความไหลลื่นไม่สะดุด เป็นต้น เพราะเช่นนี้จึงนิยมใช้กรรมวิธีชุบแข็งแล้วอบคืนตัวเช่นนี้ นอกจากนี้ การปรับคุณสมบัติเหล็กสำหรับงานตกแต่งทางกลด้วยวิธี “การอบคืนตัวในอุณหภูมิสูง” เราจะเรียกวิธีนี้ว่า “การปรับคุณสมบัติ”


       นอกจากนี้ กรณีของโลหะที่ใช้กับอุปกรณ์เครื่องมือนั้น หากทำการชุบแข็งหรือการอบคืนตัวแล้วแต่ยังมีความแข็งไม่เพียงพอ ก็อาจจะทำให้อายุการใช้งานน้อยลงตามไปด้วย ซึ่งวิธีที่จะสามารถแก้ไขปัญหานี้วิธีหนึ่งคือ “การอบชุบพื้นผิวโลหะ (Surface Heat Treatment)”


       การอบคืนตัวของชิ้นงานไม่จำเป็นต้องทำในทุกชิ้นงาน ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้าและวัตถุประสงค์การใช้งาน K.D.Heat Technology พร้อมให้บริการด้านคำปรึกษาและคำแนะนำเรามีทีมงานที่มีประสบการณ์เกี่ยวกับการชุบแข็งครบวงจร 
 

       ในส่วนเหล็กที่ผ่านการชุบมาแล้วย่อมจะเกิดความเครียด (strain) ขึ้นภายใน และมีความแข็งเพิ่มขึ้น แต่เหล็กจะขาดคุณสมบัติทางด้าน ความเหนียว (Ductility) ทำให้ไม่เหมาะที่จะนำไปใช้งานที่ต้องใช้แรงกระแทก เพราะถ้าเกิดมีการกระแทกชิ้นเหล็กอาจจะแตกร้าวได้ จึงจำเป็นต้องปรับปรุงคุณสมบัติของชิ้นงานเสียใหม่โดยการอบคืนตัว ซึ่งมีวิธีการดังนี้

       นำเหล็กที่ผ่านการชุบมาแล้วเผาภายในเตาที่อุณหภูมิต่ำประมาณ 200 ๐C – 400 ๐C ทิ้งไว้ประมาณ 1 – 3 ชั่วโมงแล้วเอาออกปล่อยให้เย็น ในอากาศธรรมดา เหล็กจะมีคุณสมบัติด้านความเหนียว (Ductility) ดีขึ้น แต่ความแข็งจะลดลงเล็กน้อย ในขณะที่เผาที่อุณหภูมิต่ำ มาร์เทนไซต์จะมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย โดยอะตอมคาร์บอนจะเคลื่อนไหวออกจากมาร์เทนไซต์มารวมกันเป็นเฟอร์ไรท์และซีเมนไซต์บางส่วน ที่เป็นเช่นนี้เพราะมาร์เทนไซต์ไม่ใช่โครงสร้างของเหล็กที่สมดุลที่อุณหภูมิบรรยากาศ เมื่อเหล็กได้รับความร้อนจะเกิดการเปลี่ยนแปลงเพื่อกลับไปเป็นโครงสร้างที่สมดุลคือเหล็กเฟอร์ไรท์ กับซีเมนต์ที่เราต้องเผาที่อุณหภูมิสูงไม่เกิน 400 ๐C ก็เพื่อไม่ต้องการให้มาร์เทนไซต์คืนตัวหมด เพราะเรายังต้องการความแข็งของเหล็กอยู่ ถ้าเราเผาให้อุณหภูมิสูงเกิน 400 ๐C ความแข็งจะถูกทำลายหมดต่อจากนั้นก็ลดระดับอุณหภูมิลงมาอย่างรวดเร็ว แล้วเผาแช่ที่ระดับอุณหภูมินี้ช่วงระยะเวลาหนึ่ง เพื่อให้ชิ้นงานเปลี่ยนโครงสร้างมาเป็นแบบ