วัสดุชิ้นงาน

กลุ่มวัสดุชิ้นงาน

อุตสาหกรรมตัดเฉือนโลหะมีการผลิตชิ้นงานหลากหลายรูปแบบจากวัสดุชนิดต่างๆ โดยวัสดุแต่ละชนิดจะมีลักษณะเฉพาะตัวที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบอัลลอย การอบชุบ ความแข็ง เป็นต้น ซึ่งส่งผลอย่างมากต่อการเลือกรูปทรงเครื่องมือตัด เกรด และค่าการตัด ดังนั้น เพื่อให้การเลือกเครื่องมือสามารถทำได้ง่ายขึ้น จึงมีการแบ่งวัสดุชิ้นงานออกเป็นหกกลุ่มหลักตรงกับมาตรฐาน ISO โดยแต่ละกลุ่มจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัวในด้านความสามารถการขึ้นรูปที่แตกต่างกันออกไป

ISO P – เหล็กกล้าเป็นกลุ่มวัสดุที่ใหญ่ที่สุด โดยมีตั้งแต่วัสดุที่ไม่ใช่อัลลอยไปจนถึงวัสดุอัลลอยสูง และยังรวมถึงวัสดุเหล็กกล้าหล่อและเหล็กสเตนเลสเฟอร์ริติกและมาร์เทนซิติกด้วยเช่นกัน วัสดุในกลุ่มนี้มักจะมีคุณสมบัติความสามารถการขึ้นรูปที่ดี แต่อาจมีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับความแข็ง ปริมาณคาร์บอน เป็นต้น

ISO M – เหล็กสเตนเลสเป็นวัสดุที่มีการอัลลอยด้วยโครเมียมในสัดส่วนไม่ต่ำกว่า 12% โดยอาจมีอัลลอยอื่นๆ เช่น นิกเกิลและโมลิบดีนัม รูปแบบการอัลลอยต่างๆ เช่น เฟอร์ริติก มาร์เทนซิติก ออสเทนนิติก และออสเทนนิติก-เฟอร์ริติก (ดูเพล็กซ์) ส่งผลให้มีวัสดุจำนวนมากที่จัดอยู่ในกลุ่มนี้ แต่สิ่งหนึ่งที่วัสดุทุกชนิดในกลุ่มนี้มีเหมือนกัน นั่นคือ คมตัดที่ใช้ในการตัดเฉือนวัสดุกลุ่มนี้จะต้องเผชิญกับปัญหาความร้อนสูง การสึกหรอแบบรอยบาก และการพอกติดของเศษวัสดุที่คมตัด

ISO K – เหล็กหล่อเป็นวัสดุที่เกิดเศษสั้น ซึ่งตรงกันข้ามกับเหล็กกล้า เหล็กหล่อเทา (GCI) และเหล็กหล่ออบเหนียว (MCI) เป็นวัสดุที่ตัดเฉือนได้ค่อนข้างง่าย ในขณะที่เหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (NCI) เหล็กหล่อคอมแพกแกรไฟต์ (CGI) และเหล็กหล่อออสเทมเปอร์ (ADI) จะตัดเฉือนได้ยากกว่า เหล็กหล่อทุกชนิดมีส่วนประกอบของ SiC (ซิลิคอนคาร์ไบด์) ซึ่งมีคุณสมบัติการเสียดสีสูงกับคมตัด

ISO N – โลหะที่ไม่มีแร่เหล็กเป็นโลหะที่มีเนื้ออ่อนกว่า เช่น อะลูมิเนียม ทองแดง ทองเหลือง เป็นต้น อะลูมิเนียมที่มีปริมาณ Si (ซิลิคอน) 13% จะมีคุณสมบัติเสียดสีสูงมาก โดยทั่วไปแล้ว การใช้เม็ดมีดที่มีคมตัดคมจะช่วยให้สามารถใช้ความเร็วตัดได้สูงและช่วยให้เครื่องมือมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ISO S – ซูเปอร์อัลลอยทนความร้อน (HRSA) ประกอบด้วยวัสดุอัลลอยสูงหลายชนิดที่มีเหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ และไทเทเนียมเป็นส่วนประกอบหลัก วัสดุชนิดนี้จะมีเนื้อเหนียว ส่งผลให้เกิดการพอกติดของเศษวัสดุที่คมตัด การแข็งตัวของผิวงานขณะตัดเฉือน (การชุบแข็งจากการตัดเฉือน) และเกิดความร้อนสูง วัสดุในกลุ่มนี้มีคุณสมบัติคล้ายกับกลุ่ม ISO M แต่จะตัดเฉือนได้ยากกว่ามาก รวมทั้งยังทำให้เครื่องมือและคมตัดของเม็ดมีดมีอายุการใช้งานสั้นลง

ISO H – วัสดุในกลุ่มนี้ประกอบด้วยเหล็กกล้าที่มีความแข็งระหว่าง 45-65 HRc รวมถึง เหล็กหล่อเย็นที่มีความแข็งประมาณ 400-600 HB ความแข็งของวัสดุกลุ่มนี้ทำให้ตัดเฉือนได้ยาก นอกจากนี้แล้ว วัสดุกลุ่มนี้ยังก่อให้เกิดความร้อนสูงในระหว่างการตัดเฉือน อีกทั้งยังมีคุณสมบัติการเสียดสีสูงมากกับคมตัด

O (อื่นๆ): ไม่ใช่ ISO เทอร์โมพลาสติก เทอร์โมเซต โพลิเมอร์/พลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส (GFRP) พลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ พลาสติกเสริมใยอะรามิด ยางแข็ง แกรไฟต์ (ในทางเทคนิค) อุตสาหกรรมหลายประเภทกำลังนิยมนำวัสดุคอมโพสิตมาใช้มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุตสาหกรรมอากาศยาน

การแบ่งประเภทวัสดุชิ้นงานโดยใช้รหัส MC

การแบ่งวัสดุออกเป็นหกกลุ่มใหญ่นั้นยังไม่เพียงพอที่จะนำมาใช้เป็นข้อมูลสำหรับตัดสินใจเลือกรูปทรงเครื่องมือตัด เกรด และค่าการตัดที่ถูกต้อง ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีการแบ่งย่อยกลุ่มวัสดุออกเป็นกลุ่มย่อยต่างๆ Sandvik Coromant ใช้ระบบรหัส CMC (Coromant Material Classification) เพื่อระบุและแจกแจงวัสดุจากซัพพลายเออร์ มาตรฐาน และประเทศต่างๆ ระบบ CMC มีการแบ่งประเภทวัสดุออกตามความสามารถในการขึ้นรูป โดย Sandvik Coromant จะมีการให้คำแนะนำเกี่ยวกับระบบเครื่องมือและค่าการตัดที่เหมาะสมอีกด้วย

เพื่อให้สามารถให้คำแนะนำได้อย่างตรงจุดและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงขึ้น Sandvik Coromant จึงได้สร้างระบบใหม่ในการแบ่งประเภทวัสดุขึ้น โดยระบบนี้จะมีโครงสร้างที่ละเอียดขึ้น รวมทั้งมีกลุ่มย่อยจำนวนมากขึ้น และมีข้อมูลแยกต่างหากเกี่ยวกับคุณสมบัติต่างๆ เช่น ประเภท ปริมาณคาร์บอน กระบวนการผลิต การอบชุบ ความแข็ง เป็นต้น

รูปแบบของรหัส MC

รหัส MC มีรูปแบบที่ถูกพัฒนาขึ้น เพื่อให้สามารถระบุคุณสมบัติและลักษณะเฉพาะของวัสดุชิ้นงานต่างๆ ได้โดยการผสมรหัสตัวอักษรและตัวเลข

ตัวอย่าง 1

รหัส P1.2.Z.AN

P หมายถึง รหัสกลุ่ม ISO สำหรับเหล็กกล้า

1 หมายถึง กลุ่มวัสดุเหล็กกล้าไม่อัลลอย

2 หมายถึง กลุ่มย่อยที่มีปริมาณคาร์บอน >0.25% ≤ 0.55 % C

Z หมายถึง กระบวนการผลิต: ฟอร์จ/รีด/ดึงขึ้นรูป

AN หมายถึง การอบชุบ: การอบอ่อน พร้อมด้วยค่าความแข็ง

ตัวอย่าง 2 N1.3.C.AG

N หมายถึง รหัสกลุ่ม ISO สำหรับโลหะที่ไม่มีแร่เหล็ก

1 หมายถึง กลุ่มวัสดุอลูมิเนียม

3 หมายถึง กลุ่มย่อยของอะลูมิเนียมที่มีปริมาณ Si 1-13%

C หมายถึง กระบวนการผลิต: หล่อ

AG หมายถึง การอบชุบ: การบ่มแข็ง

การระบุวัสดุด้วยระบบนี้ นอกจากจะระบุถึงองค์ประกอบของวัสดุแล้ว ยังรวมถึงกระบวนการผลิตและการอบชุบ ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของวัสดุ ทำให้สามารถกำหนดประเภทของวัสดุได้อย่างแม่นยำมากขึ้น จึงทำให้สามารถให้คำแนะนำค่าการตัดที่แนะนำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การกำหนดนิยามของความสามารถในการขึ้นรูป

โดยทั่วไปแล้ว มีสามปัจจัยหลักที่จะต้องระบุ เพื่อที่จะระบุความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุ ซึ่งหมายถึง ความสามารถในการถูกตัดเฉือน

1. การแบ่งประเภทของวัสดุชิ้นงานในแง่ของคุณสมบัติทางโลหะวิทยา/ทางกล
2. รูปทรงของคมตัดที่จะใช้ ทั้งในระดับจุลภาคและโดยรวม
3. วัสดุทำเครื่องมือตัด (เกรด) รวมถึงองค์ประกอบที่เหมาะสม เช่น คาร์ไบด์แบบมีการเคลือบผิว เซรามิก CBN หรือ PCD เป็นต้น

ปัจจัยข้างต้นมีผลมากที่สุดต่อความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุ โดยยังมีปัจจัยประกอบอื่นๆ ด้วยเช่นกัน ได้แก่ ค่าแรงตัด แรงตัด การอบชุบ ผิววัสดุ วัสดุปนเปื้อนทางโลหะวิทยา การจับยึดเครื่องมือ และสภาพการตัดเฉือนโดยทั่วไป เป็นต้น

ความสามารถในการขึ้นรูปนั้นไม่มีนิยามที่กำหนดไว้อย่างตายตัว ซึ่งต่างจากเกรดหรือเลขรหัส ถ้ามองในภาพรวม ความสามารถในการขึ้นรูปนั้นประกอบด้วยความสามารถในการถูกตัดเฉือนของวัสดุชิ้นงาน การสึกหรอที่เกิดขึ้นกับคมตัด และรูปร่างของเศษที่ได้จากการตัดเฉือน ซึ่งถ้ามองจากในแง่มุมดังกล่าว เหล็กกล้าคาร์บอนอัลลอยต่ำจะสามารถตัดเฉือนได้ง่ายกว่าเหล็กสเตนเลสออสเทนนิติก ดังนั้น เหล็กกล้าอัลลอยต่ำจึงถือว่า มีความสามารถในการขึ้นรูปดีกว่าเหล็กสเตนเลส คำว่า “ความสามารถในการขึ้นรูปดี” จึงมักจะหมายถึงการตัดเฉือนที่ราบรื่นและอายุการใช้งานของเครื่องมือที่สมเหตุสมผล การประเมินความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุโดยส่วนใหญ่จะทำโดยใช้การทดสอบการใช้งานจริง จากนั้น นำผลการทดสอบที่ได้มาเปรียบเทียบกับผลการทดสอบของวัสดุชนิดอื่น ซึ่งทำการทดสอบภายใต้เงื่อนไขใกล้เคียงกัน ในระหว่างการทดสอบดังกล่าว จะมีการนำปัจจัยอื่นๆ เช่น โครงสร้างระดับจุลภาค โอกาสเกิดการพอกติดของเศษ เครื่องจักร ความมั่นคง เสียงการทำงาน อายุการใช้งานของเครื่องมือ เป็นต้น มาพิจารณารวมด้วยเช่นกัน

ISO P เหล็กกล้า

• รหัส MC สำหรับเหล็กกล้า
• เหล็กกล้าแบบไม่ใช่โลหะผสม – P 1.1-1.5
• เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ – P 2.1-2.6
• เหล็กกล้าโลหะผสมสูง – P 3.0-3.2

เหล็กกล้ากลุ่ม ISO P คืออะไร

• เหล็กกล้าเป็นกลุ่มวัสดุชิ้นงานที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมการตัดเฉือนโลหะ
• เหล็กกล้าสามารถเป็นได้ทั้งแบบไม่ผ่านการชุบแข็ง หรือผ่านการชุบแข็งและอบเทมเปอร์ โดยมีความแข็งโดยทั่วไปไม่เกิน 400 HB เหล็กกล้าที่มีความแข็งสูงกว่าประมาณ 48 HRC และไม่เกิน 62-65 HRC จะจัดอยู่ในกลุ่ม ISO H
• เหล็กกล้าคือโลหะผสมที่มีเหล็ก (Fe) เป็นส่วนประกอบหลัก
• เหล็กกล้าแบบไม่ใช่โลหะผสมมีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า 0.8% และมีองค์ประกอบเป็นเหล็ก (Fe) ทั้งหมด โดยไม่มีองค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆ
• เหล็กกล้าโลหะผสมมีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า 1.7% และมีองค์ประกอบโลหะผสม เช่น Ni, Cr, Mo, V และ W
• เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำมีองค์ประกอบโลหะผสมต่ำกว่า 5%
• เหล็กกล้าโลหะผสมสูงมีองค์ประกอบโลหะผสมมากกว่า 5%

ความสามารถในการขึ้นรูปโดยทั่วไป

• ความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กกล้าแต่ละชนิดจะแตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบโลหะผสม การอบชุบ และกระบวนการผลิต (ฟอร์จ รีด หล่อ เป็นต้น)
• โดยทั่วไปแล้ว การควบคุมเศษของวัสดุกลุ่มนี้จะทำได้ค่อนข้างง่ายและราบรื่น
• เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำจะมีเศษยาวที่มีความเหนียว ทำให้จำเป็นต้องใช้คมตัดที่มีความคม
• แรงตัดจำเพาะ k_c1: 1400-3100 นิวตัน/มม.
• แรงตัด รวมถึงกำลังที่ต้องการในการตัดเฉือน จึงอยู่ในช่วงที่จำกัด

องค์ประกอบโลหะผสม

C ส่งผลต่อความแข็ง (ยิ่งปริมาณสูง การสึกหรอจากการเสียดสียิ่งสูง) ปริมาณคาร์บอนต่ำ <0.2% จะเพิ่มโอกาสเกิดการสึกหรอจากการเชื่อมติด ส่งผลให้เกิดการพอกติดของเศษวัสดุที่คมตัดและการหักเศษที่ไม่มีประสิทธิภาพ

Cr, Mo, W, V, Ti, Nb (องค์ประกอบทำคาร์ไบด์) – การสึกหรอจากการเสียดสีสูงขึ้น

O มีผลอย่างมากต่อความสามารถในการขึ้นรูป โดยก่อให้เกิดวัสดุปนเปื้อนที่เป็นออกไซด์และไม่ใช่โลหะ ซึ่งมีคุณสมบัติการเสียดสี

Al, Ti, V, Nb ใช้สำหรับสร้างเกรนละเอียดให้กับเหล็กกล้า โดยจะทำให้เหล็กกล้ามีความเหนียวมากขึ้นและตัดเฉือนได้ยากขึ้น

P, C, N ในเฟอร์ไรต์ จะทำให้ความยืดเหนียวน้อยลง ส่งผลให้เกิดการสึกหรอจากการเชื่อมติดมากขึ้น

ผลดี

Pb ในเหล็กกล้ากัดแต่งง่าย (ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ) จะช่วยลดความเสียดทานระหว่างเศษกับเม็ดมีด ลดการสึกหรอ และเพิ่มประสิทธิภาพการหักเศษ

Ca, Mn (+S) ทำหน้าที่เป็นซัลไฟด์หล่อลื่นที่มีเนื้ออ่อน ปริมาณ S ที่สูงจะช่วยเพิ่มความสามารถในการขึ้นรูปและประสิทธิภาพการหักเศษ

ซัลเฟอร์ (S) ส่งผลดีต่อความสามารถในการขึ้นรูป ปริมาณที่แตกต่างกันเพียงเล็กน้อย เช่น ระหว่าง 0.001% กับ 0.003% สามารถส่งผลได้อย่างมากต่อความสามารถในการขึ้นรูป ซึ่งผลที่ได้นี้ถูกนำมาใช้ในเหล็กกล้ากัดแต่งง่าย โดยทั่วไปแล้ว สัดส่วนของซัลเฟอร์จะอยู่ที่ประมาณ 0.25% ซัลเฟอร์จะทำให้เกิดแมงกานีสซัลไฟด์ (MnS) เนื้ออ่อนเป็นวัสดุปนเปื้อน ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นชั้นหล่อลื่นระหว่างเศษกับคมตัด นอกจากนี้ MnS ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการหักเศษด้วยเช่นกัน ตะกั่ว (Pb) เป็นองค์ประกอบที่ให้ผลลัพธ์เดียวกัน และมักจะถูกนำเติมรวมกับ S ในเหล็กกล้ากัดแต่งง่าย โดยมีสัดส่วนประมาณ 0.25%

มีทั้งผลดีและผลเสีย

Si, Al, Ca ก่อให้เกิดออกไซด์ปนเปื้อน ซึ่งทำให้เกิดการสึกหรอมากขึ้น วัสดุปนเปื้อนในเหล็กกล้าส่งผลอย่างมากต่อความสามารถในการขึ้นรูป ถึงแม้ว่าจะมีสัดส่วนน้อยมากก็ตาม เมื่อเทียบกับองค์ประกอบโดยรวมทั้งหมด ซึ่งผลที่เกิดขึ้นนี้มีทั้งผลดีและผลเสีย ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียม (Al) ใช้สำหรับดีออกไซด์เหล็กหลอมเหลว อย่างไรก็ตาม อะลูมิเนียมจะทำให้เกิดอะลูมินา (Al2O3) ซึ่งมีคุณสมบัติการเสียดสีสูง และส่งผลเสียต่อความสามารถในการขึ้นรูป (ลองเทียบกับการเคลือบผิวด้วยอะลูมินาของเม็ดมีด) แต่ผลเสียสามารถแก้ไขได้ โดยการเติมแคลเซียม (Ca) ซึ่งจะแปรสภาพเป็นเปลือกอ่อนๆ หุ้มรอบอนุภาคที่ก่อให้เกิดการเสียดสี

• เหล็กกล้าหล่อมีโครงสร้างพื้นผิวหยาบ ซึ่งอาจมีทรายและสแลกปนอยู่ ทำให้ต้องใช้คมตัดที่มีความเหนียวสูง
• เหล็กกล้ารีดมีขนาดเกรนค่อนข้างใหญ่ ทำให้โครงสร้างไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้แรงตัดไม่สม่ำเสมอ
• เหล็กกล้าฟอร์จมีขนาดเกรนเล็กกว่าและมีโครงสร้างสม่ำเสมอกว่า ส่งผลให้เกิดปัญหาน้อยกว่าขณะตัดเฉือน

รหัส MC สำหรับเหล็กกล้า

เมื่อพิจารณาจากความสามารถในการขึ้นรูป เราจะสามารถแบ่งประเภทของเหล็กกล้าออกได้เป็น เหล็กกล้าที่ไม่ใช่โลหะผสม เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ เหล็กกล้าโลหะผสมสูง และเหล็กกล้าซินเตอร์

เหล็กกล้าแบบไม่ใช่อัลลอย – P 1.1-1.5

ความหมาย

โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าแบบไม่ใช่อัลลอยจะมีปริมาณคาร์บอนเพียง 0.8% ในขณะที่เหล็กกล้าอัลลอยจะมีองค์ประกอบอัลลอยอื่นๆ อยู่ด้วย ค่าความแข็งสามารถเป็นได้ตั้งแต่ 90 ถึง 350 HB การเติมปริมาณคาร์บอนสูงขึ้น (>0.2%) จะทำให้วัสดุแข็งขึ้น

ชิ้นงานทั่วไป

การใช้งานหลักของวัสดุในกลุ่มนี้ประกอบด้วย: เหล็กกล้าในงานก่อสร้าง เหล็กกล้าโครงสร้าง ผลิตภัณฑ์ดึงขึ้นรูปและปั๊มขึ้นรูป เหล็กกล้าทำถังเก็บความดัน และเหล็กกล้าหล่อรูปแบบต่างๆ การใช้งานโดยทั่วไป ได้แก่: เพลา แกน ท่อ งานฟอร์จ และโครงสร้างเชื่อม (C<0.25%)

ความสามารถในการขึ้นรูป

ปัญหาการหักเศษและเศษวัสดุพอกติดคมตัดทำให้จำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษสำหรับการทำงานกับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (< 0.25%) การใช้ความเร็วตัดสูงและคมตัดและ/หรือหน้าลายที่คม รวมกับผิวคายมุมบวกและเกรดเคลือบผิวบาง จะช่วยลดโอกาสเกิดการพอกติดของเศษ ในกรณีที่เป็นการกลึง ขอแนะนำให้ใช้ระยะกินลึกใกล้เคียงกับหรือมากกว่ารัศมีปลายคมตัด เพื่อให้การหักเศษมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าชุบแข็งถือว่ามีความสามารถในการขึ้นรูปดีมาก อย่างไรก็ตาม มักจะทำให้เกิดการสึกหรอด้านหน้าขนาดใหญ่ที่คมตัด

เหล็กกล้าอัลลอยต่ำ – P 2.1-2.6

ความหมาย

เหล็กกล้าอัลลอยต่ำเป็นวัสดุที่มีการใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมตัดเฉือนโลหะในปัจจุบัน วัสดุในกลุ่มนี้จะรวมทั้งวัสดุเนื้ออ่อนและชุบแข็ง (ไม่เกิน 50 HRc)

ชิ้นงานทั่วไป

เหล็กกล้าทำถังเก็บความดันที่มีการอัลลอยด้วย Mo และ Cr มักจะใช้กับงานที่ต้องทนความร้อนสูง การใช้งานโดยทั่วไป ได้แก่: เพลา แกน เหล็กกล้าโครงสร้าง ท่อ และงานฟอร์จ ตัวอย่างของชิ้นงานในอุตสาหกรรมยานยนต์ ได้แก่: ก้านสูบ เพลาลูกเบี้ยว ข้อต่อเพลาความเร็วคงที่ ดุมล้อ พินเอนบังคับเลี้ยว

ความสามารถในการขึ้นรูป

ความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กกล้าอัลลอยต่ำขึ้นอยู่กับปริมาณอัลลอยและการอบชุบ (ความแข็ง) ลักษณะการสึกหรอที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับวัสดุทุกชนิดในกลุ่ม คือการสึกหรอเป็นหลุมด้านบนและการสึกหรอด้านหน้า

วัสดุชุบแข็งจะทำให้เกิดความร้อนที่บริเวณการตัดสูงกว่า และอาจส่งผลให้คมตัดเสียรูปถาวรได้

เหล็กกล้าอัลลอยสูง – P 3.0-3.2

ความหมาย

เหล็กกล้าอัลลอยสูงประกอบด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีปริมาณอัลลอยรวมมากกว่า 5% วัสดุในกลุ่มนี้จะรวมทั้งวัสดุเนื้ออ่อนและชุบแข็ง (ไม่เกิน 50 HRc)

ชิ้นงานทั่วไป

การใช้งานทั่วไปของเหล็กกล้าในกลุ่มนี้ ได้แก่: ชิ้นส่วนเครื่องจักร แม่พิมพ์ ชิ้นส่วนระบบไฮดรอลิก กระบอกสูบ และเครื่องมือตัด (HSS)

ความสามารถในการขึ้นรูป

โดยทั่วไปแล้ว ความสามารถในการขึ้นรูปจะลดลง ถ้าปริมาณอัลลอยและความแข็งเพิ่มมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่มีองค์ประกอบอัลลอย 12-15% และความแข็งไม่เกิน 450 HB คมตัดจะต้องมีคุณสมบัติทนความร้อนที่ดี เพื่อป้องกันการเสียรูปถาวร

ISO M เหล็กสเตนเลส

• รหัส MC สำหรับเหล็กสเตนเลส
• เหล็กสเตนเลสเฟอร์ริติกและมาร์เทนซิติก – P5.0-5.1
• เหล็กสเตนเลสออสเทนนิติกและซูเปอร์ออสเทนนิติก – M1.0-2.0
• เหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์ – M 3.41-3.42

เหล็กสเตนเลสกลุ่ม ISO M คืออะไร

• อัลลอยด์ที่มีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก (Fe)
• มีปริมาณโครเมียมสูงกว่า 12%
• โดยทั่วไปแล้ว มีปริมาณคาร์บอนต่ำ (C ≤ 0.05%)
• การเติมนิกเกิล (Ni) โครเมียม (Cr) โมลิบดีนัม (Mo) ไนโอเบียม (Nb) และไทเทเนียม (Ti) จะทำให้ได้ลักษณะเฉพาะตัวที่แตกต่างกันออกไป เช่น ความต้านทานสนิมและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
• โครเมียมเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (O) จะทำให้เกิดชั้นฟิล์มพาสซีฟ Cr2O3 ที่ผิวของเหล็กกล้า ซึ่งทำหน้าที่ป้องกันสนิมให้กับวัสดุ

ความสามารถในการขึ้นรูปโดยทั่วไป

ความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กสเตนเลสจะแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบอัลลอย การอบชุบ และกระบวนการผลิต (ฟอร์จ หล่อ เป็นต้น) โดยทั่วไปแล้ว ความสามารถในการขึ้นรูปจะลดลงเมื่อปริมาณอัลลอยสูงขึ้น แต่วัสดุเหล็กสเตนเลสทุกกลุ่มย่อยจะมีวัสดุที่ตัดเฉือง่ายหรือผ่านการปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปให้เลือกใช้ด้วยเช่นกัน

• เป็นวัสดุที่เกิดเศษยาว
• การควบคุมเศษมีประสิทธิภาพปานกลางในวัสดุเฟอร์ริติก/มาร์เทนซิติก และจะทำได้ยากขึ้นในวัสดุออสเทนนิติกและดูเพล็กซ์
• แรงตัดจำเพาะ: 1800-2850 นิวตัน/มม.
• การตัดเฉือนจะทำให้เกิดแรงตัดสูง การพอกติดของเศษวัสดุที่คมตัด ความร้อน และการแข็งตัวของผิวงานจากการตัดเฉือน
• โครงสร้างออสเทนนิติกที่มีปริมาณไนโตรเจน (N) สูงจะเพิ่มความแข็งแรงและให้การป้องกันสนิมได้ในระดับหนึ่ง แต่จะทำให้ความสามารถในการขึ้นรูปลดลงและการเสียรูปจากการแข็งตัวเพิ่มขึ้น
• การเติมซัลเฟอร์ (S) สามารถทำได้เพื่อเพิ่มความสามารถในการขึ้นรูป
• ปริมาณ C สูง (>0.2%) ทำให้เกิดการสึกหรอด้านหน้าค่อนข้างใหญ่
• การเติม Mo และ N จะทำให้ความสามารถในการขึ้นรูปลดลง อย่างไรก็ตาม จะทำให้ความต้านทานกรดเพิ่มขึ้นและช่วยให้มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
• SANMAC (ชื่อทางการค้าของ Sandvik) เป็นวัสดุที่ผ่านการปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูป โดยการปรับสัดส่วนปริมาตรของซัลไฟด์และออกไซด์ โดยไม่ส่งผลต่อความต้านทานสนิม

รหัส MC สำหรับเหล็กสเตนเลส

การระบุโครงสร้างวัสดุชิ้นงาน

โครงสร้างจุลภาคของเหล็กสเตนเลสจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีเป็นหลัก โดยองค์ประกอบอัลลอยหลักอย่างโครเมียม (Cr) และนิกเกิล (Ni) มีส่วนสำคัญมากที่สุด (ดูภาพ) แต่ในทางปฏิบัตินั้น จะมีรูปแบบที่หลากหลายมาก เนื่องจากผลจากองค์ประกอบอัลลอยอื่นๆ ซึ่งทำหน้าที่สร้างความเสถียรให้กับออสเทนไนต์หรือเฟอร์ไรต์ การดัดแปลงโครงสร้างนั้นยังสามารถทำได้โดยใช้การอบชุบหรือในบางกรณี โดยใช้การขึ้นรูปเย็น เหล็กสเตนเลสเฟอร์ริติกหรือเหล็กสเตนเลสออสเทนนิติกที่ผ่านการชุบแข็งด้วยการตกตะกอนจะมีความต้านทานแรงดึงเพิ่มสูงขึ้น

เหล็กกล้าออสเทนนิติก

เหล็กกล้าออสเทนนิติก-เฟอร์ริติก (ดูเพล็กซ์)

เหล็กกล้าโครเมียมเฟอร์ริติก

เหล็กกล้าโครเมียมมาร์เทนซิติก

เหล็กสเตนเลสเฟอร์ริติกและมาร์เทนซิติก – P5.0-5.1

ความหมาย

ถ้าพิจารณาในแง่ของความสามารถในการขึ้นรูป เหล็กสเตนเลสเฟอร์ริติกและมาร์เทนซิติกจะจัดอยู่ในกลุ่ม ISO P ปริมาณ Cr โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 12-18% และมีการเติมองค์ประกอบอัลลอยอื่นๆ เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

เหล็กสเตนเลสมาร์เทนซิติกมีปริมาณคาร์บอนค่อนข้างสูง ทำให้สามารถเกิดการแข็งตัวได้ เหล็กกล้าเฟอร์ริติกจะมีคุณสมบัติแม่เหล็ก ทั้งเหล็กกล้าเฟอร์ริติกและมาร์เทนซิติกมีความสามารถในการเชื่อมต่ำและมีความต้านทานสนิมปานกลางถึงต่ำ แต่สามารถเพิ่มคุณสมบัตินี้ได้ด้วยการเพิ่มปริมาณของ Cr

ชิ้นงานทั่วไป

วัสดุกลุ่มนี้มักจะถูกนำมาใช้ในงานที่ต้องการความต้านทานสนิมไม่มากนัก วัสดุเฟอร์ริติกมีต้นทุนการผลิตค่อนข้างต่ำ เนื่องจากมีปริมาณ Ni น้อย ตัวอย่างการใช้งานวัสดุกลุ่มนี้ ได้แก่: เพลาปั๊ม เทอร์ไบน์ไอน้ำและเทอร์ไบน์น้ำ น็อต โบลท์ เครื่องทำน้ำร้อน อุตสาหกรรมกระดาษและแปรรูปอาหาร เนื่องจากงานดังกล่าวต้องการความต้านทานสนิมต่ำ

เหล็กกล้ามาร์เทนซิติกสามารถนำไปชุบแข็งได้ โดยถูกนำไปใช้ทำเป็นส่วนคมของมีดตัดอาหาร ใบมีดโกน เครื่องมือผ่าตัด เป็นต้น

ความสามารถในการขึ้นรูป

โดยทั่วไปแล้ว วัสดุชนิดนี้ถือว่ามีความสามารถในการขึ้นรูปดีและใกล้เคียงกับเหล็กกล้าอัลลอยต่ำมาก ดังนั้น จึงถูกจัดอยู่ในกลุ่มวัสดุ ISO P การเติมปริมาณคาร์บอนสูงขึ้น (>0.2%) จะทำให้วัสดุแข็งขึ้น การตัดเฉือนวัสดุชนิดนี้จะส่งผลให้เกิดการสึกหรอด้านหน้าและการสึกหรอเป็นหลุมด้านบน รวมถึงการพอกติดของเศษวัสดุที่คมตัดในระดับหนึ่ง เกรดและหน้าลาย ISO P เหมาะสำหรับการทำงานกับวัสดุชนิดนี้

เหล็กสเตนเลสออสเทนนิติกและซูเปอร์ออสเทนนิติก – M1.0-2.0

ความหมาย

เหล็กกล้าออสเทนนิติกเป็นวัสดุกลุ่มหลักของเหล็กสเตนเลส องค์ประกอบที่พบได้ทั่วไปจะมี Cr 18% และ Ni 8% (เช่น เหล็กกล้า 18/8 ชนิด 304) การผลิตเหล็กกล้าที่ทนต่อสนิมได้ดีขึ้นสามารถทำได้ โดยการเติมโมลิบดินัม 2-3% ซึ่งมักจะเรียกว่า “เหล็กกล้าทนกรด” (ชนิด 316) กลุ่ม MC นี้ยังรวมถึงเหล็กสเตนเลสซูเปอร์ออสเทนนิติกที่มีปริมาณ Ni สูงกว่า 20% ด้วย เหล็กกล้าออสเทนนิติกที่ผ่านการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน (Precipitation Hardening หรือ PH) มีโครงสร้างออสเทนนิติกในสภาวะอบชุบและมีปริมาณ Cr >16% และ Ni >7% และมีอะลูมิเนียม (Al) ประมาณ 1% เหล็กกล้าชุบแข็งด้วยการตกตะกอนที่พบได้ทั่วไปคือ เหล็กกล้า 17/7 PH

ชนิดงานทั่วไป

ใช้กับชนิดงานที่ต้องการความต้านทานสนิมได้ดี ความสามารถในการเชื่อมดีมาก และมีคุณสมบัติที่ดีที่อุณหภูมิสูง รูปแบบการใช้งาน ได้แก่: อุตสาหกรรมเคมี กระดาษ และการแปรรูปอาหาร รวมถึง ท่อรวมไอเสียของเครื่องบิน การปรับปรุงคุณสมบัติทางกลสามารถทำได้โดยการขึ้นรูปเย็น

ความสามารถในการขึ้นรูป

การแข็งตัวขณะตัดเฉือนส่งผลให้ผิวงานและเศษมีความแข็ง ซึ่งทำให้เกิดการสึกหรอแบบรอยบาก นอกจากนี้ ยังมีการสึกหรอจากการเชื่อมติด ทำให้เกิดการพอกติดของเศษวัสดุที่คมตัด (BUE) อีกด้วย วัสดุชนิดนี้มีความสามารถในการขึ้นรูปประมาณ 60% การแข็งตัวของผิวงานอาจทำให้ชั้นเคลือบผิวและเนื้อเม็ดมีดฉีกออกจากคมตัดได้ ส่งผลให้เกิดปัญหาการกะเทาะและผิวงานคุณภาพต่ำ ออสเทนไนต์มีเศษต่อเนื่องที่ยาวและเหนียว ทำให้หักเศษได้ยาก การเติม S จะช่วยปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปให้ดีขึ้น แต่จะส่งผลให้ความต้านทานสนิมลดลง ควรใช้คมตัดที่มีความคมและหน้าลายมุมบวก รวมทั้งทำการตัดเฉือนใต้ชั้นผิวแข็ง ใช้ระยะกินลึกสม่ำเสมอ วัสดุชนิดนี้มีความร้อนสูงขณะตัดเฉือน

เหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์ – M 3.41-3.42

ความหมาย

การเติม Ni ให้กับเหล็กสเตนเลสเฟอร์ริติกที่มี Cr เป็นส่วนประกอบหลัก จะทำให้ได้โครงสร้าง/เมทริกซ์พื้นฐานแบบผสม โดยมีทั้งเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ วัสดุชนิดนี้เรียกว่าเหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์ วัสดุดูเพล็กซ์มีความต้านทานแรงดึงสูง โดยที่ยังคงมีความต้านทานสนิมสูงมาก ชื่อเรียก เช่น ซูเปอร์ดูเพล็กซ์และไฮเปอร์ดูเพล็กซ์ หมายถึง มีปริมาณองค์ประกอบอัลลอยสูงขึ้นและมีความต้านทานสนิมดียิ่งขึ้น เหล็กกล้าดูเพล็กซ์ทั่วไปมีปริมาณ Cr อยู่ที่ 18 ถึง 28% และมีปริมาณ Ni ตั้งแต่ 4 ถึง 7% โดยมีสัดส่วนของเฟอร์ไรต์อยู่ที่ 25-80% เฟสเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์มักจะอยู่ที่อัตราส่วน 50-50% ที่อุณหภูมิห้อง

ชนิดงานทั่วไป

ใช้ทำเครื่องจักรสำหรับอุตสาหกรรมเคมี อาหาร ก่อสร้าง การแพทย์ เซลลูโลส และกระดาษ รวมถึงกระบวนการผลิตที่มีการใช้กรดหรือคลอรีน วัสดุชนิดนี้มักจะถูกนำมาใช้กับอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง

ความสามารถในการขึ้นรูป

ความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุชนิดนี้ถือว่าค่อนข้างต่ำเพียง 30% เนื่องจากมีจุดครากสูงและความต้านทานแรงดึงสูง การเพิ่มปริมาณเฟอร์ไรต์ให้สูงกว่า 60% จะช่วยเพิ่มความสามารถในการขึ้นรูปได้ การตัดเฉือนวัสดุนี้จะให้เศษที่แข็ง ส่งผลให้เกิดปัญหาเศษติดและทำให้เกิดแรงตัดสูง การตัดเฉือนก่อให้เกิดความร้อนสูง ส่งผลให้เกิดการเสียรูปถาวรและการสึกหรอเป็นหลุมด้านบนอย่างรุนแรง

ควรใช้มุมเข้างานแคบ เพื่อป้องกันการสึกหรอแบบรอยบากและเศษคม ความมั่นคงของการจับยึดเครื่องมือและชิ้นงานยังเป็นสิ่งที่สำคัญมากด้วยเช่นกัน

ISO K เหล็กหล่อ

• รหัส MC สำหรับเหล็กหล่อ
• เหล็กหล่ออบเหนียว (MCI) K 1.1-1.2 และเหล็กหล่อเทา (GCI) K 2.1-2.3
• เหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (NCI) K 3.1-3.5
• เหล็กหล่อคอมแพกแกรไฟต์ (CGI) K 4.1-4.2
• เหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์ (ADI) K 5.1- 5.3

เหล็กหล่อกลม ISO K คืออะไร

เหล็กหล่อแบ่งออกเป็น 5 ประเภทหลัก ได้แก่:

• เหล็กหล่อเทา (GCI)
• เหล็กหล่ออบเหนียว (MCI)
• เหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (NCI)
• เหล็กหล่อคอมแพกแกรไฟต์ (CGI)
• เหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์ (ADI)

เหล็กหล่อมีองค์ประกอบของ Fe-C โดยมีสัดส่วนของ Si ค่อนข้างสูง (1-3%) และปริมาณคาร์บอนสูงกว่า 2% ซึ่งเป็นค่าความสามารถในการละลายสูงสุดของ C ในเฟสออสเทนไนต์ Cr (โครเมียม) Mo (โมลิบดินัม) และ V (วาเนเดียม) ทำให้เกิดคาร์ไบด์ ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง แต่ทำให้ความสามารถในการขึ้นรูปลดลง

ความสามารถในการขึ้นรูปโดยทั่วไป

• วัสดุที่เกิดเศษสั้นและสามารถควบคุมเศษได้ดีในสภาพการทำงานส่วนใหญ่ แรงตัดจำเพาะ: 790 – 1350 นิวตัน/มม.
• การตัดเฉือนด้วยความเร็วสูง โดยเฉพาะกับเหล็กหล่อที่มีทรายปน จะทำให้เกิดการสึกหรอจากการเสียดสี
• การตัดเฉือน NCI, CGI และ ADI จำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษ ครบกำหนดมีคุณสมบัติทางกลที่แตกต่างจาก GCI ปกติและมีแกรไฟต์อยู่ในเมทริกซ์
• การตัดเฉือนเหล็กหล่อมักจะทำโดยใช้เม็ดมีดมุมลบ เนื่องจากมีคมตัดแข็งแรงและสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัย
• วัสดุคาร์ไบด์ทำเม็ดมีดจะต้องมีความแข็งและชั้นเคลือบผิวควรเป็นแบบอะลูมิเนียมออกไซด์หนา เพื่อให้ทนต่อการสึกหรอจากการเสียดสีได้ดี
• การตัดเฉือนเหล็กหล่อมักจะทำในแบบแห้ง แต่สามารถทำการตัดเฉือนแบบเปียกได้เช่นกัน โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อป้องกันฝุ่นจากคาร์บอนและเหล็ก นอกจากนี้ ยังมีเกรดเครื่องมือที่เหมาะสำหรับการใช้งานร่วมกับระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นด้วยเช่นกัน

ผลจากความแข็ง

• ผลกระทบต่อความสามารถในการขึ้นรูปเนื่องจากความแข็งของเหล็กหล่อนั้นมีข้อพิจารณาเหมือนกับวัสดุชนิดอื่นๆ
• ตัวอย่างเช่น เหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์ (ADI) และเหล็กหล่อคอมแพกแกรไฟต์ (CGI) รวมถึง เหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (NCI) มีความแข็งสูงสุดที่ 300-400 HB
• HB MCI และ GCI มีความแข็งเฉลี่ย 200-250 HB
• เหล็กหล่อขาวอาจมีความแข็งได้มากกว่า 500 HB เมื่อมีการลดอุณหภูมิลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากคาร์บอนจะทำปฏิกิริยากับเหล็ก ทำให้เกิดเป็นคาร์ไบด์ Fe3C (ซีเมนไทต์) แทนที่จะเป็นคาร์บอนอิสระ เหล็กหล่อขาวมีคุณสมบัติการเสียดสีสูงมากและเป็นวัสดุที่ตัดเฉือนได้ยาก

รหัส MC สำหรับเหล็กหล่อ

ถ้าพิจารณาในแง่ของความสามารถในการขึ้นรูป เหล็กหล่อจะแบ่งออกเป็นเหล็กหล่ออบเหนียว เหล็กหล่อเทา เหล็กหล่อแกรไฟต์กลม เหล็กหล่อคอมแพกแกรไฟต์ (CGI) และเหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์ (ADI) เหล็กหล่อที่มีความแข็งสูง ได้แก่ เหล็กหล่อแกรไฟต์กลมและ ADI

การอบชุบแบบออสเทมเปอร์จะเปลี่ยนเหล็กหล่อเหนียว (NCI) ให้กลายเป็นเหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์ (ADI)

เหล็กหล่ออบเหนียว (MCI) K 1.1-1.2 และเหล็กหล่อเทา (GCI) K 2.1-2.3

ความหมาย

เหล็กหล่ออบเหนียวผลิตจากเมทริกซ์ที่ใกล้เคียงกับเมทริกซ์เหล็กขาว จากนั้น นำไปอบชุบสองขั้นตอนให้ได้โครงสร้างเฟอร์ไรต์ + เพอร์ไลต์ + คาร์บอนอบเทมเปอร์ ทำให้ได้เกรนแกรไฟต์ไม่สม่ำเสมอ เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างลาเมลล่าที่แตกหราวได้ง่ายของเหล็กหล่อเทา ซึ่งหมายความว่า วัสดุอบเหนียวทนต่อการแตกหราวได้ดีกว่า และมีค่าความเค้นประลัย (Rupture Strength) และความต้านทานการยืดตัวสูงกว่า

เหล็กหล่อเทามีแกรไฟต์เป็นลักษณะแผ่น โดยมีลักษณะเฉพาะตัวคือ: ความต้านทานการกระแทกต่ำ (เปราะ) คุณสมบัตินำความร้อนดี (เกิดความร้อนน้อยกว่าถ้าใช้ทำเป็นเครื่องยนต์และเกิดความร้อนต่ำขณะตัดเฉือน) การดูดซับการสั่นสะเทือนดี (ดูดซับการสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์)

ชิ้นงานทั่วไป

ชิ้นงานที่ผลิตจาก MCI ได้แก่: แบริ่งเพลา ล้อสายพาน ข้อต่อท่อ และเฟืองความแข็งแรงสูง ชิ้นงานที่ผลิตจาก GCI ได้แก่: กระทะทอด เสื้อสูบ กระบอกสูบของคอมเพรสเซอร์ เฟือง และเสื้อเกียร์

ความสามารถในการขึ้นรูป

เหล็กหล่ออบเหนียวมีความต้านทานแรงดึงสูงกว่า GCI และมีความสามารถในการขึ้นรูปใกล้เคียงกับ NCI แต่โดยทั่วไปแล้ว วัสดุทั้งสองชนิดมีคุณสมบัติการตัดเฉือนที่ดีเยี่ยม โดยทั่วไปแล้ว เหล็กหล่อที่มีโครงสร้างแบบเพอร์ลิติกจะทำให้เกิดการสึกหรอจากการเสียดสีมากกว่า ในขณะที่โครงสร้างแบบเฟอร์ริติกจะมีการสึกหรอจากการเชื่อมติดมากกว่า

เหล็กหล่อเทามีความต้านทานแรงกระแทกต่ำ เกิดแรงตัดต่ำ และมีความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีมาก การสึกหรอในระหว่างการตัดเฉือนจะเกิดจากการเสียดสีเท่านั้น และไม่มีการสึกหรอทางเคมี เหล็กหล่อเทามักจะถูกนำไปอัลลอยกับ Cr เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ซึ่งความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นนั้นจะส่งผลให้ความสามารถในการขึ้นรูปลดลง

เหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (NCI) K 3.1-3.5

ความหมาย

เหล็กหล่อแกรไฟต์กลมมีแกรไฟต์เป็นรูปทรงกลม และมีลักษณะเฉพาะตัวคือ สามารถต้านทานการโก่งตัวได้ดี (ค่ามอดูลัสของยังก์) ทนต่อแรงกระแทกได้ดี = วัสดุมีความเหนียวไม่เปราะ ความต้านทานแรงดึงดี การดูดซับการสั่นสะเทือนไม่ดี โดยไม่สามารถดูดซับการสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์ได้ และคุณสมบัติการนำความร้อนไม่ดี ทำให้เกิดความร้อนสูงในระหว่างการตัดเฉือน แกรไฟต์ใน NCI จะมีลักษณะเป็นปุ่ม ส่งผลให้มีความต้านทานแรงดึงและความเหนียวสูงกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับ GCI

ชนิดงานทั่วไป

ด้าม ท่อ ลิกล้อ ท่อรวมไอเสีย เพลาข้อเหวี่ยง ตัวเรือนเฟืองท้าย ฝาประกบแบริ่ง ท่อรวมไอเสีย แท่นเครื่องยนต์ ตัวเรือนเทอร์โบชาร์จเจอร์ แผ่นกดคลัทช์ และฟลายวีล

ตัวเรือนเทอร์โบชาร์จเจอร์และท่อรวมไอเสียมักจะผลิตจากเหล็กหล่ออัลลอยด้วย SiMo ซึ่งทนความร้อนได้ดีกว่า

ความสามารถในการขึ้นรูป

การตัดเฉือนเหล็กหล่อแกรไฟต์กลุ่มมีโอกาสสูงที่จะเกิดการพอกติดของเศษวัสดุที่คมตัด ปัญหานี้จะมีโอกาสเกิดมากขึ้นกับวัสดุ NCI เนื้ออ่อนที่มีปริมาณเฟอร์ไรต์สูง การตัดเฉือนชิ้นงานที่มีปริมาณเฟอร์ไรต์สูงและมีการตัดกระแทกมักจะทำให้เกิดการสึกหรอจากการเชื่อมติดเป็นหลัก ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดปัญหาชิ้นเคลือบผิวแตกล่อน

การสึกหรอจากการเชื่อมติดจะเกิดขึ้นน้อยกว่าสำหรับวัสดุ NCI เนื้อแข็งที่มีปริมาณเพอร์ลิตสูง โดยจะมีโอกาสเกิดการสึกหรอจากการเสียดสีและ/หรือการเสียรูปถาวรมากกว่า

เหล็กหล่อคอมแพกแกรไฟต์ (CGI) K 4.1-4.2

ความหมาย

CGI เป็นวัสดุที่ตอบโจทย์ได้ทั้งในด้านของความแข็งแรงและน้ำหนักที่เบา โดยที่ยังคงความสามารถในการขึ้นรูปเอาไว้ได้ในระดับที่ใช้ได้ คุณสมบัติทางความร้อนและการดูดซับการสั่นสะเทือนของ CGI จะอยู่ตรงกลางระหว่าง NCI และ GCI ในขณะที่ความต้านทานการล้าของโลหะนั้นสูงเป็นสองเท่าของเหล็กหล่อเทา อนุภาคแกรไฟต์ใน CGI จะมีลักษณะยาวและมีทิศทางไม่แน่นอนเช่นเดียวกับเหล็กหล่อเทา แต่จะสั้นกว่า หนากว่า และมีขอบมน สัณฐานวิทยาที่เป็นลักษณะแตกแขนงของ CGI รวมถึง ขอบมนและพื้นผิวไม่เรียบของอนุภาคแกรไฟต์ ทำให้มีแรงยึดเกาะสูงระหว่างแกรไฟต์กับเมทริกซ์เหล็ก ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลของ CGI นั้นดีกว่าเหล็กหล่อเทามาก CGI ที่มีปริมาณเพอร์ลิตต่ำกว่า 90% เป็นประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด

ชิ้นงานทั่วไป

CGI เหมาะสำหรับนำมาผลิตเป็นเครื่องยนต์ ซึ่งมักจะต้องการวัสดุที่เบาและแข็งแรง รวมทั้งสามารถดูดซับแรงได้มากกว่า น้ำหนักของเสื้อสูบเพียงชิ้นเดียวอาจลดลงได้มากถึงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเสื้อสูบที่ผลิตจาก GCI ตัวอย่างของชิ้นงานอื่นๆ ได้แก่ ฝาสูบและจานเบรก

ความสามารถในการขึ้นรูป

ถ้าพิจารณาจากในแง่ของความสามารถในการขึ้นรูป เหล็กหล่อคอมแพกแกรไฟต์จะมีคุณสมบัติอยู่ระหว่างเหล็กหล่อเทากับเหล็กหล่อแกรไฟต์กลม โดยมีความต้านทานแรงดึงประมาณสองถึงสามเท่าของเหล็กหล่อเทาและมีคุณสมบัติการนำความร้อนต่ำกว่า การตัดเฉือน CGI จะทำให้เกิดแรงตัดสูงและความร้อนสูงที่บริเวณการตัด การเพิ่มปริมาณของไทเทเนียมให้กับวัสดุ CGI จะส่งผลทางลบต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ

รูปแบบการตัดเฉือนที่มักจะใช้ ได้แก่ การกัดปาดหน้าและการคว้านสูบ แต่ถ้าหากเปลี่ยนจากการคว้านสูบไปใช้วิธีการกัดวงกลมแทน จะช่วยให้ทั้งอายุการใช้งานเครื่องมือและประสิทธิภาพสูงขึ้นได้

เหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์ (ADI) K 5.1- 5.3

ความหมาย

เหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์จัดอยู่ในกลุ่มเหล็กหล่ออบชุบ การอบชุบแบบออสเทมเปอร์จะเปลี่ยนเหล็กหล่อเหนียวให้กลายเป็นเหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์ (ADI) ซึ่งมีลักษณะเฉพาะตัว ได้แก่ ความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการล้าที่ดีเยี่ยม ADI มีความแข็งแรงต่อน้ำหนักมากกว่าอะลูมิเนียมและมีความต้านทานการสึกหรอระดับเดียวกับเหล็กกล้า ความต้านทานแรงดึงและความต้านทานแรงดึงที่จุดครากนั้นสูงเป็นสองเท่าของเหล็กหล่อเหนียวปกติ อีกทั้งยังมีความต้านทานการล้าสูงกว่าเดิม 50% และยังสามารถเพิ่มให้สูงขึ้นได้อีก โดยใช้วิธีการขัดผิวด้วยการยิงอนุภาคหรือการรัดลบมุมโค้ง

ชนิดงานทั่วไป

เหล็กหล่อ ADI กำลังถูกนำมาใช้แทนเหล็กกล้าฟอร์จและเหล็กกล้าหล่อ การผลิตด้วยการเชื่อมชิ้นงาน เหล็กกล้าคาร์บอนไร้สนิม และอะลูมิเนียมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่เหนือกว่าวัสดุข้างต้น ADI ถูกนำมาใช้งานเป็นหลักในอุตสาหกรรมยานยนต์สำหรับผลิตเป็นชิ้นส่วนระบบกันสะเทือนและชุดเกียร์ เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมพลังงาน เหมืองแร่ และก่อสร้างด้วยเช่นกัน

ความสามารถในการขึ้นรูป

การตัดเฉือน ADI จะทำให้เครื่องมือมีอายุการใช้งานลดลง 40-50% เมื่อเปรียบเทียบกับ NCI ความต้านทานแรงดึงและความยืดเหนียวของ ADI นั้นใกล้เคียงกับเหล็กกล้า แต่รูปร่างของเศษที่ได้นั้นทำให้สามารถจัด ADI ให้อยู่ในประเภทเดียวกับเหล็กหล่อเหนียวได้ (เศษเป็นท่อนๆ) ความแข็งระดับจุลภาคของ ADI นั้นจะสูงกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าที่มีความแข็งระดับเดียวกัน ADI เกรดสูงจะมีอนุภาคแข็งอยู่ภายในโครงสร้างจุลภาค การตัดเฉือนวัสดุ ADI มีภาระทางความร้อนและทางกลระดับสูง เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงและความยืดเหนียวสูง ส่งผลให้เกิดการสึกหรอสะสมที่บริเวณคมตัด เนื่องจากเศษที่มีลักษณะเป็นท่อนๆ รวมถึงการสึกหรอที่ผิวคายด้านบน ผิวงานยังมีการแข็งตัวในระหว่างที่เกิดเศษขึ้น ส่งผลให้แรงตัดมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา อุณหภูมิที่คมตัดถือเป็นปัจจัยสำคัญที่จะกำหนดลักษณะของการสึกหรอ

ISO N วัสดุไร้แร่เหล็ก

วัสดุไร้แร่เหล็กกลุ่ม ISO N คืออะไร

• วัสดุในกลุ่มนี้ประกอบด้วยโลหะเนื้ออ่อนที่ไม่มีแร่เหล็ก ซึ่งมีความแข็งไม่เกิน 130 HB ยกเว้นบรอนซ์ความแข็งแรงสูง (>225HB)
• อะลูมิเนียมอัลลอย (Al) ที่มีปริมาณซิลิคอน (Si) ต่ำกว่า 12-13% เป็นวัสดุที่ถือเป็นส่วนใหญ่ของวัสดุกลุ่มนี้
• MMC: วัสดุคอมโพสิตเนื้อโลหะ (Metal Matrix Composite): Al + SiC (20-30%)
• อัลลอยที่มีแมกนีเซียมเป็นส่วนประกอบหลัก
• ทองแดง: ทองแดงอิเล็กโทรไลติกที่มี Cu 99.95%
• บรอนซ์: ทองแดงที่มีดีบุก (Sn) (10-14%) และ/หรืออะลูมิเนียม (3-10%)
• ทองเหลือง: ทองแดง (60-85%) ที่มีสังกะสี (Zn) (40-15%)

ความสามารถในการขึ้นรูปของอะลูมิเนียม

• เป็นวัสดุที่เกิดเศษยาว
• มักจะควบคุมเศษได้ง่าย ถ้าเป็นอัลลอย
• อะลูมิเนียมบริสุทธิ์จะมีความเหนียวและจำเป็นต้องใช้คมตัดที่มีความคมและ v_c สูง
• แรงตัดจำเพาะ: 350–700 นิวตัน/มม.
• แรงตัดและกำลังที่ใช้ในการตัดเฉือนต่ำ
• ตัดเฉือนได้โดยใช้เกรดคาร์ไบด์เกรนละเอียดแบบไม่เคลือบผิว ถ้าปริมาณ Si ต่ำกว่า 7-8% และตัดเฉือนได้โดยใช้เกรดปลายตัด PCD สำหรับอะลูมิเนียมที่มีปริมาณ Si สูงกว่านั้น
• อะลูมิเนียมโอเวอร์ยูเทคติกที่มีปริมาณ Si สูง >12% จะมีคุณสมบัติการเสียดสีสูงมาก

ชนิดงานทั่วไป

เสื้อสูบ ฝาสูบ เสื้อเกียร์ ท่อเคสซิ่ง ชิ้นส่วนโครงเครื่องบิน

รหัส MC สำหรับกลุ่มวัสดุ ISO N

ISO S วัสดุ HRSA และไทเทเนียม

• รหัส MC สำหรับกลุ่มวัสดุ ISO S
• วัสดุ HRSA – S 1.0-3.0
• ไทเทเนียม – S 4.1-4.4

วัสดุ HRSA และไทเทเนียมกลุ่ม ISO S คืออะไร

• กลุ่ม ISO S สามารถแบ่งออกได้เป็นซูเปอร์อัลลอยทนความร้อน (HRSA) และไทเทเนียม
• วัสดุ HRSA สามารถแบ่งย่อยได้เป็นสามกลุ่ม: อัลลอยที่มีนิกเกิล เหล็ก และโคบอลต์เป็นส่วนประกอบหลัก
• ลักษณะ: อบอ่อน อบละลาย บ่มแข็ง รีด ฟอร์จ หล่อ
• คุณสมบัติ: ปริมาณอัลลอยสูงขึ้น (Co จะสูงขึ้นมากกว่าเมื่อเทียบกับ Ni) ส่งผลให้ทนต่อความร้อนได้ดีขึ้น ความต้านทานแรงดึงสูงขึ้น และความต้านทานสนิมสูงขึ้น

ความสามารถในการขึ้นรูปโดยทั่วไป

= เหล็กสเตนเลส

= อบชุบ (บ่มแข็ง)

= อบละลาย (อบอ่อน)

• คุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติการตัดเฉือนของวัสดุแต่ละชนิดในกลุ่มจะแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากทั้งลักษณะทางเคมีของอัลลอยและกระบวนการทางโลหะวิทยาที่ทำในระหว่างการผลิต
• การอบอ่อนและการบ่มแข็งมีผลอย่างชัดเจนต่อคุณสมบัติการตัดเฉือนที่จะทำในภายหลัง
• ควบคุมเศษได้ยาก (เศษเป็นท่อนๆ)
• แรงตัดจำเพาะ: 2400–3100 นิวตัน/มม. สำหรับ HRSA และ 1300–1400 นิวตัน/มม. สำหรับไทเทเนียม
• แรงตัดและกำลังที่ต้องการค่อนข้างสูง

การบ่มแข็ง

อัลลอยทนความร้อนสามารถนำไปผ่านกระบวนการ “อบชุบโดยการตกตะกอน” ได้ เพื่อให้ได้ความแข็งแรงสูงขึ้น

การอบชุบวัสดุที่อุณหภูมิสูง เช่น การบ่มแข็ง จะทำให้อณูอนุภาคอินเตอร์เมทัลลิกขนาดเล็กภายในวัสดุเกิดการตกตะกอนในอัลลอย อนุภาคนี้จะขัดขวางการเคลื่อนที่ของโครงสร้างผลึก ส่งผลให้วัสดุเสียรูปได้ยากขึ้น

รหัส MC สำหรับกลุ่มวัสดุ ISO S

ถ้าพิจารณาจากในแง่ของความสามารถในการขึ้นรูป เหล็กกล้า HRSA สามารถแบ่งออกได้เป็นวัสดุที่มีเหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์เป็นส่วนประกอบหลัก ไทเทเนียมจะมีการแบ่งออกเป็นอัลลอยอัลฟาบริสุทธิ์ทางการค้าและอัลลอยใกล้เคียงอัลฟา อัลลอยอัลฟา/เบตา และอัลลอยเบตา

วัสดุ HRSA – S 1.0-3.0

ความหมาย

วัสดุที่มีคุณสมบัติทนต่อสนิมสูงและยังคงความแข็งและความแข็งแรงเอาไว้ได้ที่อุณหภูมิสูง วัสดุชนิดนี้สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงสุด 1000°C และมีการชุบแข็งโดยใช้กระบวนการบ่มแข็ง

• วัสดุที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักเป็นกลุ่มที่มีการใช้งานมากที่สุด โดยมีการนำมาใช้มากกว่า 50% ของน้ำหนักรวมของเครื่องยนต์อากาศยาน วัสดุที่มีการอบชุบโดยการตกตะกอน ได้แก่: Inconel 718, 706 Waspalloy, Udimet 720 กลุ่มที่ผ่านการอบละลายเพื่อเพิ่มความแข็งแรง (ไม่สามารถอบชุบได้) ได้แก่: Inconel 625
• วัสดุที่มีเหล็กเป็นส่วนประกอบหลักมีการพัฒนามาจากเหล็กสเตนเลสออสเทนนิติกและมีคุณสมบัติความแข็งแรงขณะร้อนต่ำที่สุด: Inconel 909, Greek Ascolloy และ A286
• วัสดุที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบหลักจะมีคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานสนิมดีที่สุด โดยมักจะถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์เป็นหลัก: Haynes 25 (Co49Cr20W15Ni10), Stellite 21, 31
• องค์ประกอบอัลลอยหลักในวัสดุ HRSA
  Ni: เพิ่มความเสถียรให้กับโครงสร้างโลหะและคุณสมบัติของวัสดุที่อุณหภูมิสูง
  Co, Mo, W: เพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
  Cr, Al, Si: เพิ่มความต้านทานการออกซิเดชันและการเป็นสนิมที่อุณหภูมิสูง
  C: เพิ่มความต้านทานการคืบ

ชิ้นงานทั่วไป

ห้องเผาไหม้และเทอร์ไบน์ของเครื่องยนต์อากาศยานและเทอร์ไบน์ก๊าซผลิตไฟฟ้า งานด้านการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซในทะเล ข้อต่อเทียมทางการแพทย์ งานที่ต้องการความต้านทานสนิมสูง

ความสามารถในการขึ้นรูป

ความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุ HRSA ชนิดต่างๆ จะเรียงตามระดับความยากในการตัดเฉือนได้ดังนี้: วัสดุที่มีเหล็กเป็นส่วนประกอบหลัก วัสดุที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก และวัสดุที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบหลัก วัสดุทุกชนิดในกลุ่มนี้มีความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูงและมีเศษเป็นท่อนๆ ในระหว่างการตัดเฉือน ส่งผลให้เกิดแรงตัดสูงและไม่คงที่

คุณสมบัติการนำความร้อนได้ต่ำและความแข็งสูงส่งผลให้เกิดความร้อนสูงขณะตัดเฉือน คุณสมบัติความแข็งแรงสูง การแข็งตัวขณะตัดเฉือน และการแข็งตัวจากการเชื่อมติดจะทำให้เกิดการสึกหรอแบบรอยบากที่ระยะกินลึกสูงสุด รวมถึง ส่งผลให้เกิดการเสียดสีสูงมากที่คมตัด

เครื่องมือเกรดคาร์ไบด์ควรมีคมตัดที่มีความเหนียวและการชุบเคลือบผิวที่ยึดเกาะกับตัวเม็ดมีดได้ดี เพื่อให้ทนต่อการเสียรูปถาวรได้ดี โดยทั่วไปแล้ว ควรใช้เม็ดมีดที่มีมุมเข้างานกว้าง (เม็ดมีดกลม) และเลือกหน้าลายเม็ดมีดมุมบวก เกรดเซรามิกสามารถใช้ได้กับงานกลึงและงานกัด ขึ้นอยู่กับลักษณะของงาน

ไทเทเนียม – S 4.1-4.4

ความหมาย

ไทเทเนียมอัลลอยสามารถแบ่งได้เป็นสี่ประเภท ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและองค์ประกอบอัลลอยที่มี

• ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางการค้าไม่ผ่านการอบชุบ
• อัลลอยอัลฟา – มีการเติม Al, O และ/หรือ N
• อัลลอยเบตา – มีการเติม Mb, Fe, V, Cr และ/หรือ Mn
• อัลลอยผสม α+β ซึ่งมีองค์ประกอบอัลลอยของทั้งสองประเภท

อัลลอยผสม α+β ชนิด Ti-6Al-4V เป็นไทเทเนียมอัลลอยที่มีการใช้งานมากที่สุดในปัจจุบัน โดยถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอากาศยานเป็นหลัก รวมถึงงานทั่วไปต่างๆ ด้วยเช่นกัน ไทเทเนียมมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงและมีความต้านทานสนิมดีเยี่ยมที่ความหนาแน่น 60% ของเหล็กกล้า ดังนั้น จึงสามารถออกแบบผนังชิ้นงานให้บางลงได้

ชิ้นงานทั่วไป

ไทเทเนียมเป็นวัสดุที่สามารถนำมาใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย ซึ่งอาจกัดกร่อนวัสดุโครงสร้างชนิดอื่นๆ ส่วนใหญ่อย่างรุนแรงได้ เนื่องจากไทเทเนียมนั้นมีไทเทเนียมออกไซด์ TiO2 ซึ่งมีความต้านทานสูงที่ชั้นนอกของผิววัสดุ โดยมีความหนาประมาณ 0.01 มม. ในกรณีที่ชั้นออกไซด์นี้เสียหาย แต่มีออกซิเจนอยู่ในสภาพแวดล้อม ไทเทเนียมจะทำปฏิกิริยาจนเกิดเป็นออกไซด์ใหม่ได้ในทันที ไทเทเนียมจึงเหมาะสำหรับนำมาผลิตเป็นหม้อต้มน้ำอุตสาหกรรม อุปกรณ์กำจัดเกลือ ชิ้นส่วนเครื่องยนต์เจ็ท ชุดลงจอด และชิ้นส่วนโครงสร้างในอุตสาหกรรมอากาศยาน

ความสามารถในการขึ้นรูป

ไทเทเนียมอัลลอยมีความสามารถในการขึ้นรูปต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าทั่วไปและเหล็กสเตนเลส ส่งผลให้จำเป็นต้องใช้เครื่องมือตัดที่มีคุณสมบัติพิเศษ ไทเทเนียมมีคุณสมบัติการนำความร้อนได้ต่ำและคงความแข็งแรงเอาไว้ได้ที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้เกิดแรงตัดสูงและความร้อนสูงที่คมตัด เศษของไทเทเนียมมีลักษณะบางจากการถูกเฉือนออก รวมทั้งมักจะทำให้เกิดการครูด ทำให้พื้นที่สัมผัสแคบที่ผิวคายเศษ ส่งผลให้แรงตัดสะสมอยู่ใกล้กับบริเวณคมตัด การใช้ความเร็วตัดสูงเกินไปจะทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างเศษกับวัสดุทำเครื่องมือตัด ส่งผลให้เม็ดมีดกะเทาะ/หักได้ในทันที วัสดุทำเครื่องมือตัดที่นำมาใช้จะต้องมีคุณสมบัติความแข็งขณะร้อนที่ดี มีปริมาณโคบอลต์ต่ำ และไม่ทำปฏิกิริยากับไทเทเนียม เกรดคาร์ไบด์เกรนละเอียดแบบไม่เคลือบผิวเป็นเกรดที่มักจะถูกนำมาใช้กับงานตัดเฉือนไทเทเนียม โดยควรเลือกหน้าลายมุมบวก/แบบเปิดและคมตัดที่มีความเหนียว

ISO H เหล็กกล้าชุบแข็ง

เหล็กกล้าชุบแข็งกลุ่ม ISO H คืออะไร

• วัสดุในกลุ่มนี้ประกอบไปด้วยเหล็กกล้าชุบแข็งและเหล็กกล้าอบเทมเปอร์ที่มีความแข็ง >45 – 68 HRC
• เหล็กกล้าที่มักจะพบได้บ่อย ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บูไรซ์ (~60 HRc) เหล็กกล้าที่ทำแบริ่งลูกปืนกลม (~60 HRc) และเหล็กกล้าเครื่องมือ (~68 HRc) เหล็กหล่อชนิดแข็ง ได้แก่ เหล็กหล่อขาว (~50 HRc) และ ADI/Kymenite (~40 HRc) นอกจากนี้ วัสดุในกลุ่มนี้ยังรวมถึง เหล็กกล้าสำหรับงานก่อสร้าง (40–45 HRc) เหล็กกล้า Mn และการเคลือบผิวแข็งประเภทอื่นๆ เช่น สเตลไลท์ เหล็กกล้า P/M และคาร์ไบด์
• โดยปกติแล้ว การกลึงชิ้นงานชุบแข็งจะมีความแข็งอยู่ในช่วง 55–68 HRC

ความสามารถในการขึ้นรูป

• ถ้าพิจารณาจากในแง่ของการตัดเฉือน เหล็กกล้าชุบแข็งเป็นกลุ่มวัสดุที่มีจำนวนชนิดน้อยที่สุด และงานตัดเฉือนที่มักจะพบได้บ่อยที่สุดคือการเก็บผิวละเอียด แรงตัดจำเพาะ: 2550–4870 นิวตัน/มม. การตัดเฉือนวัสดุกลุ่มนี้มักจะมีการควบคุมเศษที่ดีพอประมาณ และมีแรงตัดค่อนข้างสูงและต้องใช้กำลังเครื่องจักรค่อนข้างสูง
• วัสดุทำเครื่องมือตัดจำเป็นจะต้องมีความต้านทานการเสียรูปถาวรที่ดี (ความแข็งขณะร้อน) มีความเสถียรทางเคมี (ที่อุณหภูมิสูง) มีความแข็งแรงทางกล และมีความต้านทานการสึกหรอจากการเสียดสี วัสดุ CBN มีคุณสมบัติข้างต้นครบทั้งหมด จึงทำให้สามารถใช้วิธีการกลึงแทนการเจียได้
• เซรามิกผสมหรือเซรามิกเสริมใยวิสเกอร์เป็นวัสดุทำเครื่องมือตัดที่สามารถใช้ได้กับการกลึง ในกรณีที่ต้องการผิวชิ้นงานที่มีคุณภาพปานกลางและชิ้นงานมีความแข็งสูงเกินไปสำหรับเครื่องมือคาร์ไบด์
• คาร์ไบด์เป็นวัสดุทำเครื่องมือตัดที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับงานกัดและงานเจาะ โดยสามารถใช้ได้กับความแข็งสูงสุดประมาณ 60 HRc

ชิ้นงานทั่วไป

ชิ้นงานทั่วไป ได้แก่: เพลาส่งกำลัง เสื้อเกียร์ พินยึดบังคับเลี้ยว แม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูป

รหัส MC สำหรับเหล็กกล้าชุบแข็ง