Transcript โลหะผสม
วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1 โลหะ โลหะ โลหะจำพวกเหล็ก (Ferrous Metal) โลหะนอกจำพวกเหล็ก(Nonferrous Metal) ควำมเค้นและควำมเครี ยด วัสดุในงำนอุตสำหกรรมโดยทัว่ ไปนั้นมีอยูห่ ลำย ชนิด แต่นิยมใช้กนั อย่ำงแพร่ หลำยคือโลหะ ทั้งนี้ เนื่องจำกโลหะนั้นหำได้งำย รำคำไม่แพง แข็งแรง ทนทำน และแปรสภำพเพื่อนำกลับใช้ได้อีก โลหะ ดังกล่ำวนี้สำมำรถแบ่งเป็ น 2 ชนิด คือ โลหะจำพวกเหล็ก (Ferrous Metals) และโลหะนอกจำพวกเหล็ก (Nonferrous Metals) การจาแนกชนิดของโลหะ โลหะจาพวกเหล็ก (FERROUS METALS) สิ นแร่ เหล็ก (Iron Ore) สิ นแร่ น้ ีสำมำรถแบ่งออกเป็ น 4 ชนิด แต่ละชนิดจะอยู่ ในสภำพที่รวมตัวอยูก่ บั ออกซิเจนทั้งสิ้ น สิ นแร่ เหล็ก (IRON ORE) ่ ระมำณร้อยละ 70 ฮีมาไทต์ (Fe2O3) เป็ นแร่ เหล็กสี แดง ซึ่ งจะมีเนื้ อเหล็กอยูป และมีสภำพเป็ นแม่เหล็ก (Magnetic Iron) แหล่งที่พบคือ ประเทศสวีเดน สหรัฐอเมริ กำ และประเทศไทย ่ ระมำณร้อยละ 72.4 แมกนีไทต์ (Fe3O4) เป็ นแร่ สีดำ ซึ่ งจะมีเนื้ อเหล็กผสมอยูป และมีสภำพเป็ นแม่เหล็กเช่นเดียวกับสิ นแร่ ฮีมำไทต์ แหล่งที่พบคือ ประเทศ สหรัฐอเมริ กำ สวีเดนและประเทศไทย ซิเดอไรท์ (FeCo3) เป็ นแร่ เหล็กสี น้ ำตำล ซึ่ งจะมีเนื้ อเหล็กผสมอยูไ่ ม่มำกนัก คือ มีประมำณร้อยละ 48.3 แหล่งที่พบคือประเทศสหรัฐอเมริ กำ เยอรมนี และ อังกฤษ ไลมอไนต์ (Fe2O3 •3H2O) เป็ นแร่ เหล็กสี น้ ำตำล ซึ่ งมีเนื้ อเหล็กผสมอยู่ ประมำณร้อยละ 60 – 65 แหล่งที่พบมำกคือ รัฐเท็กซัส มิสซูรี และโคโลรำโด ในประเทศสหรัฐอเมริ กำ และฝรั่งเศส เหล็กดิบ (PIG IRON) เหล็กดิบเป็ นผลผลิตที่ได้มำจำกเตำสู งหรื อเรี ยกว่ำ “เตำบลำสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnance)” สิ่ งสกปรกซึ่ งในกระบวนกำรหลอมละลำยสิ นแร่ ดว้ ยเตำสู ง นั้น จะมีสิ่งสกปรกเกิดขึ้นซึ่งเรำเรี ยกว่ำ สแลก (Slag) สำหรับวัตถุดิบที่ใช้ถลุงเหล็กดิบนั้นได้แก่ สิ นแร่ เหล็ก หิ นปูน ถ่ำนโค้ก และเหล็กใช้ซ้ ำ ซึ่งจะถูกบรรจุลงในเตำสูง ตำมลำดับ รู ปที่ 1.2 ส่ วนประกอบของเตาสู ง ขั้นตอนกำรทำงำน เตรี ยมวัตถุดิบ นำวัตถุดิบบรรจุเข้ำเตำทำงปำกปล่องเตำ เป่ ำลมร้อนเข้ำเตำเพื่อช่วยในกำรเผำไหม้ ถ่ำนโค้กที่ลุกไหม้จะเกิดปฏิกิริยำดึงออกซิ เจนจำกสิ นแร่ เหล็กมำรวมตัวกับคำร์ บอนใน ถ่ำนโค้กทำให้สินแร่ เหล็กกลำยเป็ นเหล็กดิบหลอมเหลวไหลรวมตัวลงสู่ ส่วนล่ำงของ เตำ ่ ่ วนบน หิ นปูนที่ใส่ เข้ำไปจะหลอมรวมตัวกับสำรมลทิน กลำยเป็ นสแลก (Slag) ลอยอยูส ของน้ ำเหล็กดิบ ในขณะหลอมละลำยสิ นแร่ เหล็กนั้นจะเกิดแก๊สเตำสู ง นำแก๊สนี้ ไปเข้ำเตำเผำลมร้อน เพื่อนำลมร้อนกลับมำช่วยในกำรเผำไหม้ได้อีก นำเหล็กดิบที่หลอมละลำยออกจำกเตำเพื่อเทลงสู่ แบบที่เตรี ยมไว้ ผลผลิตที่ได้จะเป็ น เหล็กดิบซึ่ งพร้อมที่จะนำไปใช้ผลิตเหล็กชนิ ดอื่นๆ ต่อไป เหล็กหล่ อ (CAST IRON) ในอุตสำหกรรมเหล็กหล่อโดยทัว่ ไปแล้วจะมีคำร์ บอนอยู่ ร้อยละ 2.5 – 4 คุณสมบัติทำงด้ำนควำมเหนี ยว (Ductility) คือเปรำะและแตกหักได้ ง่ำยจึงไม่สำมำรถขึ้นรู ปโดยกำรรี ดหรื อกำรดึงขึ้นรู ปที่อุณหููมิสูง เหล็กหล่อมีรำคำถูก มีจุดหลอมตัวต่ำสำมำรถหล่อขึ้นรู ปได้รูปร่ ำง ง่ำยกว่ำเหล็กกล้ำ ชนิ ดของเหล็กหล่อสำมำรถจำแนกประเูทได้หลำยลักษณะแต่ที่ แพร่ หลำยเป็ นที่ยอมรับกันนั้น อำศัยลักษณะโครงสร้ำงพื้นฐำนและ ลักษณะกำรรวมตัวของคำร์บอน เหล็กหล่ อสี ขาว (WHITE CAST IRON) ่ ้ งั แต่ร้อยละ 1.7 – 2 เหล็กหล่อที่มีคำร์ บอนผสมอยูต เหล็กมีควำมแข็งเปรำะแตกหักง่ำย เนื้ อเหล็กจะมีสีขำว เหล็กหล่อ ขำวนี้จะมีควำมแข็งอยูร่ ะหว่ำง 380 – 550 HB แผนภาพสมดุลเหล็กกันคาร์ บอน เหล็กหล่ อสี เทาหรือเหล็กหล่ อดา (GRAY CAST IRON) เหล็กหล่อชนิดนี้จะมีโครงสร้างคล้ายกับเหล็กดิบ ตกแต่งขึ้นรูปได้ง่าย มีจด ุ หลอมเหลวตา่ อัตราการขยายตัวน้อย ทนต่อแรงอัดและรับแรงสัน ่ (Damping Capacity) ได้ดี โครงสร้างเหล็กหล่อสีเทา เหล็กหล่ อเหนียว (DUCTILE AND MALLEABLE CAST IRON) เหล็กหล่อชนิ ดนี้ จะมีควำมเค้นแรงดึงสู งทั้งยังมีควำมเหนี ยว ทนต่อแรงกระแทกได้ดี ในกำรทดสอบแรงดึงเหล็กหล่อเหนี ยวจะ พบว่ำคล้ำยคลึงกับเหล็กกล้ำคือ จะมีควำมยืดหยุน่ (Elastic) สำมำรถปรับปรุ งคุณสมบัติทำงกลโดยวิธีทำงควำมร้อนได้ดีอีกด้วย เหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ (ALLOY OR SPECIAL CAST IRON) เหล็กหล่อชนิดนี้มีธาตุผสม เช่น โครเมียม นิกเกิลและโมลิบดินมั เป็ น ต้น โครงสร้างเหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อชนิดพิเศษ เหล็กกล้ า (STEEL) เหล็กกล้ำนั้นมีคุณสมบัติในกำรรับแรงต่ำงๆ ได้ดี สำหรับกรรมวิธีทำงควำมร้อนที่ทำต่อเหล็กกล้ำนั้น จะทำให้ โครงสร้ำงจุลภำค(Microstructure) ของเหล็กกล้ำเปลี่ยนแปลงไป ่ ระมำณไม่เกินร้อยละ 2 และ เหล็กกล้ำมีคำร์ บอนผสมอยูป เหล็กกล้ำยังแบ่งได้ตำมปริ มำณของคำร์บอนที่ผสมอยู่ ซึ่ง สำมำรถแบ่งได้ 2 ชนิด เหล็กกล้ าคาร์ บอน (CARBON STEEL) เหล็กกล้ำคำร์ บอนต่ำ (Low Carbon Steel) เหล็กกล้ำคำร์ บอนปำนกลำง (Medium Carbon Steel) เหล็กกล้ำคำร์ บอนสู ง (High Carbon Steel) เหล็กกล้ำคำร์ บอนทั้ง 3 ประเภทนี้ อำจเรี ยกว่ำเหล็กละมุน (Mild Steel) ่ ำกเรำจะเรี ยกว่ำ เหล็กกล้ำเครื่ องมือ ถ้ำมีคำร์ บอนผสมอยูม คำร์บอน (Carbon Tool Steel) เหล็กกล้ าผสม (ALLOYS STEEL) เหล็กกล้ำผสมนี้ ประกอบด้วย เหล็กกล้ำผสมต่ำ (Low Alloys Steel) เหล็กกล้ำผสมปำนกลำง (Medium Alloys Steel) เหล็กกล้ำผสมสู ง (High Alloys Steel) ธาตุทผี่ สมในเหล็กกล้ า มีอยูใ่ นเหล็กกล้ำที่มีปริ มำณคำร์บอนต่ำ เหล็กกล้ำผสมซิ ลิคอนที่สำคัญอำจแยกออกได้เป็ น 3 ประเูท คือ Silicon – Manganese Steel Silicon Steel Value Steel โมลิบดินัม ช่วยให้เกิดกำรจับตัวของคำร์ ไบด์อย่ำงแน่นหนำและเป็ น ธำตุที่ช่วยไม่ให้เกิดกำรแตกร้ำวได้ง่ำยและยังป้ องกันไม่ให้เกิดกำร ขยำยตัวของเกรนอีกด้วย วาเนเดียม เป็ นธำตุที่ช่วยให้เกิดกำรจับตัวของคำร์ -ไบด์อย่ำงแน่นหนำ ซิลค ิ อน ธาตุทผี่ สมในเหล็กกล้ า (ต่ อ) ทังสเตน เป็ นธำตุที่ช่วยให้เกิดกำรจับตัวของคำร์ -ไบด์อย่ำง แน่นหนำ คำร์ ไบด์เหล่ำนี้ จะไม่ละลำยเป็ นเนื้ อเดียวกับเหล็กทั้งหมด ถึงแม้วำ่ จะมีอุณหููมิสูง ๆ เหล็กชนิ ดนี้ จึงใช้ทำเครื่ องมือพวกที่มีรอบหมุนด้วย ควำมเร็ วสูง ทังสเตนยังจะช่วยให้เหล็กกล้ำผสมมีขนำดเกรนละเอียด โลหะนอกจาพวกเหล็ก (NONFERROUS METALS) โลหะหนัก (Heavy Metals) โลหะเบำ (Light Metals) โลหะผสม (Alloy Metals) โลหะหนัก (HEAVY METALS) ทองแดง สามารถนาไฟฟ้ าและความร้อนได้ดี ทนต่อการสึกหรอและทนต่อการกับ ทองแดงสามารถนาไปใช้ทาสายไฟฟ้ า เครือ่ งไฟฟ้ า หัวแร้ง บัดกรี เครือ่ งประดับต่างๆหรืออุปกรณ์เครือ่ งเย็นและอุปกรณ์ เครือ่ งจักรกล สังกะสี จุดหลอมเหลวตา่ ่ นทานต่อสภาพบรรยากาศ ไม่เกิดการกัดกร่อนแต่ไม่ทนต่อกรดและ โลหะทีท เกลือ ดีบุก มีจดุ หลอมเหลวตา่ เนื้อโลหะอ่อนและรีดเป็ นแผ่นได้ง่าย ทนต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศปกติได้ดี ไม่เป็ นพิษจึงนาไปเคลือบแผ่นเหล็ก ทากระป๋ องบรรจุอาหาร สามารถนาดีบุกไปใช้เป็ นโลหะบัดกรี แบริง่ ทัง้ ยังใช้เคลือบแผ่นเหล็กเพื่อ ป้ องกันการกัดกร่อนและใช้ทาอุปกรณ์ไฟฟ้ า – อิเล็กทรอนิกส์ ตะกัว ่ เป็ นโลหะที่มีควำมเหนียวและนิ่มขึ้นรู ปได้ง่ำย มีควำมหนำแน่นมำก มีจุดหลอมเหลวต่ำ ทนกำรกัดกร่ อนได้ดี โดยเฉพำะกรด ตะกัว่ ยังมีคุณสมบัติเป็ นตัวหล่อลื่นที่ดีอีกด้วย แต่ตะกัว่ มีควำมแข็งแรงต่ำ นิกเกิล นิ กเกิลมักจะร่ วมกับแร่ อื่น มีควำมเหนี ยวและขัดขึ้นมันได้ดี ทนต่อกำรกัดกร่ อนของกรดและด่ำง แต่ไม่ทนต่อกรดอย่ำงเข้มข้น สำมำรถนำไปใช้งำนชุบเคลือบผิวป้ องกันสนิม โครเมียม โครเมียมเป็ นโลหะทีม่ ีสคี ล้ายเหล็ก เมื่อหักดูจะมีรอยหักเป็ นสีขาวเป็ นมันวาวเหมือนกับเงิน แต่แข็งและเปราะ ทนต่อการกัดกร่อนและทนต่อการสึกหรอ สามารถนาไปใช้งานเคลือบผิวป้ องกันสนิม ทาวัสดุผสมกับเหล็กกล้าไร้สนิม กระบอกสูบและเครือ่ งมือทีท่ นต่อการสึกหรอ สามารถนาไปใช้เป็ นสารเคมีฟอกหนัง ทังสเตน เป็ นโลหะทีม่ ีสขี าวเหมือนเงิน มีความเหนียว มีจดุ หลอมเหลวสูง ทนต่อการกัดกร่อน เป็ นตัวนาความร้อนได้ดี มีความแข็งแต่เปราะ โมลิบดินัม มีสีขำวเหมือนเงิน มีควำมเหนี ยวสำมำรถดัดโค้งงอได้ ทำเป็ นแผ่นบำงได้ มีคุณสมบัติอื่นๆทัว่ ไปคล้ำยกับทังสเตน สำมำรถนำไปใช้ผสมทำให้โลหะมีควำมแข็งแรง เช่นใช้เป็ นวัสดุผสมกับเหล็กให้เหล็กเหนี ยวขึ้น ควำมเค้นแรงดึงเพิ่มขึ้น สำรประกอบโมลิบดินมั ได้แก่โมลิบดินมั ซัลไฟด์(MoS2) ใช้ทำวัสดุหล่อลื่น ได้ดี วาเนเดียม มีควำมแข็งมำกและทนทำนต่อกำรกัดกร่ อนของกรด ทนต่อควำมร้อนได้สูงมำก สำมำรถนำไปใช้ทำเป็ นโลหะผสมเหล็ก ทำให้ควำมเหนี ยวและควำมเค้นสู งมำก ขึ้น โคบอลต์ เป็ นโลหะสี เงินเทำมีคุณสมบัติคล้ำยนิ กเกิล มีควำมเหนี ยวมำกกว่ำและเป็ นส่ วนประกอบที่สำคัญของโลหะแข็ง โคบอลต์น้ น ั สำมำรถนำไปใช้ผสมทำแม่เหล็กและใช้ทำเครื่ องมือใน วงกำรแพทย์ได้ แมงกานีส เป็ นโลหะที่มีสีขำว มีควำมแข็งแต่เปรำะ ถ้ำผสมลงในเหล็กมีผลทำให้แกรไฟต์แยกตัวได้นอ้ ยในเหล็กหล่อ แมงกำนี สสำมำรถนำไปใช้เป็ นโลหะผสม แทนเทเลียม เป็ นโลหะแข็ง มีสีเทำเป็ นมัน ถ้ำยิง่ บริ สุทธิ์ เท่ำใดจะยิง่ อ่อน สำมำรถดึงเป็ นเส้นได้ง่ำยและมีค่ำควำมเค้นแรงดึง สูงสุ ดประมำณ 350 – 1,100 N/mm2 ทนต่อกรดต่ำงๆได้เกือบทุกชนิ ด ทนต่อควำมร้อน มีคุณสมบัตินำไฟฟ้ ำและควำมร้อน ไทเทเนียม มีควำมเค้นแรงดึงเท่ำกับเหล็กหล้ำถึงแม้วำ่ จะมีอุณหภูมิประมำณ 400 องศำเซลเซี ยส ยังทนต่อกำรกัดกร่ อนได้เป็ นอย่ำงดี สำมำรถนำไปใช้เป็ นวัสดุผสมทำให้โลหะมีควำมแข็ง เช่น เหล็กผสม อะลูมิเนี ยมผสม จะมีควำมแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงจึ งใช้ทำกังหัน ไอน้ ำและครี บเทอร์ ไบน์ของเครื่ องยนต์ไอพ่น เป็ นต้น พลวง มีขาวเหมือนเงิน มีความแข็ง เปราะ ความแข็งของพลวงจะดูได้จากการตะไบโลหะผสมเหล็กกับพลวง ซึง่ ในขณะ ตะไบจะมีประกายไฟเกิดขึ้น แคดเมียม ่ นต่อการกัดกร่อน เป็ นโลหะทีท มีความแข็งและใช้เป็ นโลหะผสม แคดเมียมสามารถนาไปใช้ชุบผิวเหล็กและอะลูมิเนียม บิสมัท เป็ นโลหะแข็งเหมือนพลวง มีสคี อ่ นข้างแดง มีความเปราะ เป็ นวัสดุผสมทีช่ ว่ ยลดจุดหลอมเหลวให้ตา่ ลง ปรอท เป็ นโลหะทีม่ ีสขี าว ปรอทเป็ นโลหะชนิดเดียวทีเ่ ป็ นของเหลวทีอ่ ุณหภูมิหอ้ ง ปรอทจะกลายเป็ นไอ ณ อุณหภูมิ 357 องศาเซลเซียส เงิน มีคณ ุ สมบัตเิ ป็นตัวนาไฟฟ้ าทีด่ ที สี่ ุด มีราคาแพง เงินสามารถนาไปใช้ทาหลอดกลักฟิ วส์และหน้าสัมผัสงานไฟฟ้ า เครือ่ งวัด ด้วยแสงทีต่ อ้ งการความเทีย่ งตรงของ ทอง ทองเป็ นโลหะอ่อน รีดง่าย สามารถนาไฟฟ้ าได้ดรี องจากเงินและทองแดง ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อไฟ ทองคาขาว โลหะทีม่ ีราคาแพงและหนักทีส่ ุดในบรรดาโลหะทัง้ หลาย ทองคาขาวเป็ นโลหะมีลกั ษณะมันวาวสีขาว ไม่ข้ ึนสนิมและนาไฟฟ้ าได้ดี เผาให้รอ้ นก็ยงั เป็ นโลหะทีย่ อมรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศทาให้ผิวไม่เกิด สนิม สามารถดึงและรีดเป็ นเส้นเล็กได้ ทนต่อการกัดกร่อน โลหะเบา (LIGHT METALS) โลหะเบำ หมำยถึง โลหะที่มีควำมหนำแน่นน้อย กว่ำ 4 kg/dm3 อะลูมิเนียม มีความหนาแน่นน้อย นา้ หนักเบาและมีความแข็งแรงต่อนา้ หนักสูง มีความเหนียวมาก สามารถขึ้นรูปด้วยกรรมวิธี ต่างๆได้ง่าย และมีจดุ หลอม ตัวตา่ โลหะทีไ่ ม่เป็ นพิษต่อร่างกายและมีคา่ การนาความร้อนสูง จึงใช้ทาภาชะหุงต้ม อาหารเป็ นโลหะทีไ่ ม่เป็ นแม่เหล็กไม่เกิด แมกนีเซียม ่ ีนา้ หนักเบา เป็ นโลหะทีม มีคณ ุ สมบัตใิ นการแปรรูปบนเครือ่ งจักรดีมาก ความแข็งแรงซึง่ ความแข็งแรงนัน ้ จะขึ้นอยูก่ บั ความบริสุทธิ์ ่ ูกนามาใช้จงึ อยูใ่ นรูปของแมกนีเซียมผสม แมกนีเซียมเกือบทัง้ หมดทีถ เป็ น 2 ประเภท แมกนีเซียมเหนียวผสม แมกนีเซียมหล่อผสม แมกนีเซียมผสมสามารถปาดผิวได้ง่าย และขึ้นรูปด้วยการ รีด ดึง ตี ได้ โดยง่าย แมกนีเซียมผสมถ้าถูกนา้ จะเกิดการกัดกร่อน เบริลเลียม เป็ นโลหะทีม่ ีอตั ราการยืดตัวน้อยมาก ใช้เป็ นโลหะผสมจะทาให้โลหะผสมเหล่านัน้ มีความแข็ง เพิ่มมากขึ้น เบริลเลียมสามารถนาไปใช้เป็ นโลหะผสมทองแดง นอกจากนัน้ ยังใช้กบั งานทีต่ อ้ งการความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อน ได้ดี โลหะผสม (ALLOY METALS) โลหะหนักผสม (Alloy Heavy Metals) เป็ นกำรนำเอำ โลหะหนักหลำยๆ ชนิดมำผสมกัน ทองเหลือง เป็ นวัสดุผสมระหว่างทองแดงกับสังกะสี ทองเหลืองสามารถนาไปใช้ทาโลหะประณีตต่างๆ ชิ้นส่วนเครือ่ งมือกลที่ ต้องสวมอัดขณะร้อน ชิ้นส่วนนาฬิกาและตัวใบเครือ่ งกังหัน เป็ นต้น ทองเหลือหล่อ เป็ นวัสดุผสมระหว่าทองแดง สังกะสีและดีบุก มีความแข็งแรงมากกว่าทองเหลืองทัว่ ๆไป ดีบุกผสมจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กบั ทองเหลือหล่อ สังกะสีนนั้ จะระเหยไปทุกครัง้ ทีม่ ีการหลอมละลาย ทองเหลืองพิเศษหรือทองแดงบัดกรี เป็ นวัสดุผสมระหว่างทองแดง ตะกัว่ แมงกานีส อะลูมิเนียม ดีบุกและ เหล็ก ทองเหลืองพิเศษนี้สามารถนาไปใช้ทาใบพัดเรือเดินทะเล อุปกรณ์ใน งานเคมีและงานบัดกรีทตี่ อ้ งการความแข็งแรง เงินเยอรมัน เป็ นวัสดุผสมระหว่างทองแดง สังกะสีและนิกเกิล โลหะนี้สามารถดึงและขึ้นรูปเย็นได้ดี ทนต่อการกัดกร่อน ถ้าผสมตะกัว่ ลงไปอีกประมาณ บรอนซ์ เป็ นวัสดุผสมระหว่างทองแดงกับโลหะผสมอืน่ ๆ ซึง่ อาจมีมากว่า 1 ชนิด บรอนซ์ดบ ี ุก เป็ นวัสดุผสมระหว่างดีบุก ทองแดงและสังกะสี เป็ นบรอนซ์ทมี่ ีความแข็งแรงมากชนิดหนึ่ง อีกทัง้ ยังมีความยืดหยุน่ และทนต่อการผุกร่อนได้ดี บรอนซ์อะลูมิเนียม เป็ นวัสดุทม่ี ีสว่ นผสมระหว่างอะลูมิเนียม ทองแดงและสังกะสี บรอนซ์อะลูมิเนียมชนิดนี้มีความเค้นแรงดึงสูงและทนต่อการกัดกร่อน อีกทัง้ ยังสามารถทาการเชือ่ มได้อกี ด้วย บรอนซ์ตะกัว่ เป็ นวัสดุผสมระหว่างตะกัว่ ทองแดงและสังกะสี บรอนซ์ตะกัว่ มีผวิ ทีล่ ื่นตัวได้ดม ี าก จึงสามารถรับแรงกดบนผิวตัว มันเองได้ดี บรอนซ์เบริลเลียม เป็ นวัสดุทเี่ กิดจากการผสมกันระหว่างเบริลเลียม ทองแดงและ สังกะสี บรอนซ์เบริลเลียมชนิดนี้มีความยืดหยุน่ สูงอีกทัง้ ยังชุบแข็งได้ดี ทองแดงผสมนิกเกิล เป็ นวัสดุผสมระหว่ำงทองแดงกับนิ กเกิล สำมำรถนำไปใช้ทำลวดในเครื่ องมือวัดอุณหภูมิสูง ลวดต้ำนทำนไฟฟ้ ำ และสตำร์ตเตอร์ ตะกัว ่ ผสม ประกอบด้วยตะกัว่ พลวง ดีบุกและทองแดง โลหะตะกัว่ ผสมจะมีควำมแข็งสู ง ถ้ำผสมกับพลวงในอัตรำส่ วนร้อย ละ 5 – 25 ดีบุกผสม ประกอบด้วยดีบุก ตะกัว่ บิสมัทและแคดเมียม โลหะผสมดีบุกมีคุณสมบัติควำมลื่นตัว สั งกะสี ผสม ประกอบด้วยสังกะสี อะลูมิเนียม แมงกำนีสและทองแดง สังกะสี ผสมมีควำมแข็งแรงสู งถ้ำผ่ำนกรรมวิธีกำรหล่ออัดและผิวงำนที่ เรี ยบร้อย สังกะสี ผสมที่ผำ่ นกำรรี ดจะมีควำมแข็งแรงไม่มำกนัก สังกะสี ผสมสำมำรถนำไปใช้งำนแทนทองเหลืองได้เป็ นอย่ำงดี โลหะผสมนิกเกิล ประกอบด้วยนิ กเกิลและทองแดงหรื อนิ กเกิลผสมเหล็ก เป็ นโลหะผสมที่ สำคัญ ทำให้มีคุณสมบัติทนต่อกำรกัดกร่ อนของกรดและทนต่อระดับอุณหภูมิสูงๆ ได้ดี มีควำมต้ำนทำนกำรกัดกร่ อนสู งมำก โลหะเบาผสม (ALLOY LIGHT METAL) อะลูมิเนียมผสม เป็ นวัสดุผสมที่ประกอบด้วยอะลูมิเนี ยม แมกนี เซี ยม ทองแดง ซิลิกอน นิกเกิลและแมงกำนีส โลหะอะลูมิเนี ยมผสมชนิ ดนี้ แบ่งได้เป็ น 2 ประเภท คือ ชนิ ดหล่อและชนิ ดรี ด โดยปกติอะลูมิเนี ยมจะมีสีขำว ถ้ำผ่ำนกำรหล่อจะมีควำมแข็งแรงน้อยกว่ำกำรรี ดและจะนำ ควำมร้อนและไฟฟ้ ำได้ไม่ดีเท่ำที่ควร แมกนีเซียมผสม เป็ นวัสดุผสมที่ประกอบด้วยแมกนี เซี ยม อะลูมิเนี ยมและแมงกำนี ส แมงกำนีสผสม มีน้ ำหนักเบำ แต่แข็งแรง ตกแต่งขึ้นรู ปได้ง่ำยกว่ำ โดยทัว่ ไปแมกนี เซี ยมผสมสำมำรถแบ่งได้ 2 ประเภทคือ ชนิ ดหล่อ ชนิ ดรี ด สิ่ งสำคัญควรระมัดระวังคือเศษแมกนี เซี ยมผสมจะเกิดลุกไหม้ได้ง่ำย และถ้ำเกิดกำรลุกไหม้ไม่ควรใช้น้ ำดับโดยเด็ดขำด โลหะซิ นเตอร์ (Sinter Metals) โลหะที่ผลิตจำกผงโลหะหลำยชนิดที่มีควำมละเอียดมำกนำมำอัดขึ้นรู ปและอบ ด้วยควำมร้อนสูง โดยมีรำยละเอียดขั้นตอนกำรผลิตดังนี้ น้ ำโลหะผสมบดให้เป็ นผงละเอียด นำผงโลหะที่บดจนละเอียดแล้วอัดขึ้นรู ปในแบบอัดตำมลักษณะงำนที่ ต้องกำร ผงอัดที่อด ั ขึ้นรู ปแล้ว ต้องนำไปอบที่อุณหภูมิประมำณ 800 – 1,000 องศำ เซลเซียส ขณะอบต้องป้ องกันกำรรวมตัวของออกซิเจน โดยใช้แก๊สเฉื่ อย ปกคลุม จำกนั้นนำไปตัดขึ้นรู ปตำมต้องกำรและนำไปอบด้วยควำมร้อนที่อุณหภูมิ 1,400 – 1,700 องศำเซลเซียสจะทำให้ซินเตอร์มีควำมแข็งแรงยิง่ ขึ้น มีคุณสมบัติทนควำมร้อนสูง มีควำมแข็งแรงและทนต่อกำรกัดกร่ อน มีควำมเปรำะแตกหักง่ำยเนื่องจำกมีรูพรุ น ความเค้ นและความเครียด ความเค้ น (Stress) แรงภำยนอกที่กระทำต่อโลหะและกระจำยอย่ำงสม่ำเสมอบน พื้นที่หน้ำตัดของโลหะนั้น ขณะเดียวกันภำยในเนื้อโลหะก็จะเกิด แรงต่อต้ำนแรงเหล่ำนั้นอย่ำงสม่ำเสมอและขนำดของควำมเค้น Stress = P/A เมื่อ Stress = ควำมเค้น P = แรงกระทำ A = พื้นที่ภำคตัดที่รับแรง ความเครียด (Strain) ควำมเครี ยดเกิดขึ้นจำกควำมเปลี่ยนแปลงของโลหะ ไม่วำ่ จะเป็ นกำรหดตัวเข้ำ (Contraction) หรื อกำรยืดตัวออก (Elongation) เมื่อโลหะนั้นอยูภ่ ำยใต้แรงอัด (Compressive) และแรงดึง (Tensile) Strain = L – Lo/Lo เมื่อ Strain = ควำมเครี ยด L = ควำมยำวหลังจำกที่โลหะถูกแรงกระทำ Lo = ควำมยำวเดิม รูปความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นกับความเครียด รูปความสั มพันธ์ ระหว่ างความเค้ นกับความเครียดของวัสดุแข็งเปราะ THE END