การออกแบบแขนกดชิ้นงานทดสอบการสึกหรอแบบ Pin–on–Disk และทดสอบกลไกการสึกหรอของเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304

Abstract

          งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบแขนกดทดสอบการสึกหรอแบบ pin–on–disc ที่มีเครื่องขัดงานเป็นจานหมุน และศึกษากลไกการสึกหรอของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ผิวชิ้นงานทดสอบถูกเตรียมตามมาตรฐาน ASTM G99-04 (2014) ลักษณะของชุดแขนกดน้ำหนักและจานหมุนทดสอบแยกออกจากกัน น้ำหนักทดสอบถูกวางไว้ในแนวเดียวกับหัวกดที่มีทิศทางตั้งฉากกับชิ้นงาน ทดสอบการสึกหรอของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ที่มีเงื่อนไขทดสอบที่ความเร็วรอบ 80 และ 160 รอบต่อนาทีน้ำหนักกด 200, 400 และ 600 กรัม และมีระยะทดสอบ 600 เมตร ผลการทดสอบพบว่าชิ้นงานทดสอบมีร่องการสึกหรอที่ปรากฏเป็นวงรัศมีคงที่ ค่าอัตราการสึกหรอที่ได้จาความชันของกราฟความสัมพันธ์เชิงเส้นของปริมาตรที่หายไปกับระยะทดสอบมีค่าเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักกดและความเร็วรอบของจานหมุน ลักษณะของความกว้างร่องการสึกหรอจะมีความกว้างเพิ่มขึ้นตามระยะทดสอบ ที่ระยะทดสอบ 600 เมตร มีค่าอัตราการสึกหรอมากที่สุด 8.97´10-4 และ 19.000 ´10-4 เมตรต่อลูกบาศก์มิลลิเมตร ของความเร็วรอบจานหมุน 80 และ 160 รอบต่อนาที ตามลำดับ ลักษณะโครงสร้างทางจุลภาคและกลไกของร่องการสึกหรอที่ สังเกตจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าร่องการสึกหรอของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ปรากฎมีการเปลี่ยนรูปแบบถาวร, รอยขูด และอนุภาคที่หลุดออกบนร่องผิวสึกหรอ ปรากฎการณ์นี้สอดคล้องกับตามพฤติกรรมการสึกหรอของเหล็กกล้าไร้สนิม จึงสรุปได้ว่าแขนกดทดสอบการสึกหรอแบบ pin-on-disc ที่สร้างขึ้นสามารถใช้ทดสอบการสึกหรอของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ได้           In this research, it was designs the arm press for wear testing using rotating of grinding and wear testing mechanism of stainless steel 304. The surface specimen for sliding wear test was prepared under the condition of ASTM G99-04 (2014) standard. The characteristics of the arm set, the weight and the test plate were separated that loading was aligned with the head with the perpendicular moving direction. The stainless steel was examined by the wear testing with the rotating disc 80 and 160 rpm and different leading 200, 400 and 600 g, distance test 600 m. The test results showed that the test specimen had a constant radius of wear track. The wear rate result from slope of the graph of linear relationship between volume loss and distances. It increased with test loading weight and rotational speed of the rotating of disc. The physical of width wear track should be growth with distance test. The wear rate is highest wear rate at testing distanced 600 m, 8.97´10-4 and 19.00´10-4 m/mm3 for speed of rotary plates was80 and 160 rpm, respectively. The microstructure and wear mechanism were observed by optical microscope and scanning electron microscope. It was found that the wear of stainless steel appeared the plastic deformation, scaring and particles pull out on wear track. This phenomena was corresponds to the wear behavior of stainless steel. It can be concluded that the pin-on-disc wear test arm can be used to test wear of stainless steel 304.