เลือกแกนชุบฮาร์ดโครมแบบชุบแข็งผิวด้วยความถี่สูง (induction hardened) เมื่อผิวแกนคือส่วนที่รับการสึกหรอ โดยมีชั้นชุบแข็งอย่างน้อย HRC55 ลึกประมาณ 2 mm สร้างบนเหล็กเกรด 45 ก่อนชุบฮาร์ดโครม และเลือกแกนชุบฮาร์ดโครม C45 แบบไม่ชุบแข็งของ Yixin เมื่อแกนยังต้องตัด แปรรูป หรือประกอบหลังรับสินค้า และความแข็งเนื้อเหล็กประมาณ HRC17 เพียงพอสำหรับงาน คำถามที่ใช้ตัดสินมีเพียงสองข้อ คือ ผิวต้องทนการสึกหรอจากการเลื่อนหรือไม่ และจะมีการตัดเนื้อวัสดุออกหลังรับสินค้าหรือไม่

01

เปรียบเทียบแกนสองแบบ

เริ่มจากคำศัพท์ก่อน ในบทความนี้ “แกนชุบโครมมาตรฐาน” หมายถึงแกนชุบฮาร์ดโครมที่ผิวไม่ผ่านการชุบแข็งด้วยความถี่สูง Yixin ขายสินค้านี้ในชื่อแกนชุบฮาร์ดโครม C45 แบบไม่ชุบแข็ง (ชื่อภาษาอังกฤษ 45 Steel Chrome-Plated Soft Shaft) คำว่า “soft” ในชื่อหมายถึงไม่มีชั้นชุบแข็งผิวเท่านั้น ไม่ใช่เพลาอ่อน (flexible shaft) สำหรับส่งกำลัง

สินค้าทั้งสองแบบเริ่มจากเหล็กเกรด 45 ตาม GB/T 699-2015 (เกรดใกล้เคียง ได้แก่ C45, S45C และ SAE 1045 ใช้อ้างอิงเท่านั้น ช่วงส่วนผสมทางเคมีของแต่ละมาตรฐานต่างกันและยืนยันตามแต่ละคำสั่งซื้อ) และชุบฮาร์ดโครมทั้งคู่ ความแตกต่างอยู่ที่ว่าการชุบแข็งด้วยความถี่สูงเข้ามาอยู่ในเส้นทางการผลิตตรงไหน

รายการแกนชุบฮาร์ดโครม C45 แบบไม่ชุบแข็งแกนชุบฮาร์ดโครม C45 ชุบแข็งผิว (Induction Hardened)
เนื้อเหล็กพื้นเหล็กเกรด 45 ไม่ชุบแข็งผิวเหล็กเกรด 45
ความแข็ง≈ HRC17ชั้นชุบแข็ง ≥ HRC55
ความลึกชั้นชุบแข็งไม่มี≈ 2 mm
ขั้นตอนชุบแข็งไม่มีมี ก่อนชุบโครม
ผิวฮาร์ดโครมฮาร์ดโครม
ความหนาชั้นโครม10–50 μm ต่อด้าน เลือกตามคำสั่งซื้อ10–50 μm ต่อด้าน เลือกตามคำสั่งซื้อ
ความแข็งชั้นโครมทำได้ถึง HV800+ทำได้ถึง HV800+
ความหยาบผิวRa ≤ 0.4 μm (โครม)Ra ≤ 0.4 μm (โครม)
งานแปรรูปต่อสำหรับเพลาที่ยังต้องกลึง กัด หรือเจาะไม่เหมาะกับงานแปรรูปหลังสร้างชั้นชุบแข็งแล้ว
บทบาททั่วไปแกนที่จะตัด แปรรูป หรือประกอบต่อผิวนำทางและผิวรับการสึกหรอที่ใช้งานตามสภาพส่งมอบ

เส้นทางการผลิตแสดงความแตกต่างได้ชัดเจน แกนชุบฮาร์ดโครม C45 ชุบแข็งผิวผ่านการดึงเย็น (ถึง Ø28) หรือปอกผิว (ตั้งแต่ Ø30 ขึ้นไป) ดัดตรงด้วยลูกกลิ้ง เจียรไร้ศูนย์ ชุบแข็งด้วยความถี่สูง ขัดเงา ชุบฮาร์ดโครม (โรงงานพันธมิตร) และขัดเงาขั้นสุดท้าย ส่วนแกนชุบฮาร์ดโครม C45 แบบไม่ชุบแข็งใช้ขั้นตอนพื้นฐานบางส่วนร่วมกับแบบชุบแข็งผิว แต่ไม่ผ่านการชุบแข็งด้วยความถี่สูง ความแข็งจึงอยู่ที่ระดับเนื้อเหล็กประมาณ HRC17

02

ชั้นชุบแข็งผิวเปลี่ยนอะไรจริง ๆ

การชุบแข็งด้วยความถี่สูงเปลี่ยนชั้นนอกของแกนเป็นชั้นมาร์เทนไซต์ที่แข็งอย่างน้อย HRC55 ลึกประมาณ 2 mm ขณะที่แกนกลางยังเป็นเหล็กเกรด 45 ตามเดิม ผลที่ได้คือเปลือกนอกที่แข็งและทนการสึกหรอ บนแกนกลางที่ค่อนข้างเหนียว

มีผลสามข้อที่ผู้ซื้อควรรู้

ข้อแรก ชั้นชุบแข็งต้านการยุบตัวเฉพาะจุด ชั้นฮาร์ดโครม 10–50 μm ถือว่าบางในเชิงกล และเสียรูปตามเนื้อเหล็กที่อยู่ข้างใต้ บนแกนเนื้ออ่อน โหลดเฉพาะจุด โหลดที่ขอบ และเศษสิ่งสกปรกที่ติดใต้ซีล อาจกดผิวให้บุ๋มและทำให้ชั้นโครมเสียหาย ชั้นชุบแข็งอย่างน้อย HRC55 จำกัดการเสียรูปนั้น นี่คือเหตุผลที่แกนชุบโครมชุบแข็งผิวเป็นตัวเลือกปกติสำหรับผิวนำทางแบบเลื่อนและผิวแกนไฮดรอลิค

ข้อสอง ชั้นชุบแข็งเป็นเพียงการปรับปรุงผิว ไม่ได้เปลี่ยนเกรด ความแข็งแรงของแกนกลาง หรือระดับความแม่นยำของขนาดแกน หากเพลารับแรงดัดหรือแรงบิดและต้องไม่เกิดการเสียรูปถาวร ความแข็งของชั้นผิวแก้ปัญหานี้ไม่ได้ ต้องอาศัยเนื้อเหล็กที่ผ่านการชุบแข็ง-อบคืนตัว (Q&T) ซึ่งเป็นสินค้าอีกกลุ่มหนึ่ง

ข้อสาม ชั้นชุบแข็งกลึงตามปกติไม่ได้ เมื่อผิวผ่านการชุบแข็งและชุบโครมแล้ว การตัดเข้าไปจะทำลายทั้งชั้นโครมและชั้นชุบแข็งในจุดนั้น แกนชุบฮาร์ดโครม C45 แบบไม่ชุบแข็งจึงเหมาะกับงานกลึง กัด หรือเจาะในภายหลัง

จากเส้นทางการผลิตนี้มีข้อควรปฏิบัติในการเขียนสเปกหนึ่งข้อ ในเส้นทางชุบแข็งผิว งานด้านขนาดทำก่อนการชุบแข็ง และขัดเงาหลังชุบแข็ง จึงควรระบุเส้นผ่านศูนย์กลาง พิกัดความเผื่อ ความตรง และผิวสำเร็จที่ต้องการในสภาพหลังชุบโครมแล้วไว้ในแบบ ไม่ควรอนุมานจากสภาพก่อนชุบ

03

เลือกตามการใช้งานและงานแปรรูปต่อ

เลือกตามการใช้งาน ไม่ใช่ตามรายการราคา

ผิวนำทางแบบเลื่อนและผิวแกนไฮดรอลิค หากแกนทำหน้าที่เป็นแกนนำทาง ผิวก้านสูบ หรือผิวรับการสึกหรอ และติดตั้งตามสภาพส่งมอบ ให้ระบุแกนชุบโครมชุบแข็งผิว ชั้นชุบแข็งปกป้องผิวจากสภาพการสัมผัสที่แกนเนื้ออ่อนรับได้ไม่ดี

ลิเนียร์แบริ่งและลิเนียร์บุชแบบลูกปืนหมุนวน ใช้เพลาลิเนียร์ชุบฮาร์ดโครม C45 ซึ่งผลิตตามเส้นทางเดียวกับแกนชุบฮาร์ดโครมชุบแข็งผิว ตั้งแต่ Ø12 mm พิกัด 0/−0.02 mm เป็นค่าปกติสำหรับลิเนียร์แบริ่ง ส่วน Ø4–11 mm คือ −0.02/−0.05 mm การชุบแข็งผิวกับพิกัดความเผื่อของเพลาเป็นการตัดสินใจแยกกัน ชั้นชุบแข็งให้ความทนการสึกหรอ ส่วนพิกัดความเผื่อให้การสวมประกอบ

แกนที่จะแปรรูปหลังรับสินค้า ใช้แกนชุบฮาร์ดโครม C45 แบบไม่ชุบแข็ง หรือใช้เพลากลมเจียรนัยหากยังไม่ต้องชุบโครม หากชิ้นงานสำเร็จต้องมีเกลียว ด้านแบน หรือรูขวาง ให้กำหนดรายละเอียดเหล่านั้นในแบบ เพื่อให้ลำดับระหว่างงานแปรรูป การชุบแข็ง และการชุบโครมชัดเจนก่อนเริ่มผลิต

เพลาที่รับแรงดัดหรือแรงบิด ความแข็งของชั้นผิวไม่ใช่ทางแก้ ตัวเลือก Q&T ของ Yixin ผ่านการชุบแข็ง-อบคืนตัว ไม่ใช่ชุบแข็งเฉพาะผิว แกนชุบฮาร์ดโครม C45 ชุบแข็ง-อบคืนตัว (Q&T) กำหนดด้วยความแข็งที่ผิว HRC25–28 หรือ HRC28–32 เลือกตามคำสั่งซื้อ และส่วนแกนกลางอ่อนกว่าผิว เนื่องจากความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กเกรด 45 มีจำกัด แกนชุบฮาร์ดโครม 40Cr ชุบแข็ง-อบคืนตัว (Q&T) มีความแข็งหลัง Q&T HRC28–35 และผลิตตามสั่ง ส่วน 42CrMo จัดส่งเฉพาะสภาพ Q&T ความแข็ง Q&T HRC30–38 ขั้นต่ำ 1 ตัน

เมื่อพิกัดการสวมเป็นตัวกำหนดทุกอย่าง ลิเนียร์แบริ่ง เสื้อแบริ่ง และรูที่สวมกันมักกำหนดด้วยรหัสการสวมตาม ISO เช่น f7, g6 หรือ h6 Yixin ระบุพิกัดความเผื่อเป็นค่าขีดจำกัดหน่วยมิลลิเมตร ไม่ได้ใช้รหัสการสวมตาม ISO จึงควรแปลงค่าการสวมเป็นค่าพิกัดขีดจำกัดแล้วยืนยันในแบบ

04

รายการตรวจสอบสเปกและการตรวจรับ

แกนชุบโครมชุบแข็งผิวกำหนดด้วยค่าหลายค่าที่เป็นอิสระต่อกัน ควรยืนยันทีละค่า ไม่ควรถือว่าคำว่า “ชุบแข็ง” เพียงคำเดียวครอบคลุมทั้งหมด

รายการตรวจสิ่งที่ต้องระบุในแบบหรือคำสั่งซื้อความสามารถมาตรฐานของ Yixin
เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นผ่านศูนย์กลางสำเร็จØ4–130 mm (ดึงเย็นถึง Ø28 ปอกผิวตั้งแต่ Ø30)
พิกัดความเผื่อพิกัดขีดจำกัดในสภาพสุดท้ายØ4–11 mm: −0.02/−0.05 mm · ตั้งแต่ Ø12 mm: 0/−0.02, −0.01/−0.03 หรือ −0.02/−0.05 mm
ความแข็งชั้นชุบแข็งความแข็งผิวขั้นต่ำ≥ HRC55
ความลึกชั้นชุบแข็งความลึกของชั้นที่ชุบแข็ง≈ 2 mm
ความหนาชั้นโครมต่อด้าน10–50 μm ต่อด้าน เลือกตามคำสั่งซื้อ
ความแข็งชั้นโครมค่าขั้นต่ำ กำหนดตามแต่ละคำสั่งซื้อในสเปกที่ยืนยันแล้วทำได้ถึง HV800+
ความตรงต่อเมตร≈ 0.1 mm/m ตั้งแต่ Ø25 · ≈ 0.2 mm/m ต่ำกว่า Ø25
ความหยาบผิวสภาพผิวโครมและผิวเจียรRa ≤ 0.4 μm (โครม) · Ra ≤ 0.8 μm (เจียร)
ความยาวความยาวตัดความยาวเต็มเส้น 4 m, 6 m, 7.5 m หรือ 8.1 m · ตัดด้วยเลื่อย CNC ตั้งแต่ 200 mm เผื่อการตัดประมาณ 3 mm
เอกสารประกอบคำสั่งซื้อชุดเอกสารอินวอยซ์ แพ็กกิ้งลิสต์ และใบรับรองวัสดุจากโรงงานผลิตเหล็ก (mill certificate) · ใบรับรองแหล่งกำเนิดสินค้า (C/O) ตามคำสั่งซื้อ

การตรวจรับควรเป็นไปตามลำดับเดียวกัน ตรวจเส้นผ่านศูนย์กลางและพิกัดความเผื่อของสินค้าที่ได้รับในสภาพชุบโครมแล้ว ตรวจความตรงตลอดความยาว ยืนยันความหยาบผิว แล้วยืนยันความแข็งชั้นชุบแข็งและความหนาชั้นโครมเทียบกับแบบและบันทึกการตรวจสอบที่ตกลงไว้สำหรับคำสั่งซื้อนั้น หากค่าใดมีผลต่อการทำงาน ให้ระบุไว้ในแบบ ไม่ใช่เพียงในอีเมล

05

เมื่อทั้งสองแบบไม่ใช่คำตอบ

การชุบแข็งด้วยความถี่สูงและการชุบฮาร์ดโครมแก้ปัญหาด้านการสึกหรอและการนำทาง แต่ลำพังทั้งสองอย่างไม่ได้กำหนดระดับความทนการกัดกร่อน ไม่ได้ให้ความแข็งแรงสูงที่แกนกลาง และไม่ได้ตอบข้อกำหนดวัสดุเฉพาะของแต่ละงาน

งานที่แบบกำหนดเกรดอื่นนอกเหนือจากเหล็กเกรด 45, 40Cr หรือ 42CrMo ต้องตัดสินใจเรื่องวัสดุแยกต่างหาก เพราะแคตตาล็อกของ Yixin ครอบคลุมเพียงสามเกรดนี้ หากแบบระบุเกรดอื่น ให้ถือเป็นการตัดสินใจด้านวัสดุนอกกลุ่มสินค้านี้ และเลือกสินค้า Yixin ที่ใกล้เคียงที่สุดอย่างชัดเจน ได้แก่ แกนชุบโครมแบบไม่ชุบแข็งหรือเพลากลมเจียรนัยสำหรับวัตถุดิบงานกลึง แกนชุบโครมชุบแข็งผิวสำหรับผิวรับการสึกหรอ และแกนชุบฮาร์ดโครม 40Cr หรือ 42CrMo ชุบแข็ง-อบคืนตัว (Q&T) เมื่อความแข็งแรงของเนื้อเหล็กเป็นตัวตัดสิน

ชื่อเกรดต่างประเทศช่วยให้คุยกันเรื่องการจัดหาได้ง่ายขึ้น แต่ใช้เพื่ออ้างอิงอย่างเดียว เพราะช่วงส่วนผสมทางเคมีต่างกัน เหล็กเกรด 45 (GB/T 699-2015) เทียบเคียงได้กับ C45, S45C และ SAE 1045 · 40Cr (GB/T 3077-2015) เทียบเคียงได้กับ 41Cr4 และ SCr440 · 42CrMo (GB/T 3077-2015) เทียบเคียงได้กับ 42CrMo4 และ SCM440 ทั้งหมดใช้อ้างอิงเท่านั้น ช่วงส่วนผสมทางเคมีของแต่ละมาตรฐานไม่ตรงกัน จึงควรยืนยันเกรดและสภาพที่แน่นอนตามแต่ละคำสั่งซื้อ

06

สรุป

เลือกแกนชุบโครมชุบแข็งผิวเมื่อผิวคือส่วนที่รับการสึกหรอ ชั้นชุบแข็งอย่างน้อย HRC55 ลึกประมาณ 2 mm อยู่ใต้ชั้นฮาร์ดโครม 10–50 μm ต่อด้าน (เลือกตามคำสั่งซื้อ) ที่มีความแข็งทำได้ถึง HV800+ บนแกนที่ใช้งานตามสภาพส่งมอบ เลือกแกนชุบฮาร์ดโครม C45 แบบไม่ชุบแข็งเมื่อแกนยังต้องแปรรูป ตัด หรือประกอบ และเนื้อเหล็กประมาณ HRC17 ใช้งานได้ เมื่อเนื้อเหล็ก ไม่ใช่ผิว เป็นส่วนที่รับโหลด ให้เลือกแกนชุบฮาร์ดโครม 40Cr หรือ 42CrMo ชุบแข็ง-อบคืนตัว (Q&T) ส่วนแกน Q&T เหล็กเกรด 45 กำหนดด้วยความแข็งที่ผิวเท่านั้นและส่วนแกนกลางยังอ่อนกว่า ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางและพิกัดความเผื่อในสภาพหลังชุบโครม เพิ่มความแข็งชั้นชุบแข็ง ความลึกชั้นชุบแข็ง ความหนาชั้นโครม ความตรง และความหยาบผิวไว้ในแบบ และยืนยันเกรดตามแต่ละคำสั่งซื้อ ไม่ใช่อาศัยเพียงชื่อเกรดต่างประเทศ

07

เอกสารอ้างอิง

  • รหัสการสวมตาม ISO (ISO fit codes) — อ้างถึงในที่นี้ในฐานะคำศัพท์ที่ผู้ซื้อใช้ทั่วไปเท่านั้น Yixin ระบุพิกัดความเผื่อเป็นค่าขีดจำกัดหน่วยมิลลิเมตร และไม่ได้ประกาศรหัสการสวมตาม ISO
  • GB/T 699-2015 (เหล็กเกรด 45) และ GB/T 3077-2015 (40Cr, 42CrMo) — มาตรฐานที่ใช้ผลิตเกรดเหล็กของ Yixin
  • ชื่อเกรดตาม EN: C45, 41Cr4, 42CrMo4 — เกรดที่เทียบเคียงได้ ใช้อ้างอิงเท่านั้น
  • ชื่อเกรดตาม SAE: 1045 — เกรดที่เทียบเคียงได้ ใช้อ้างอิงเท่านั้น
  • ชื่อเกรดตาม JIS: S45C, SCr440, SCM440 — เกรดที่เทียบเคียงได้ ใช้อ้างอิงเท่านั้น
  • สเปกสินค้า: https://yxrod.com/th/products · เส้นทางการผลิต (ภาษาอังกฤษ): https://yxrod.com/en/products