วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1 โลหะ

50
ววววววววววววววววว ววววว 1 วววว

Upload: fritz

Post on 09-Jan-2016

475 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1 โลหะ. โลหะ. โลหะจำพวกเหล็ก (Ferrous Metal) โลหะนอกจำพวกเหล็ก (Nonferrous Metal) ความเค้นและความเครียด. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 2: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะโลหะจำ��พวกเหล�ก (Ferrous Metal)โลหะนอกจำ��พวกเหล�ก(Nonferrous Metal)

คว�มเค�นและคว�มเครี�ยด

Page 3: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ว�สด�ในง�นอ�ตส�หกรีรีมโดยทั่��วไปน�"นม�อย#$หล�ยชน&ด แต$น&ยมใช�ก�นอย$�งแพรี$หล�ยค'อโลหะ ทั่�"งน�"เน'�องจำ�กโลหะน�"นห�ได�ง�ย รี�ค�ไม$แพง แข็�งแรีง ทั่นทั่�น และแปรีสภ�พเพ'�อน��กล�บใช�ได�อ�ก โลหะด�งกล$�วน�"ส�ม�รีถแบ$งเป,น 2 ชน&ด ค'อ โลหะจำ��พวกเหล�ก (Ferrous Metals) และโลหะนอกจำ��พวกเหล�ก (Nonferrous Metals)

Page 4: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

การจำ�าแนกชน�ดุของโลหะ

Page 5: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะจำ�าพวักเหล�ก (FERROUS METALS)

ส�นแร�เหล�ก (Iron Ore)ส&นแรี$น�"ส�ม�รีถแบ$งออกเป,น 4 ชน&ด แต$ละ

ชน&ดจำะอย#$ในสภ�พทั่��รีวมต�วอย#$ก�บออกซิ&เจำนทั่�"งส&"น

Page 6: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ส�นแร�เหล�ก (IRON ORE)ฮี�มาไทต์$ (Fe2O3) เป,นแรี$เหล�กส�แดง ซิ.�งจำะม�เน'"อเหล�กอย#$

ปรีะม�ณรี�อยละ 70 และม�สภ�พเป,นแม$เหล�ก (Magnetic Iron) แหล$งทั่��พบค'อ ปรีะเทั่ศสว�เดน สหรี�ฐอเมรี&ก� และปรีะเทั่ศไทั่ย

แมกน�ไทต์$ (Fe3O4) เป,นแรี$ส�ด�� ซิ.�งจำะม�เน'"อเหล�กผสมอย#$ปรีะม�ณรี�อยละ 72.4 และม�สภ�พเป,นแม$เหล�กเช$นเด�ยวก�บส&นแรี$ฮี�ม�ไทั่ต4 แหล$งทั่��พบค'อ ปรีะเทั่ศสหรี�ฐอเมรี&ก� สว�เดนและปรีะเทั่ศไทั่ย

ซิ�เดุอไรท$ (FeCo3) เป,นแรี$เหล�กส�น�"�ต�ล ซิ.�งจำะม�เน'"อเหล�กผสมอย#$ไม$ม�กน�กค'อ ม�ปรีะม�ณรี�อยละ 48.3 แหล$งทั่��พบค'อปรีะเทั่ศสหรี�ฐอเมรี&ก� เยอรีมน� และอ�งกฤษ

ไลมอไนต์$ (Fe2O3 •3H2O) เป,นแรี$เหล�กส�น�"�ต�ล ซิ.�งม�เน'"อเหล�กผสมอย#$ปรีะม�ณรี�อยละ 60 – 65 แหล$งทั่��พบม�กค'อ รี�ฐเทั่�กซิ�ส ม&สซิ#รี� และโคโลรี�โดในปรีะเทั่ศสหรี�ฐอเมรี&ก� และฝรี��งเศส

Page 7: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กดุ�บ (PIG IRON) เหล�กด&บเป,นผลผล&ตทั่��ได�ม�จำ�กเต�ส#งหรี'อเรี�ยก

ว$� “เต�บล�สต4เฟอรี4เนซิ (Blast Furnance)”ส&�งสกปรีกซิ.�งในกรีะบวนก�รีหลอมละล�ยส&นแรี$

ด�วยเต�ส#งน�"น จำะม�ส&�งสกปรีกเก&ดข็."นซิ.�งเรี�เรี�ยกว$� สแลก (Slag)

ส��หรี�บว�ตถ�ด&บทั่��ใช�ถล�งเหล�กด&บน�"นได�แก$ ส&นแรี$เหล�ก ห&นป#น ถ$�นโค�ก และเหล�กใช�ซิ�"� ซิ.�งจำะถ#กบรีรีจำ�ลงในเต�ส#งต�มล��ด�บ

Page 8: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ร&ปท�� 1.2 ส�วันประกอบของเต์าส&ง

Page 9: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ข็�"นตอนก�รีทั่��ง�น เตรี�ยมว�ตถ�ด&บ น��ว�ตถ�ด&บบรีรีจำ�เข็��เต�ทั่�งป�กปล$องเต� เป9�ลมรี�อนเข็��เต�เพ'�อช$วยในก�รีเผ�ไหม� ถ$�นโค�กทั่��ล�กไหม�จำะเก&ดปฏิ&ก&รี&ย�ด.งออกซิ&เจำนจำ�กส&นแรี$เหล�กม�

รีวมต�วก�บค�รี4บอนในถ$�นโค�กทั่��ให�ส&นแรี$เหล�กกล�ยเป,นเหล�กด&บหลอมเหลวไหลรีวมต�วลงส#$ส$วนล$�งข็องเต�

ห&นป#นทั่��ใส$เข็��ไปจำะหลอมรีวมต�วก�บส�รีมลทั่&น กล�ยเป,นสแลก (Slag) ลอยอย#$ส$วนบนข็องน�"�เหล�กด&บ

ในข็ณะหลอมละล�ยส&นแรี$เหล�กน�"นจำะเก&ดแก;สเต�ส#ง น��แก;สน�"ไปเข็��เต�เผ�ลมรี�อน เพ'�อน��ลมรี�อนกล�บม�ช$วยในก�รีเผ�ไหม�ได�อ�ก

น��เหล�กด&บทั่��หลอมละล�ยออกจำ�กเต�เพ'�อเทั่ลงส#$แบบทั่��เตรี�ยมไว� ผลผล&ตทั่��ได�จำะเป,นเหล�กด&บซิ.�งพรี�อมทั่��จำะน��ไปใช�ผล&ตเหล�กชน&ดอ'�นๆ ต$อไป

Page 10: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กหล�อ (CAST IRON)ในอ�ตส�หกรีรีมเหล�กหล$อโดยทั่��วไปแล�วจำะม�

ค�รี4บอนอย#$ รี�อยละ 2.5 – 4 ค�ณสมบ�ต&ทั่�งด��นคว�มเหน�ยว (Ductility)

ค'อเปรี�ะและแตกห�กได�ง$�ยจำ.งไม$ส�ม�รีถข็."นรี#ปโดยก�รีรี�ดหรี'อก�รีด.งข็."นรี#ปทั่��อ�ณหภ#ม&ส#ง

เหล�กหล$อม�รี�ค�ถ#ก ม�จำ�ดหลอมต�วต���ส�ม�รีถหล$อข็."นรี#ปได�รี#ปรี$�งง$�ยกว$�เหล�กกล��

ชน&ดข็องเหล�กหล$อส�ม�รีถจำ��แนกปรีะเภทั่ได�หล�ยล�กษณะแต$ทั่��แพรี$หล�ยเป,นทั่��ยอมรี�บก�นน�"น อ�ศ�ยล�กษณะโครีงสรี��งพ'"นฐ�นและล�กษณะก�รีรีวมต�วข็องค�รี4บอน

Page 11: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กหล�อส�ขาวั (WHITE CAST IRON)เหล�กหล$อทั่��ม�ค�รี4บอนผสมอย#$ต�"งแต$รี�อยละ

1.7 – 2 เหล�กม�คว�มแข็�งเปรี�ะแตกห�กง$�ย เน'"อเหล�กจำะ

ม�ส�ข็�ว เหล�กหล$อข็�วน�"จำะม�คว�มแข็�งอย#$รีะหว$�ง 380 – 550 HB

แผนภาพสมดุ�ลเหล�กก�นคาร$บอน

Page 12: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กหล�อส�เทาหร+อเหล�กหล�อดุ�า (GRAY CAST IRON)

เหล�กหล$อชน&ดน�"จำะม�โครีงสรี��งคล��ยก�บเหล�กด&บ ตกแต$งข็."นรี#ปได�ง$�ย ม�จำ�ดหลอมเหลวต��� อ�ตรี�ก�รีข็ย�ยต�วน�อยทั่นต$อแรีงอ�ดและรี�บแรีงส��น (Damping Capacity) ได�ด�

โครงสร,างเหล�กหล�อส�เทา

Page 13: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กหล�อเหน�ยวั (DUCTILE AND MALLEABLE CAST IRON)

เหล�กหล$อชน&ดน�"จำะม�คว�มเค�นแรีงด.งส#งทั่�"งย�งม�คว�มเหน�ยว

ทั่นต$อแรีงกรีะแทั่กได�ด� ในก�รีทั่ดสอบแรีงด.งเหล�กหล$อเหน�ยวจำะพบว$�คล��ยคล.งก�บเหล�กกล��ค'อ จำะม�คว�มย'ดหย�$น (Elastic)

ส�ม�รีถปรี�บปรี�งค�ณสมบ�ต&ทั่�งกลโดยว&ธี�ทั่�งคว�มรี�อนได�ด�อ�กด�วย

 

Page 14: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กหล�อผสมหร+อเหล�กหล�อพ�เศษ (ALLOY OR SPECIAL CAST IRON)

เหล�กหล$อชน&ดน�"ม�ธี�ต�ผสม เช$น โครีเม�ยม น&กเก&ลและโมล&บด&น�ม เป,นต�น

โครีงสรี��งเหล�กหล$อผสมหรี'อเหล�กหล$อชน&ดพ&เศษ

Page 15: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กกล,า (STEEL)เหล�กกล��น�"นม�ค�ณสมบ�ต&ในก�รีรี�บแรีงต$�งๆ ได�ด�ส��หรี�บกรีรีมว&ธี�ทั่�งคว�มรี�อนทั่��ทั่��ต$อเหล�กกล��

น�"น จำะทั่��ให�โครีงสรี��งจำ�ลภ�ค(Microstructure) ข็องเหล�กกล��เปล��ยนแปลงไป

เหล�กกล��ม�ค�รี4บอนผสมอย#$ปรีะม�ณไม$เก&นรี�อยละ 2 และเหล�กกล��ย�งแบ$งได�ต�มปรี&ม�ณข็องค�รี4บอนทั่��ผสมอย#$ ซิ.�งส�ม�รีถแบ$งได� 2 ชน&ด

Page 16: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กกล,าคาร$บอน (CARBON STEEL)

เหล�กกล��ค�รี4บอนต��� (Low Carbon Steel) เหล�กกล��ค�รี4บอนป�นกล�ง (Medium Carbon Steel)

เหล�กกล��ค�รี4บอนส#ง (High Carbon Steel) เหล�กกล��ค�รี4บอนทั่�"ง 3 ปรีะเภทั่น�"อ�จำเรี�ยกว$�

เหล�กละม�น(Mild Steel) ถ��ม�ค�รี4บอนผสมอย#$ม�กเรี�จำะเรี�ยกว$�

เหล�กกล��เครี'�องม'อค�รี4บอน (Carbon Tool Steel)

 

Page 17: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เหล�กกล,าผสม (ALLOYS STEEL)

เหล�กกล��ผสมน�"ปรีะกอบด�วยเหล�กกล��ผสมต��� (Low Alloys Steel) เหล�กกล��ผสมป�นกล�ง (Medium Alloys Steel)

เหล�กกล��ผสมส#ง (High Alloys Steel)

Page 18: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ธาต์�ท��ผสมในเหล�กกล,าซิ�ล�คอน ม�อย#$ในเหล�กกล��ทั่��ม�ปรี&ม�ณค�รี4บอนต���

เหล�กกล��ผสมซิ&ล&คอนทั่��ส��ค�ญอ�จำแยกออกได�เป,น 3 ปรีะเภทั่ ค'อ

Silicon – Manganese SteelSilicon Steel Value Steel

โมล�บดุ�น�ม ช$วยให�เก&ดก�รีจำ�บต�วข็องค�รี4ไบด4อย$�งแน$นหน�และเป,นธี�ต�ทั่��ช$วยไม$ให�เก&ดก�รีแตกรี��วได�ง$�ยและย�งป?องก�นไม$ให�เก&ดก�รีข็ย�ยต�วข็องเกรีนอ�กด�วย

วัาเนเดุ�ยม เป,นธี�ต�ทั่��ช$วยให�เก&ดก�รีจำ�บต�วข็องค�รี4-ไบด4อย$�งแน$นหน�

Page 19: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ท�งสเต์น เป,นธี�ต�ทั่��ช$วยให�เก&ดก�รีจำ�บต�วข็องค�รี4-ไบด4อย$�งแน$นหน�ค�รี4ไบด4เหล$�น�"จำะไม$ละล�ยเป,นเน'"อเด�ยวก�บ

เหล�กทั่�"งหมดถ.งแม�ว$�จำะม�อ�ณหภ#ม&ส#ง ๆ เหล�กชน&ดน�"จำ.งใช�ทั่��เครี'�องม'อพวกทั่��ม�รีอบ

หม�นด�วยคว�มเรี�วส#งทั่�งสเตนย�งจำะช$วยให�เหล�กกล��ผสมม�ข็น�ด

เกรีนละเอ�ยด

ธาต์�ท��ผสมในเหล�กกล,า (ต์�อ)

Page 20: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะนอกจำ�าพวักเหล�ก (NONFERROUS METALS)

โลหะหน�ก (Heavy Metals) โลหะเบ� (Light Metals) โลหะผสม (Alloy Metals)

Page 21: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะหน�ก (HEAVY METALS)

ทองแดุง ส�ม�รีถน��ไฟฟ?�และคว�มรี�อนได�ด�ทั่นต$อก�รีส.กหรีอและทั่นต$อก�รีก�บ ทั่องแดงส�ม�รีถน��ไปใช�ทั่��ส�ยไฟฟ?�

เครี'�องไฟฟ?� ห�วแรี�งบ�ดกรี� เครี'�องปรีะด�บต$�งๆหรี'ออ�ปกรีณ4เครี'�องเย�นและอ�ปกรีณ4เครี'�องจำ�กรีกล

Page 22: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ส�งกะส� จำ�ดหลอมเหลวต��� โลหะทั่��ทั่นทั่�นต$อสภ�พบรีรีย�ก�ศ ไม$เก&ดก�รีก�ดกรี$อน

แต$ไม$ทั่นต$อกรีดและเกล'อ ดุ�บ�ก

ม�จำ�ดหลอมเหลวต���เน'"อโลหะอ$อนและรี�ดเป,นแผ$นได�ง$�ย ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อนในบรีรีย�ก�ศปกต&ได�ด� ไม$เป,นพ&ษจำ.ง

น��ไปเคล'อบแผ$นเหล�กทั่��กรีะป@องบรีรีจำ�อ�ห�รี ส�ม�รีถน��ด�บ�กไปใช�เป,นโลหะบ�ดกรี� แบรี&�ง ทั่�"งย�งใช�

เคล'อบแผ$นเหล�กเพ'�อป?องก�นก�รีก�ดกรี$อนและใช�ทั่�� อ�ปกรีณ4ไฟฟ?� – อ&เล�กทั่รีอน&กส4

Page 23: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ต์ะก��วั เป,นโลหะทั่��ม�คว�มเหน�ยวและน&�มข็."นรี#ปได�ง$�ย ม�คว�มหน�แน$นม�ก ม�จำ�ดหลอมเหลวต���ทั่นก�รีก�ดกรี$อนได�ด� โดยเฉพ�ะกรีด ตะก��วย�งม�ค�ณสมบ�ต&เป,นต�วหล$อล'�นทั่��ด�อ�กด�วย แต$ตะก��ว

ม�คว�มแข็�งแรีงต��� น�กเก�ล

น&กเก&ลม�กจำะรี$วมก�บแรี$อ'�น ม�คว�มเหน�ยวและข็�ดข็."นม�นได�ด� ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อนข็องกรีดและด$�ง แต$ไม$ทั่นต$อกรีด

อย$�งเข็�มข็�น ส�ม�รีถน��ไปใช�ง�นช�บเคล'อบผ&วป?องก�นสน&ม

Page 24: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โครเม�ยม โครีเม�ยมเป,นโลหะทั่��ม�ส�คล��ยเหล�กเม'�อห�กด#จำะม�รีอยห�กเป,นส�ข็�วเป,นม�นว�วเหม'อน

ก�บเง&น แต$แข็�งและเปรี�ะ ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อนและทั่นต$อ

ก�รีส.กหรีอ ส�ม�รีถน��ไปใช�ง�นเคล'อบผ&วป?องก�นสน&ม ทั่��ว�สด�

ผสมก�บเหล�กกล��ไรี�สน&ม กรีะบอกส#บและเครี'�องม'อ ทั่��ทั่นต$อก�รีส.กหรีอ

ส�ม�รีถน��ไปใช�เป,นส�รีเคม�ฟอกหน�งท�งสเต์น

เป,นโลหะทั่��ม�ส�ข็�วเหม'อนเง&น ม�คว�มเหน�ยว ม�จำ�ดหลอมเหลวส#ง ทั่นต$อก�รี

ก�ดกรี$อน เป,นต�วน��คว�มรี�อนได�ด� ม�คว�มแข็�งแต$เปรี�ะ

Page 25: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โมล�บดุ�น�มม�ส�ข็�วเหม'อนเง&น ม�คว�มเหน�ยวส�ม�รีถด�ดโค�งงอได� ทั่��เป,นแผ$นบ�งได� ม�ค�ณสมบ�ต&อ'�นๆทั่��วไปคล��ยก�บ

ทั่�งสเตนส�ม�รีถน��ไปใช�ผสมทั่��ให�โลหะม�คว�มแข็�งแรีง

เช$นใช�เป,นว�สด�ผสมก�บเหล�กให�เหล�กเหน�ยวข็."น คว�มเค�นแรีงด.งเพ&�มข็."น ส�รีปรีะกอบโมล&บด&น�มได�แก$โมล&บด&น�มซิ�ลไฟด4(MoS2) ใช�ทั่��ว�สด�หล$อล'�นได�ด�

วัาเนเดุ�ยมม�คว�มแข็�งม�กและทั่นทั่�นต$อก�รีก�ดกรี$อนข็องกรีด ทั่นต$อคว�มรี�อนได�ส#งม�ก ส�ม�รีถน��ไปใช�ทั่��เป,นโลหะผสมเหล�ก ทั่��ให�คว�มเหน�ยว

และคว�มเค�นส#งม�กข็."น

Page 26: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โคบอลต์$ เป,นโลหะส�เง&นเทั่�ม�ค�ณสมบ�ต&คล��ยน&กเก&ลม�คว�มเหน�ยวม�กกว$�และเป,นส$วนปรีะกอบทั่��

ส��ค�ญข็องโลหะแข็�งโคบอลต4น�"นส�ม�รีถน��ไปใช�ผสมทั่��แม$เหล�กและใช�

ทั่��เครี'�องม'อในวงก�รีแพทั่ย4ได�แมงกาน�ส

เป,นโลหะทั่��ม�ส�ข็�ว ม�คว�มแข็�งแต$เปรี�ะถ��ผสมลงในเหล�กม�ผลทั่��ให�แกรีไฟต4แยกต�วได�

น�อยในเหล�กหล$อ แมงก�น�สส�ม�รีถน��ไปใช�เป,นโลหะผสม

Page 27: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

แทนเทเล�ยม เป,นโลหะแข็�ง ม�ส�เทั่�เป,นม�น ถ��ย&�งบรี&ส�ทั่ธี&Bเทั่$�ใดจำะย&�งอ$อน ส�ม�รีถด.งเป,นเส�นได�ง$�ยและม�ค$�

คว�มเค�นแรีงด.งส#งส�ดปรีะม�ณ 350 – 1,100 N/mm2 ทั่นต$อกรีดต$�งๆได�เก'อบทั่�กชน&ด ทั่นต$อคว�มรี�อนม�ค�ณสมบ�ต&น��ไฟฟ?�และคว�มรี�อน

ไทเทเน�ยมม�คว�มเค�นแรีงด.งเทั่$�ก�บเหล�กหล��ถ.งแม�ว$�จำะม�อ�ณหภ#ม&ปรีะม�ณ

400 องศ�เซิลเซิ�ยสย�งทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อนได�เป,นอย$�งด�ส�ม�รีถน��ไปใช�เป,นว�สด�ผสมทั่��ให�โลหะม�คว�มแข็�ง

เช$น เหล�กผสม อะล#ม&เน�ยมผสม จำะม�คว�มแข็�งแรีงทั่��อ�ณหภ#ม&ส#งจำ.งใช�ทั่��ก�งห�นไอน�"�และครี�บเทั่อรี4ไบน4ข็องเครี'�องยนต4ไอพ$น เป,นต�น

Page 28: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

พลวัง ม�ข็�วเหม'อนเง&น ม�คว�มแข็�ง เปรี�ะคว�มแข็�งข็องพลวงจำะด#ได�จำ�กก�รีตะไบโลหะผสม

เหล�กก�บพลวง ซิ.�งในข็ณะตะไบจำะม�ปรีะก�ยไฟเก&ดข็."น

แคดุเม�ยม เป,นโลหะทั่��ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อนม�คว�มแข็�งและใช�เป,นโลหะผสมแคดเม�ยมส�ม�รีถน��ไปใช�ช�บผ&วเหล�กและ

อะล#ม&เน�ยม

Page 29: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

บ�สม�ท เป,นโลหะแข็�งเหม'อนพลวง ม�ส�ค$อนข็��งแดง ม�คว�มเปรี�ะเป,นว�สด�ผสมทั่��ช$วยลดจำ�ดหลอมเหลวให�ต���ลง

ปรอท เป,นโลหะทั่��ม�ส�ข็�วปรีอทั่เป,นโลหะชน&ดเด�ยวทั่��เป,นข็องเหลวทั่��

อ�ณหภ#ม&ห�อง ปรีอทั่จำะกล�ยเป,นไอ ณ อ�ณหภ#ม& 357 องศ�

เซิลเซิ�ยส

Page 30: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เง�น ม�ค�ณสมบ�ต&เป,นต�วน��ไฟฟ?�ทั่��ด�ทั่��ส�ด ม�รี�ค�แพงเง&นส�ม�รีถน��ไปใช�ทั่��หลอดกล�กฟCวส4และหน��

ส�มผ�สง�นไฟฟ?� เครี'�องว�ดด�วยแสงทั่��ต�องก�รีคว�มเทั่��ยงตรีงข็อง

ทอง ทั่องเป,นโลหะอ$อน รี�ดง$�ยส�ม�รีถน��ไฟฟ?�ได�ด�รีองจำ�กเง&นและทั่องแดง ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อน ทั่นต$อไฟ

Page 31: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ทองค�าขาวัโลหะทั่��ม�รี�ค�แพงและหน�กทั่��ส�ดในบรีรีด�โลหะทั่�"ง

หล�ย ทั่องค��ข็�วเป,นโลหะม�ล�กษณะม�นว�วส�ข็�ว ไม$ข็."นสน&มและน��ไฟฟ?�ได�ด�เผ�ให�รี�อนก�ย�งเป,นโลหะทั่��ยอมรีวมต�วก�บ

ออกซิ&เจำนในอ�ก�ศทั่��ให�ผ&วไม$เก&ดสน&ม ส�ม�รีถด.งและรี�ดเป,นเส�นเล�กได�ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อน

Page 32: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะเบา (LIGHT METALS)

โลหะเบ�  หม�ยถ.ง โลหะทั่��ม�คว�มหน�แน$นน�อยกว$� 4 kg/dm3 

Page 33: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

อะล&ม�เน�ยม ม�คว�มหน�แน$นน�อย น�"�หน�กเบ�และม�คว�มแข็�งแรีงต$อน�"�หน�กส#ง  ม�คว�มเหน�ยวม�ก ส�ม�รีถข็."นรี#ปด�วย

  กรีรีมว&ธี� ต$�งๆได�ง$�ย และม�จำ�ดหลอมต�วต���โลหะทั่��ไม$เป,นพ&ษต$อรี$�งก�ยและม�ค$�ก�รีน��คว�ม

รี�อนส#ง จำ.งใช�ทั่��ภ�ชะห�งต�มอ�ห�รีเป,นโลหะทั่��ไม$เป,นแม$เหล�กไม$เก&ด

Page 34: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

แมกน�เซิ�ยม เป,นโลหะทั่��ม�น�"�หน�กเบ�ม�ค�ณสมบ�ต&ในก�รีแปรีรี#ปบนเครี'�องจำ�กรีด�ม�กคว�มแข็�งแรีงซิ.�งคว�มแข็�งแรีงน�"นจำะข็."นอย#$ก�บคว�ม

บรี&ส�ทั่ธี&Bแมกน�เซิ�ยมเก'อบทั่�"งหมดทั่��ถ#กน��ม�ใช�จำ.งอย#$ในรี#ปข็อง

แมกน�เซิ�ยมผสม เป,น  2  ปรีะเภทั่ แมกน�เซิ�ยมเหน�ยวผสมแมกน�เซิ�ยมหล$อผสม

แมกน�เซิ�ยมผสมส�ม�รีถป�ดผ&วได�ง$�ย และข็."นรี#ปด�วย ก�รี รี�ด ด.ง ต� ได�โดยง$�ย

แมกน�เซิ�ยมผสมถ��ถ#กน�"�จำะเก&ดก�รีก�ดกรี$อน

Page 35: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

เบร�ลเล�ยม เป,นโลหะทั่��ม�อ�ตรี�ก�รีย'ดต�วน�อยม�กใช�เป,นโลหะผสมจำะทั่��ให�โลหะผสมเหล$�น�"น ม�คว�ม

แข็�ง เพ&�มม�กข็."น เบรี&ลเล�ยมส�ม�รีถน��ไปใช�เป,นโลหะผสมทั่องแดง

นอกจำ�กน�"นย�งใช�ก�บง�นทั่��ต�องก�รีคว�มแข็�งแรีงส#งและทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อน

ได�ด�

Page 36: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะผสม (ALLOY METALS)

โลหะหน�กผสม (Alloy Heavy Metals) เป,นก�รีน��เอ�โลหะหน�กหล�ยๆ ชน&ดม�ผสมก�น

Page 37: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ทองเหล+อง เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�งทั่องแดงก�บส�งกะส� ทั่องเหล'องส�ม�รีถน��ไปใช�ทั่��โลหะปรีะณ�ตต$�งๆ ช&"น

ส$วนเครี'�องม'อกลทั่��ต�องสวมอ�ดข็ณะรี�อน ช&"นส$วน น�ฬิ&ก�และต�วใบเครี'�องก�งห�น เป,นต�น

ทองเหล+อหล�อ เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�ทั่องแดง ส�งกะส�และด�บ�ก ม�คว�มแข็�งแรีงม�กกว$�ทั่องเหล'องทั่��วๆไปด�บ�กผสมจำะช$วยเพ&�มคว�มแข็�งแรีงให�ก�บทั่องเหล'อ

หล$อส�งกะส�น�"นจำะรีะเหยไปทั่�กครี�"งทั่��ม�ก�รีหลอมละล�ย

Page 38: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ทองเหล+องพ�เศษหร+อทองแดุงบ�ดุกร� เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�งทั่องแดง ตะก��ว

แมงก�น�ส อะล#ม&เน�ยม ด�บ�กและเหล�กทั่องเหล'องพ&เศษน�"ส�ม�รีถน��ไปใช�ทั่��ใบพ�ด

เรี'อเด&นทั่ะเล อ�ปกรีณ4ในง�นเคม�และง�นบ�ดกรี�ทั่��ต�องก�รีคว�มแข็�งแรีง

เง�นเยอรม�น เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�งทั่องแดง ส�งกะส�และ

น&กเก&ล โลหะน�"ส�ม�รีถด.งและข็."นรี#ปเย�นได�ด� ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อนถ��ผสมตะก��วลงไปอ�กปรีะม�ณ

Page 39: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

บรอนซิ$ เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�งทั่องแดงก�บโลหะผสมอ'�นๆ

ซิ.�งอ�จำม�ม�กว$� 1 ชน&ดบรีอนซิ4ด�บ�ก

เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�งด�บ�ก ทั่องแดงและส�งกะส� เป,นบรีอนซิ4ทั่��ม�คว�มแข็�งแรีงม�กชน&ดหน.�งอ�กทั่�"งย�งม�คว�มย'ดหย�$นและทั่นต$อก�รีผ�กรี$อนได�

ด� บรีอนซิ4อะล#ม&เน�ยม

เป,นว�สด�ทั่��ม�ส$วนผสมรีะหว$�งอะล#ม&เน�ยม ทั่องแดง และส�งกะส�

บรีอนซิ4อะล#ม&เน�ยมชน&ดน�"ม�คว�มเค�นแรีงด.งส#ง และทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อน อ�กทั่�"งย�งส�ม�รีถทั่��ก�รี

เช'�อมได�อ�กด�วย

Page 40: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

บรีอนซิ4ตะก��ว เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�งตะก��ว ทั่องแดงและส�งกะส� บรีอนซิ4ตะก��วม�ผ&วทั่��ล'�นต�วได�ด�ม�ก จำ.งส�ม�รีถรี�บ

แรีงกดบนผ&วต�วม�นเองได�ด� บรีอนซิ4เบรี&ลเล�ยม

เป,นว�สด�ทั่��เก&ดจำ�กก�รีผสมก�นรีะหว$�งเบรี&ลเล�ยมทั่องแดงและส�งกะส�

บรีอนซิ4เบรี&ลเล�ยมชน&ดน�"ม�คว�มย'ดหย�$นส#งอ�กทั่�"งย�งช�บแข็�งได�ด�

Page 41: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ทองแดุงผสมน�กเก�ล เป,นว�สด�ผสมรีะหว$�งทั่องแดงก�บน&กเก&ลส�ม�รีถน��ไปใช�ทั่��ลวดในเครี'�องม'อว�ดอ�ณหภ#ม&

ส#ง ลวดต��นทั่�นไฟฟ?�และสต�รี4ตเตอรี4ต์ะก��วัผสม

ปรีะกอบด�วยตะก��ว พลวง ด�บ�กและทั่องแดง โลหะตะก��วผสมจำะม�คว�มแข็�งส#ง ถ��ผสมก�บ

พลวงในอ�ตรี�ส$วนรี�อยละ 5 – 25ดุ�บ�กผสม

ปรีะกอบด�วยด�บ�ก ตะก��ว บ&สม�ทั่และแคดเม�ยม โลหะผสมด�บ�กม�ค�ณสมบ�ต&คว�มล'�นต�ว

Page 42: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ส�งกะส�ผสม ปรีะกอบด�วยส�งกะส� อะล#ม&เน�ยม แมงก�น�สและทั่องแดง ส�งกะส�ผสมม�คว�มแข็�งแรีงส#งถ��ผ$�นกรีรีมว&ธี�ก�รีหล$ออ�ดและ

ผ&วง�นทั่��เรี�ยบรี�อย ส�งกะส�ผสมทั่��ผ$�นก�รีรี�ดจำะม�คว�มแข็�งแรีงไม$ม�กน�ก ส�งกะส�ผสมส�ม�รีถน��ไปใช�ง�นแทั่นทั่องเหล'องได�เป,นอย$�งด�

โลหะผสมน�กเก�ล ปรีะกอบด�วยน&กเก&ลและทั่องแดงหรี'อน&กเก&ลผสมเหล�ก เป,น

โลหะผสมทั่��ส��ค�ญ ทั่��ให�ม�ค�ณสมบ�ต&ทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อนข็องกรีดและทั่นต$อรีะด�บ

อ�ณหภ#ม&ส#งๆ ได�ด� ม�คว�มต��นทั่�นก�รีก�ดกรี$อนส#งม�ก

Page 43: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะเบาผสม (ALLOY LIGHT METAL)

อะล&ม�เน�ยมผสม

เป,นว�สด�ผสมทั่��ปรีะกอบด�วยอะล#ม&เน�ยม แมกน�เซิ�ยม ทั่องแดง ซิ&ล&กอน น&กเก&ลและแมงก�น�ส

โลหะอะล#ม&เน�ยมผสมชน&ดน�"แบ$งได�เป,น 2 ปรีะเภทั่ ค'อ

ชน&ดหล$อและชน&ดรี�ด โดยปกต&อะล#ม&เน�ยมจำะม�ส�ข็�ว

ถ��ผ$�นก�รีหล$อจำะม�คว�มแข็�งแรีงน�อยกว$�ก�รีรี�ดและจำะน��คว�มรี�อนและไฟฟ?�ได�ไม$ด�เทั่$�ทั่��ควรี

Page 44: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

แมกน�เซิ�ยมผสม เป,นว�สด�ผสมทั่��ปรีะกอบด�วยแมกน�เซิ�ยม

อะล#ม&เน�ยมและแมงก�น�ส แมงก�น�สผสมม�น�"�หน�กเบ� แต$แข็�งแรีง ตกแต$งข็."นรี#ปได�ง$�ยกว$�โดยทั่��วไปแมกน�เซิ�ยมผสมส�ม�รีถแบ$งได� 2

ปรีะเภทั่ค'อ ชน&ดหล$อชน&ดรี�ด

ส&�งส��ค�ญควรีรีะม�ดรีะว�งค'อเศษแมกน�เซิ�ยมผสมจำะเก&ดล�กไหม�ได�ง$�ยและถ��เก&ดก�รีล�กไหม�ไม$ควรีใช�น�"�ด�บโดยเด�ดข็�ด

Page 45: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

โลหะซิ�นเต์อร$ (Sinter Metals) โลหะทั่��ผล&ตจำ�กผงโลหะหล�ยชน&ดทั่��ม�คว�มละเอ�ยดม�กน��ม�อ�ดข็."น

รี#ปและอบด�วยคว�มรี�อนส#ง โดยม�รี�ยละเอ�ยดข็�"นตอนก�รีผล&ตด�งน�"

น�"�โลหะผสมบดให�เป,นผงละเอ�ยดน��ผงโลหะทั่��บดจำนละเอ�ยดแล�วอ�ดข็."นรี#ปในแบบอ�ดต�มล�กษณะง�นทั่��ต�องก�รี

ผงอ�ดทั่��อ�ดข็."นรี#ปแล�ว ต�องน��ไปอบทั่��อ�ณหภ#ม&ปรีะม�ณ 800 – 1,000 องศ�เซิลเซิ�ยส ข็ณะอบต�องป?องก�นก�รีรีวมต�วข็องออกซิ&เจำน โดยใช�แก;สเฉ'�อยปกคล�ม

จำ�กน�"นน��ไปต�ดข็."นรี#ปต�มต�องก�รีและน��ไปอบด�วยคว�มรี�อนทั่��อ�ณหภ#ม& 1,400 – 1,700 องศ�เซิลเซิ�ยสจำะทั่��ให�ซิ&นเตอรี4ม�คว�มแข็�งแรีงย&�งข็."น

ม�ค�ณสมบ�ต&ทั่นคว�มรี�อนส#ง ม�คว�มแข็�งแรีงและทั่นต$อก�รีก�ดกรี$อน ม�คว�มเปรี�ะแตกห�กง$�ยเน'�องจำ�กม�รี#พรี�น

Page 46: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ควัามเค,นและควัามเคร�ยดุควัามเค,น (Stress)

แรีงภ�ยนอกทั่��กรีะทั่��ต$อโลหะและกรีะจำ�ยอย$�งสม���เสมอบนพ'"นทั่��หน��ต�ดข็องโลหะน�"น ข็ณะเด�ยวก�นภ�ยในเน'"อโลหะก�จำะเก&ดแรีงต$อต��นแรีงเหล$�น�"นอย$�งสม���เสมอและข็น�ดข็องคว�มเค�น 

Stress = P/A

เม'�อ Stress = คว�มเค�น P = แรีงกรีะทั่�� A = พ'"นทั่��ภ�คต�ดทั่��รี �บแรีง

Page 47: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ควัามเคร�ยดุ (Strain) คว�มเครี�ยดเก&ดข็."นจำ�กคว�มเปล��ยนแปลงข็อง

โลหะ ไม$ว$�จำะเป,นก�รีหดต�วเข็�� (Contraction) หรี'อ

ก�รีย'ดต�วออก (Elongation) เม'�อโลหะน�"นอย#$ภ�ยใต�แรีงอ�ด (Compressive) และแรีงด.ง (Tensile)

Strain = L – Lo/Lo

เม'�อ Strain = คว�มเครี�ยด L = คว�มย�วหล�งจำ�กทั่��โลหะถ#กแรีง

กรีะทั่�� Lo = คว�มย�วเด&ม

Page 48: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ร&ปควัามส�มพ�นธ$ระหวั�างควัามเค,นก�บควัามเคร�ยดุ

Page 49: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

ร&ปควัามส�มพ�นธ$ระหวั�างควัามเค,นก�บควัามเคร�ยดุของวั�สดุ�แข�งเปราะ

Page 50: วัสดุและโลหะวิทยา บทที่ 1   โลหะ

THE END