**********************************************************
คุณสมบัติของธาตุผสมในโลหะอะลูมิเนียม – Aluminum Alloy Properties
สวัสดีครับผม สำหรับในครั้งนี้ เรามาคุยกันในเรื่องของงานในด้าน “โลหะวิทยา หรือ Metallurgy” กันบ้างนะครับผม ยังไงก็รบกวนฝากติดตามผลงานในช่องทาง อื่นๆ ตามลิ้งด้านล่างด้วยนะครับผม ขอบคุณมากๆ ครับ
Hello everybody, this time we will talking about the “Metallurgy Engineering”. Anyway, please follow my social with other platform by link in below. Thank you very much.
What is the Alloys Element? What are Alloys Element? What are the properties of the Alloys Element? And what is the purpose of mixing Alloys Element in aluminum?
**********************************************************
Aluminum (Al) อะลูมิเนียม
เป็นโลหะที่อ่อนดัดง่าย
มีน้ำหนักเบา มีจุดหลอมเหลวที่ต่ำ มีความเหนียวสูงและเสียรูปได้ง่าย
สามารถนำพาความร้อนและไฟฟ้าได้ดี มีคุณสมบัติในการตัดเฉือนขึ้นรูปได้ดี ต่อต้านปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ดี
ทนทานการกัดกร่อนได้สูง
Aluminum is lightweight metal, ductile, high toughness, easily deformed, low melting point, good corrosion-resistant, good machinability and good heat conductivity-electricity well.
Aluminum is very important for the world economy and aluminum can applied to many industrial businesses such as home appliances, medical industry, automotive industry, electrical industry, aerospace industry, transportations industry, construction industry and many other industries for products requiring light weight, durability and strength.
There are several main alloys in aluminum such as copper, magnesium, manganese, silicon, tin and zinc but for the main important for aluminum die casting is Al – Si. Normally, Si is mixed in aluminum alloy around 4.0 – 13.0%, depending on the type of aluminum grade mix and application.
เดี๋ยวเราไปดูกันนะครับว่า ธาตุโลหะผสม ที่อยู่ใน โลหะผสมอะลูมิเนียม นั้น มีกี่ชนิด มีชนิดอะไรบ้าง และมีอิทธิผล หรือส่งผลอย่างไร กับคุณสมบัติของ โลหะผสมอะลูมิเนียม เชิญรับชมได้เลยนะครับ
Let see, What kind of alloys element? How many types of alloys element? What kind of influence or effect with aluminum alloys properties?
โลหะผสมอะลูมิเนียม โดยทั่วไปแล้วจะมีธาตุโลหะผสมอยู่มากมายหลากหลายชนิด เช่น Aluminum, Silicon, Iron หรือ เหล็ก, Copper หรือ ทองแดง, Magnesium, Manganese, Nickle, Tin หรือ ดีบุก, Titanium, Lead หรือ ตะกั่ว, Chromium และ Zinc หรือ สังกะสี และจะมีสัดส่วนของส่วนผสมที่แตกต่างกันไป ตามเกรด ของอะลูมิเนียม แต่ละชนิด นะครับผม เดี๋ยวมาดูธาตุแต่ละตัวกันเลยนะครับว่า แต่ละตัวนั้น มีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง เมื่อเติมเข้าไปใน อะลูมิเนียมแล้วนั้น
Basically, aluminum have variety of alloy elements such as Aluminum, Silicon, Iron, Copper, Magnesium, Manganese, Nickle, Tin, Titanium, Lead, Chromium and Zinc. There are different ingredients depending on the grade of each type of aluminum.
**********************************************************
Silicon (Si) ซิลิคอน
จะเป็นธาตุผสมที่อยู่ในอะลูมิเนียม โดยปกติจะมีปริมาณอยู่ที่ 4.0 – 13.0% ขึ้นอยู่กับ อะลูมิเนียมแต่ละเกรด มีคุณสมบัติช่วยเพิ่มความแข็งให้กับงานหล่อ ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางด้านการหล่อให้ดีขึ้น เช่น ปรับปรุงสภาพการไหลตัวให้ไหลตัวดียิ่งขึ้น เพิ่มความต้านทานการฉีกขาด หรือแตกร้าวจากสภาวะงานร้อน หรือ hot tear เพิ่มคุณสมบัติในการไหลตัวของน้ำโลหะหลอมเหลวอะลูมิเนียมให้ดียิ่งขึ้น และถ้าหากมีปริมาณของ ซิลิคอนที่เพิ่มมากขึ้น จนเลยจุดยูเทกติก จนกลายเป็น ไฮเปอร์ยูเทกติก จะสามารถช่วยลดปัญหาของการหดตัวได้ดีขึ้น หรือ Shrinkage นั้นเอง และสามารถเพิ่มความสามารถในการกลึง ไส กัด ขัด แต่ง ได้ดีขึ้น มีความแข็งแรงที่สูงมากขึ้น และยังทำให้ค่ายืดตัวลดลงอีกด้วย หรือ Elongation นั้นเอง
Normally, the silicon should be mixed into aluminum around 4.0 – 13.0% depending on each grade of aluminum. The properties of silicon in aluminum is increase hardness, can improve casting properties e.g. improve molten metal flow, can reduce shrinkage defect, reduce hot tear defect. If increasing the silicon more until over eutectic point become to hypereutectic, then aluminum can reduce shrinkage defect, can increase machinability, high strength and can reduce elongation point.
**********************************************************
ผลิตภัณฑ์ 3M Gloss Enhancer Quick Wax สเปรย์เคลือบเงารถยนต์ สูตรเสริมความเงา ปริมาตรสุทธิ 400 มิลลิลิตร เคลือบเงารถ เคลือบเงา 3 เอ็ม ส่วนลด 77% 
รีบๆ เข้าไปเลือกซื้อกันได้เลยนะครับ ก่อนที่จะหมดก่อน 
https://bit.ly/3hrQaVg**********************************************************
Iron (Fe) เหล็ก
มีคุณสมบัติ เพิ่มความต้านทานการฉีกขาด หรือแตกร้าวจากสภาวะงานร้อน หรือ hot tear โดย ปกติแล้ว ธาตุเหล็ก ใน โลหะผสมอะลูมิเนียม ไม่ควรจะมีเกิน 1.3% แต่ถ้ามี ธาตุเหล็กอยู่ระหว่าง 0.9 – 1.3% จะทำให้ปัญหาเรื่องชิ้นงานเป็น Soldering ลดลงได้ สำหรับ ธาตุเหล็กนั้น ใน โลหะผสมอะลูมิเนียม ไม่ควรจะมีในปริมาณที่สูง เพราะถ้าหากมีผสมอยู่ในปริมาณที่สูง จะส่งผลทำให้ คุณสมบัติในการหารหล่อลดลง คุณสมบัติในการทนการกัดกร่อนลดลง และคุณสมบัติในการกลึง ไส กัด ขัด แต่ง ลดลงด้วย เช่นกัน นอกจากนี้ ธาตุเหล็ก ยังทำให้ค่า ยืดตัว หรือ Elongation ต่ำลง และเกิดเป็นปัญหา Hard Spot ในงานหล่อ ได้ง่าย
The properties of iron in aluminum is reduce hot tear defect. Basically, iron in the aluminum should be around 1.3% if iron have between 0.9 – 1.3% can reduce soldering defect as well. If iron mixed into aluminum more will reduce corrosion resistance, not good molten metal flow, reduce the machinability, reduce elongation point and easily to have the hard spot defect.
Copper (Cu) ทองแดง
มีคุณสมบัติในการ
ช่วยปรับปรุงเพิ่มความแข็งแรง ของงานหล่อ และช่วยให้เพิ่มประสิทธิภาพในการชุบแข็ง
ของงานหล่อ ให้ดีมากขึ้น หากมีส่วนผสมของ ธาตุทองแดง อยู่ที่ ระหว่าง 4 – 6% และยังเพิ่มคุณสมบัติทางกลของงานหล่อ ให้สามารถ กลึง ไส กัด ขัด แต่ง หรือ
machinability ได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย แต่หากมีส่วนผสมของ
ธาตุทองแดง ในปริมาณที่สูง ก็จะทำให้ คุณสมบัติในการทนการกัดกร่อนลดลง
ความเหนียวลดลง และเกิดปัญหาการฉีกขาด หรือแตกร้าวจากสภาวะงานร้อน หรือ hot
tear ได้ง่ายมากขึ้น
The properties of copper in aluminum is improves the strength and improves the hardenability. If copper around 4 – 6% can improves the machinability but if have the copper to much will be reduce corrosion resistance, reduce toughness and easily have the hot tear defect.
**********************************************************
Magnesium
(Mg) แมกนีเซียม
แมกนีเซียม
จะมีคุณสมบัติ ในการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล ของชิ้นงานหล่อให้สูงขึ้นได้
สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการชุบแข็ง หรือ Heat Treatment ให้ความแข็งสามารถกระจายตัวได้สม่ำเสมอทั่วทั้งชิ้นงานหล่อ
ชิ้นงานหล่อมีค่าความเค้นเพิ่มขึ้น
และทำให้ชิ้นงานหล่อมีความเงางามมากขึ้นหลังจากผ่านการ machining แต่ถ้าหากมี แมกนีเซียม ในปริมาณที่สูงเกินไป
จะทำให้เกิดปัญหางานแตกร้าวได้ง่าย คุณสมบัติการหล่อขึ้นรูปชิ้นงานลดลง
Magnesium can improve the mechanical properties of aluminum, improves the hardenability, hardness to be distributed evenly throughout the casted parts, improves the strength of casted parts, the aluminum machining surface shiny. But if have the magnesium more will be effect to casted parts easily to crack and reduce toughness.
**********************************************************
Manganese (Mn) แมงกานีส
แมงกานีส
ในปริมาณ 0.2 – 0.5% สามารถช่วยให้โครงสร้างของ AlFe3
(Aluminum – Iron 1:3) กลายเป็นโครงสร้างก้อนกลมได้
ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ทำให้เนื้องานหล่อมีความหนาแน่นได้มากขึ้น
และทนการกัดกร่อนได้ดีขึ้นด้วย สามารถลดปัญหาของการหดตัวของชิ้นงานหล่อ หรือ Shrinkage
ได้ดีมากขึ้น แต่ถ้าหากมี Sludge
ก็จะทำให้มีปัญหา Hard Spot ตามมาเช่นกันนะครับ
Manganese 0.2 – 0.5% can help to the structure of AlFe3 (Aluminum - Iron 1: 3) to become a nodular structure. This will improve the mechanical properties. The casted parts can increase density and good corrosion resistance. And can reduce shrinkage defect of casted parts. But if have the sludge too much will be effect to the easily have the hard spot defect also.
**********************************************************
Nickel
(Ni) นิกเกิล
นิกเกิล
ในปริมาณ 1.5 – 2.0%
จะช่วยให้ชิ้นงานหล่อสามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิสูง โดยที่ความแข็งแรงไม่ลดด้อยลง
สามารถทนความร้อนได้สูง
สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางด้านการรักษาขนาดให้คงที่ได้ดีในงานหล่อ
ส่วนใหญ่ใช้กับชิ้นงานที่ต้องการทนความร้อนสูงๆ เช่น ลูกสูบ เป็นต้น
Nickel around 1.5 – 2.0% will enable to casting with high temperatures by the strength does not decrease, high heat resistance and good dimensional stability. Mainly use for the high heat resistance parts such as piston, etc.
**********************************************************
Tin (Sn) ดีบุก
หากมีดีบุกในปริมาณ
0.2%
จะทำให้ Friction หรือ การไหลดีมากขึ้น
และมีคุณสมบัติในการ กลึง ไส กัด ขัด แต่ง หรือ machinability ได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย แต่ดีบุกจะทำให้ความแข็งลดลง
แต่จะมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปงานร้อนดีมากขึ้น
Tin around 0.2% will be help to reduce friction or increase molten metal flow, good machinability and good casting with high temperature but Tin can reduce the strength of casted parts.
**********************************************************
Zinc (Zn) สังกะสี
สังกะสี
จะทำให้คุณสมบัติการไหลตัวได้ดีมากขึ้น
และสามารถช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลให้กับชิ้นงาน ทำให้สามารถ กลึง ไส กัด ขัด แต่ง
หรือ machinability ได้ดียิ่งขึ้น แต่จะมีปัญหาการหดตัว หรือ Shrinkage และ ทำให้คุณสมบัติในการทนการกัดกร่อนลดต่ำลง
Zinc can improve molten metal flow and improve mechanical properties of casted parts. Good machinability. But Zinc can make the shrinkage defect and reduce corrosion resistance of casted parts.
**********************************************************
Chromium (Cr) โครเมียม
โครเมียม
จะสามารถช่วยเพิ่มคุณสมบัติทนทานต่อกัดกร่อน และเหมาะสำหรับงานที่ต้องมีการแช่
แต่ข้อเสียคือ โครเมียมมักจะไปรวมตัวกับเหล็ก หรือ แมงกานีส เกิดเป็นสิ่งสกปรก
หรือ อาจทำให้เกิดปัญหา Hard Spot ได้
Chromium can increase its corrosion resistance and suitable for applications that require immersion. But the disadvantage is Chromium often combines with iron or manganese to form dirty or can cause hard spot problems.
**********************************************************
Lead (Pb) ตะกั่ว
ตะกั่ว
จะเป็นตัวช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของการ กลึง ไส กัด ขัด แต่ง หรือ machinability ได้ดียิ่งขึ้น และสามารถทำให้เศษในการ machining ขาดเป็นช่วงๆ
ไม่ยาวเป็นเส้นต่อเนื่อง
Lead can improve machinability and can make chips in the machining discontinuous, not too long chips.
**********************************************************
Titanium (Ti) ไททาเนียม
ไททาเนียม
ในปริมาณ 0.1 – 0.2% จะช่วยปรับปรุงเกรนให้มีความละเอียดมากขึ้น
เพิ่มคุณสมบัติทางกลให้สูงขึ้น สามารถช่วยลดปัญหาเรื่องการแตกของชิ้นงานได้ด้วย
แต่ถ้าหากมีมากเกินไป จะทำให้คุณสมบัติการไหลตัวลดลงด้วยเช่นกัน
Titanium around 0.1 – 0.2% can improve the fine grain, improve mechanical properties and can improve crack defect of casted parts. But if have the titanium more will be effect to the molten metal flow are not good.
**********************************************************
Molybdenum (Mo) โมลิปดินั่ม
โมลิปดินั่ม
ในปริมาณ 0.3% จะสามารถเพิ่มคุณสมบัติในการเพิ่มความแข็งแรงจากการชุบแข็งได้ดีขึ้น
เพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง และทนกัดกร่อนได้มากขึ้น
และยังสามารถป้องกันการเสียรูปที่อุณหภูมิสูงได้ดีอีกด้วย
Molybdenum around 0.3% can improve the hardenability, good corrosion resistance and prevention deforming defect with high temperature.
**********************************************************
Zirconium
(Zr) เซอร์โคเนียม
เซอร์โคเนียม
ในปริมาณ 0.3% สามารถเพิ่มความแข็งแรงให้กับชิ้นงานหล่อ
ทำให้ชิ้นงานหล่อมีคุณสมบัติในการทนความร้อนได้สูง ทนต่อการผุกร่อนได้ดีมาก
สามารถคงรูปได้ดีมาก ที่อุณหภูมิสูง
Zirconium around 0.3% can increasing the strength of casted parts, good high heat resistance, good corrosion resistance and good dimensional stability with high temperature.
**********************************************************
Strontium (Sr) สตรอนเชียม
สตรอนเชียม
จะสามารถปรับปรุงโครงสร้างของ ยูเทคติก ซิลิกอน อะลูมิเนียม ให้มีความละเอียด
ของเกรนมากยิ่งขึ้น และยังสามารถลดปริมาณของ Cr ลดลงได้อีกด้วย
และยังมีคุณสมบัติทำให้ น้ำหลอมเหลวอะลูมิเนียม มีปริมาณของอากาศลดน้อยลงด้วยเช่นกัน
Strontium can improve the structure of eutectic silicon aluminum to more grain fine and can reduce Cr from the molten metal. Also can reduce air from the molten metal.
เป็นยังไงบ้างครับ พอจะเข้าใจคุณสมบัติของธาตุชนิดต่างๆ ที่เติมลงไปใน อะลูมิเนียม กันมากขึ้นบ้างไหมครับ หวังว่าคงจะมีประโยชน์กับหลายๆ คน ที่เกี่ยวข้องกันนะครับ ขอบคุณมากๆ ครับผม
How about your feeling? Are you understanding about the properties of alloy elements? See you in the next time, thank you very much.
Mr. Adisak Banpot / WAND Intelligence / 2021.06.28
**********************************************************
เพื่อนๆ สามารถเข้าไปติดตามผลงานของผมได้ตามช่องทางอื่นๆ ได้ตามลิ้งด้านล่างนี้ได้ เช่นกันนะครับผม
YouTube: Die Casting & Engineering Knowledge Sharing
Facebook Group: WAND Intelligence
Fan Page: Engineering Knowledge Learning Center by WAND Intelligence
Fan Page: Aluminum High Pressure Die Casting and Engineering Knowledge Sharing
**********************************************************
นอกจากนี้ผมยังมีเขียนบทความ ไว้ในเว็บอื่นๆ อีกด้วย หากเพื่อนๆ สนใจที่จะเข้าไปอ่าน ก็สามารถเข้าไปติดตามผลงานของผมได้ ตามลิ้งนี้ได้เลยนะครับผม ขอบคุณมากๆ ครับผม
Website
Article.in.th: WAND
Intelligence (https://article.in.th/author/WANDIntelligence)
Website TrueID In-trend: WAND Intelligence (https://creators.trueid.net/@WANDIntelligence)
**********************************************************
หากสนใจต้องการหารายได้พิเศษจากการเขียนบทความสามารถ สมัครผ่านลิ้งนี้ได้เลยครับผม: https://article.in.th/ref/WANDIntelligence
**********************************************************
**********************************************************
ขอบคุณค่ะ
ตอบลบขอบคุณมากเช่นกันครับ
ลบ