กระบวนการอบอ่อนสปริง: การอบอ่อนที่อุณหภูมิสูง vs ต่ำ

กระบวนการอบอ่อนสปริง: การอบอ่อนที่อุณหภูมิสูง vs ต่ำ

การอบอ่อน (Annealing) มีความสำคัญสำหรับสปริงเพื่อ คลายความเค้น เพิ่มความเหนียว และปรับปรุงโครงสร้างผลึก โดยอุณหภูมิและอัตราการเย็นตัวจะกำหนดคุณสมบัติสุดท้าย

1. การอบอ่อนที่อุณหภูมิสูง (Full Annealing)

วัตถุประสงค์:

ทำให้สปริงนิ่มเต็มที่ เพื่อนำไปปรับรูปใหม่หรือคลายความเค้น
ปรับโครงสร้างผลึกให้ละเอียด เพื่อคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้น
พารามิเตอร์กระบวนการ:

อุณหภูมิ:
สปริงเหล็กคาร์บอน: 790–900°C (สูงกว่าอุณหภูมิวิกฤตบน A3)
สปริงสแตนเลส (เช่น SUS304): 1010–1120°C
เวลาอบ: 1–2 ชั่วโมงต่อความหนา 25 มม.
การเย็นตัว: เย็นในเตาอบอย่างช้าๆ (~30°C/ชั่วโมง)
ผลต่อสปริง:

 ขจัดความเค้นได้ 90–100%
 เพิ่มความเหนียวสูงสุด (เหมาะสำหรับการดัดหรือขึ้นรูปใหม่)
 ลดความแข็งอย่างมาก (ไม่เหมาะสำหรับสปริงที่ใช้งานจริง)

เมื่อไหร่ที่ใช้?

ก่อนการ ม้วนลวดทำสปริง
เมื่อต้องการ ปรับรูปสปริงที่ผ่านการชุบแข็งแล้ว
 

2. การอบอ่อนที่อุณหภูมิต่ำ (Stress Relief Annealing)

วัตถุประสงค์:

คลายความเค้นบางส่วน โดยไม่ลดความแข็งมากเกินไป
รักษาความแข็งแรงของสปริง ในขณะที่เพิ่มอายุการใช้งาน
พารามิเตอร์กระบวนการ:

อุณหภูมิ:
สปริงเหล็กคาร์บอน: 500–650°C (ต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤตล่าง A1)
สปริงสแตนเลส: 400–600°C
เวลาอบ: 30–60 นาที
การเย็นตัว: เย็นในอากาศหรือควบคุมอัตราการเย็น
ผลต่อสปริง:

✔ ขจัดความเค้นประมาณ 50–70%
✔ ลดความแข็งเพียงเล็กน้อย (~10–15%)
✔ เพิ่มความทนทานต่อการล้า (สำคัญสำหรับการรับแรง

เมื่อไหร่ที่ใช้?

หลังการ ขึ้นรูปเย็น (เช่น การม้วนหรือดัด)
ก่อนการ อบ отпу ขั้นสุดท้าย เพื่อป้องกันการแตกร้าว
 

ตารางเปรียบเทียบ: การอบอ่อนอุณหภูมิสูง vs ต่ำ

พารามิเตอร์
การอบอ่อนอุณหภูมิสูง
การอบอ่อนอุณหภูมิต่ำ
อุณหภูมิ
790–1120°C (สูงกว่า A3/Acm)
400–650°C (ต่ำกว่า A1)
โครงสร้างผลึก
เพิร์ลไลต์หยาบ + เฟอร์ไรต์
เพิร์ลไลต์ละเอียด + มาร์เทนไซต์อบ отпу
การเปลี่ยนแปลงความแข็ง
ลดมาก (นิ่มลง)
ลดเล็กน้อย (คงความแข็งแรง)
การคลายความเค้น
90–100%
50–70%
เหมาะสำหรับ
การปรับรูปใหม่
การคลายความเค้นก่อนใช้งาน
 

ตัวอย่างการผลิตสปริง

อบอ่อนอุณหภูมิสูง (สำหรับลวดดิบ):
อุ่นที่ 850°C → เย็นช้า → ได้ลวดนิ่มพร้อมสำหรับม้วนสปริง
ม้วนสปริงแบบเย็น:
ทำให้เป็นรูปสปริง (เกิดความเค้นภายใน)
อบอ่อนอุณหภูมิต่ำ (คลายความเค้น):
อุ่นที่ 550°C → เย็นในอากาศ → ลดความเสี่ยงการแตก
ชุบแข็งและอบ отпу:
ให้ความแข็งแรงตามต้องการ
สรุป:

การอบอ่อนอุณหภูมิสูง = รีเซ็ต (ทำให้นิ่มเต็มที่ก่อนขึ้นรูป)
การอบอ่อนอุณหภูมิต่ำ = ปรับแต่ง (รักษาความแข็งแรงขณะคลายความเค้น)
ห้ามข้ามขั้นตอนการอบอ่อน เพราะป้องกันการเสียหายของสปริง