เครื่องกล

เครื่องจักรเป็นการผสมผสานระหว่างส่วนประกอบทางกายภาพที่มนุษย์สร้างขึ้น โดยมีการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ที่แน่นอนระหว่างแต่ละส่วนประกอบ ซึ่งสามารถช่วยให้ผู้คนลดความยากลำบากในการทำงานหรือประหยัดเงินได้

อุปกรณ์เครื่องมือไฟฟ้า ซับซ้อน เครื่องจักรประกอบด้วยเครื่องจักรอย่างง่ายสองเครื่องขึ้นไป และเครื่องจักรที่ซับซ้อนมักจะเรียกว่าเครื่องจักร

เครื่องจักรมีหลายประเภท แบ่งเป็น เครื่องจักรกลการเกษตร เครื่องจักรทำเหมือง เครื่องจักรก่อสร้าง เครื่องจักรปิโตรเคมีทั่วไป เครื่องจักรไฟฟ้า และเครื่องมือกลตามอุตสาหกรรมที่ให้บริการ เครื่องมือวัด ฐานราก เครื่องจักร เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ เครื่องจักรรักษาสิ่งแวดล้อม ฯลฯ เหล็กสำหรับการผลิตเครื่องจักร เหล็กโครงสร้างที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่รับน้ำหนักหรือส่งงานและแรง หรือเรียกอีกอย่างว่าเหล็กโครงสร้างเครื่องจักร แบ่งตามวัตถุประสงค์

เหล็กกล้าชุบแข็งและอบร้อน ผิวแข็ง
เหล็กกล้าเคมี (รวมถึงเหล็กกล้าคาร์บูไรซิ่ง เหล็กกล้าไนไตรดิ้ง เหล็กกล้าชุบแข็งต่ำ) เหล็กกล้าไร้คมตัด เหล็กกล้ายืดหยุ่น และเหล็กกล้าแบริ่งกลิ้ง ฯลฯ

1. เหล็กชุบแข็งและอบร้อน

โดยทั่วไปแล้วเหล็กชุบแข็งและอบร้อนจะดับและอบที่อุณหภูมิก่อนการใช้งานเพื่อให้ได้ความแข็งแรงและความเหนียวที่ต้องการ ปริมาณคาร์บอนของเหล็กกล้าชุบแข็งและเหล็กกล้าชุบแข็งคือ 0.03 ~ 0.60%

เนื่องจากมีความแข็งต่ำ
ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่มีขนาดหน้าตัดเล็ก รูปทรงเรียบง่าย หรือรับน้ำหนักน้อยเท่านั้น เหล็กกล้าชุบแข็งและอบชุบด้วยโลหะผสมทำจากคาร์บอน

บนพื้นฐานของเหล็กคุณภาพสูงจะมีการเพิ่มองค์ประกอบอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบ
ปริมาณรวมขององค์ประกอบโลหะผสมที่เพิ่มโดยทั่วไปไม่เกิน 5% เหล็กกล้าชุบแข็งและอบชุบแข็งมีความแข็งที่ดีและสามารถนำมาใช้ใน

ชุบแข็งในน้ำมัน การเสียรูปในการดับเล็กน้อย ความแข็งแรงและความเหนียวที่ดีขึ้น
เกรดเหล็กที่ใช้กันทั่วไปคือ 40Cr, 35CrMo, 40MnB เป็นต้น ขนาดหน้าตัดมีขนาดใหญ่

,ชิ้นส่วนสำคัญที่มีภาระสูง เช่น เพลาหลักเครื่องยนต์แอโร่, เพลาข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์ดีเซลความเร็วสูง
และก้านสูบ เพลาหลักของกังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เป็นต้น

เกรดเหล็กที่มีปริมาณส่วนผสมสูง เช่น 40CrNiMo, 18CrNiW, 25Cr2Ni4MoV เป็นต้น

2. เหล็กกล้าคาร์บูไรซ์

เหล็กกล้าคาร์บูไรซ์ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องการพื้นผิวที่แข็งและทนต่อการสึกหรอ และแกนที่แข็งแรงและทนต่อแรงกระแทก เช่น หมุดโซ่ หมุดลูกสูบ เกียร์ ฯลฯ ปริมาณคาร์บอนของเหล็กกล้าคาร์บูไรซ์อยู่ในระดับต่ำ ซึ่งอยู่ที่ 0.10~0.30% เพื่อให้มั่นใจถึงความเหนียวของแกนกลางของชิ้นส่วน หลังจากการบำบัดด้วยคาร์บูไรซ์แล้ว สามารถสร้างชั้นที่ทนต่อการสึกหรอที่มีคาร์บอนสูงและความแข็งสูงได้บนพื้นผิว สามารถใช้โลหะผสมคาร์บูไรซิ่งกับชิ้นส่วนที่สำคัญกว่าได้ เหล็ก เกรดเหล็กที่ใช้กันทั่วไปคือ 20CrMnTi, 20CrMo, 20Cr เป็นต้น

3. เหล็กไนไตรด์

เหล็กไนไตรด์ประกอบด้วยธาตุอัลลอยด์ที่มีความสัมพันธ์กับไนโตรเจนสูง เช่น อะลูมิเนียม โครเมียม โมลิบดีนัม วาเนเดียม เป็นต้น เพื่อให้ไนโตรเจนแทรกซึมได้ง่ายขึ้น ชั้นไนไตรด์นั้นแข็งกว่า ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าชั้นคาร์บูไรซ์ แต่ชั้นคาร์บูไรซ์
ชั้นไนโตรเจนจะบางลง หลังจากไนไตรดิ้ง การเสียรูปของชิ้นส่วนจะมีขนาดเล็ก และมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำซึ่งมีการสึกหรอเพียงเล็กน้อย เช่น สปินเดิลของเครื่องบด, ลูกสูบคู่, เฟืองความแม่นยำ, ก้านวาล์ว ฯลฯ เกรดเหล็กที่ใช้กันทั่วไป มี 38CrMoAl

4. เหล็กชุบแข็งต่ำ

เหล็กกล้าที่มีความแข็งต่ำเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนพิเศษที่มีองค์ประกอบตกค้างต่ำ เช่น แมงกานีสและซิลิกอน ส่วนกลางของชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กชนิดนี้จะดับยากกว่าเหล็กโครงสร้างคาร์บอนธรรมดาในระหว่างการชุบแข็ง ยิ่งไปกว่านั้น ชั้นชุบแข็งโดยพื้นฐานแล้วจะกระจายอย่างสม่ำเสมอตามรูปร่างของพื้นผิวของชิ้นส่วน ในขณะที่ส่วนตรงกลางยังคงรักษาเมทริกซ์ที่อ่อนกว่าและแข็งแกร่งกว่าเพื่อทดแทนเหล็กกล้าคาร์บูไรซ์เพื่อทำเฟือง บุชชิ่ง ฯลฯ ซึ่งสามารถประหยัดเงินได้ กระบวนการคาร์บูไรซิ่งตามเวลา ประหยัดพลังงาน เพื่อให้ตรงกับความเหนียวของส่วนกลางกับความแข็งของพื้นผิวอย่างเหมาะสม ปริมาณคาร์บอนโดยทั่วไปคือ 0.50 ~ 0.70%

5. เหล็กตัดฟรี

เหล็กตัดอิสระเป็นการเพิ่มองค์ประกอบตั้งแต่หนึ่งองค์ประกอบขึ้นไป เช่น กำมะถัน ตะกั่ว แคลเซียม ซีลีเนียม ฯลฯ ลงในเหล็กเพื่อลดแรงตัด จำนวนเงินที่เพิ่มโดยทั่วไปมีเพียงไม่กี่พันหรือน้อยกว่า ตัวเครื่องหรือส่วนประกอบเพิ่มเติมที่รวมกับองค์ประกอบอื่นๆ ในเหล็กเพื่อสร้างการรวมที่ช่วยลดแรงเสียดทานและส่งเสริมการแตกหักของเศษในระหว่างกระบวนการตัด เพื่อยืดอายุเครื่องมือและลดการตัด วัตถุประสงค์ของแรงตัด การปรับปรุงความหยาบผิว ฯลฯ เนื่องจากการเติมกำมะถันจะลดคุณสมบัติทางกลของเหล็ก โดยทั่วไปจะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบาเท่านั้น เหล็กตัดอิสระที่ทันสมัยเนื่องจากประสิทธิภาพ การปรับปรุงยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์

6. เหล็กสปริง

เหล็กยืดหยุ่นมีขีดจำกัดความยืดหยุ่นสูง ขีดจำกัดความล้า และอัตราผลตอบแทน การใช้งานหลักคือสปริง สปริงใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรและเครื่องมือต่างๆ รูปลักษณ์ของพวกเขาสามารถแบ่งออกได้ แหนบและคอยล์สปริงมีสองประเภท หน้าที่หลักของสปริงคือการดูดซับแรงกระแทกและการจัดเก็บพลังงาน การเสียรูปยืดหยุ่น การดูดซับพลังงานกระแทก การบรรเทาผลกระทบ เช่นสปริงบัฟเฟอร์บนรถยนต์และยานพาหนะอื่น ๆ สปริงยังสามารถปล่อยพลังงานดูดซับเพื่อทำให้ส่วนอื่นๆ ทำงานบางอย่างได้สมบูรณ์ เช่น สปริงวาล์วบนเครื่องยนต์ สปริงเทเบิลของเครื่องมือวัด เป็นต้น

7. เหล็กแบริ่ง

เหล็กแบริ่งมีความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูงและสม่ำเสมอตลอดจนขีดจำกัดความยืดหยุ่นสูง ความสม่ำเสมอขององค์ประกอบทางเคมีของเหล็กแบริ่ง ปริมาณและการกระจายของการรวมที่ไม่ใช่โลหะ และคาร์ไบด์ การกระจายและข้อกำหนดอื่น ๆ ของเหล็กนั้นเข้มงวดมาก และเป็นหนึ่งในเกรดเหล็กที่เข้มงวดที่สุดในการผลิตเหล็กทั้งหมด เหล็กแบริ่งใช้ในการผลิตลูกปืนลูกกลิ้งและแขนเสื้อของตลับลูกปืนกลิ้ง เกรดเหล็กยังสามารถนำไปใช้ทำเครื่องมือที่มีความแม่นยำ แม่พิมพ์เย็น สกรูเครื่องมือกล เช่น ดาย เครื่องมือ ต๊าป และชิ้นส่วนความแม่นยำของปั๊มน้ำมันดีเซล