การศึกษาวิธีการทวนสอบเครื่องทดสอบตีกระแทกแบบชาร์ปี้โดยวิธีทางตรงและทางอ้อมตามมาตรฐาน ISO 148:2008 Study of Verification Method of Charpy Impact Testing Machine by Direct and Indirect Technique follow Standard ISO 148:2008

Abstract

บทคัดย่อ

การทดสอบตีกระแทกเป็นวิธีการทดสอบเพื่อหาค่าความเหนียวของวัสดุ จำเป็นต้องมีการทวนสอบเครื่องทดสอบตีกระแทกเป็นประจำทุกปี ซึ่งวิธีการที่นิยมมากที่สุดคือการตรวจสอบโดยวิธีทางตรงเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องทดสอบ และการตรวจสอบโดยวิธีทางอ้อมโดยใช้ชิ้นงานทดสอบอ้างอิง ซึ่งปัจจุบันชิ้นงานทดสอบอ้างอิงสำหรับการทดสอบตีกระแทกยังไม่มีการผลิตในประเทศ จำเป็นต้องนำเข้าจากต่างประเทศ โครงการนี้ต้องการศึกษาวิธีการทวนสอบเครื่องทดสอบตีกระแทก แบ่งเป็นการทวนสอบวิธีทางตรง โดยทำการศึกษาข้อกำหนดและขั้นตอนวิธีการในการตรวจสอบตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ISO148:2008  วิธีทางอ้อมโดยทำการศึกษากรรมวิธีการผลิตชิ้นงานทดสอบอ้างอิงสำหรับการทดสอบตีกระแทก เริ่มจากการเลือกใช้วัสดุ กรรมวิธีทางความร้อน และการกำหนดขนาดชิ้นงานทดสอบอ้างอิงให้เป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ISO148:2008 เช่นกัน จากการศึกษาพบว่าเหล็กที่สามารถนำมาผลิตชิ้นงานทดสอบอ้างอิงคือ เหล็กเกรด JIS SNCM439หรือเทียบเท่า ชุบแข็งที่อุณหภูมิ 860ºC ระยะเวลา 90นาที จุ่มชุบในน้ำมันชุบแข็งที่อุณหภูมิ 60ºC และอบคืนตัวที่อุณหภูมิ 400ºC ระยะเวลา 2 ชั่วโมง สำหรับชิ้นงานทดสอบพลังงานต่ำมีค่าความแข็งเฉลี่ย 47 HRC และค่าพลังงานตีกระแทกเฉลี่ย 20 J ที่อุณหภูมิ 0ºC และอบคืนตัวที่อุณหภูมิ 650ºC ระยะเวลา 2 ชั่วโมง สำหรับชิ้นงานทดสอบพลังงานสูงมีค่าความแข็งเฉลี่ย 29 HRC และค่าพลังงานตีกระแทกเฉลี่ย 130 J ที่อุณหภูมิ 0ºC  ผลจากการทดสอบค่าพลังงานตีกระแทกของชิ้นงานทดสอบอ้างอิงทั้งช่วงพลังงานต่ำและช่วงพลังงานสูง มีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐาน ISO148:2008 และสามารถนำไปใช้เป็นชิ้นงานทดสอบอ้างอิงได้

Abstract

The impact testing is the method to investigate for the material toughness. The impact testing machine needs an annual verification. The most favorite method to verify the impact testing machine is the direct method. Besides, the indirect method using reference material is also one of the favorite methods. At present, the reference material for impact testing has not been produced in Thailand. It is necessary to import from abroad. This research study aimed to investigate the verification of the impact testing machine. The verification was divided into two methods in conformity to the standard  ISO148:2008: direct and indirect methods. The direct method studied the standard rules and methods in testing. The indirect method studied the production of the reference material for impact testing, especially the selection of material, heat treatment process, and the proper dimension of the reference material in conformity with the standard  ISO 148:2008. The results of the study found that the steel that could be used to produce the reference material should be the steel of grade JIS SNCM439 or equivalent hardening at 860ºC x 90 minutes, quenching in 60ºC quenching oil, and tempered  at 400ºC x 2 hours, for the range of low energy which gets the average hardness at 47 HRC and average impact energy at 20 J at 0ºC; then tempered at 650ºC x 2 hours, for the range of high energy which gets average hardness at 29 HRC and average impact energy at 130 J at 0ºC. The results from the impact energy testing of the reference material in both low energy and high energy have standard deviation conforming to the ISO148:2008, that could apply for reference material.