การออกแบบจุดยึดเข็มขัดนิรภัยสำหรับรถโดยสารขนาดใหญ่โดยใช้เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและการชุบแข็งผิวด้วยแก๊ส

บทคัดย่อ

กระบวนการชุบแข็งผิวด้วยแก๊สเป็นที่นิยมในภาคอุตสาหกรรม เนื่องจากใชเ้วลาค่อนข้างน้อยและสามารถควบคุมบรรยากาศภายในเตาได้เป็นอย่างดีใช้ในการเพิ่มสมบัติด้านความแข็งให้กับวสัดุเหมาะสำหรับการปรับปรุงเหล็กกล้าที่มีธาตุผสมต่ำการชุบแข็งผิวด้วยแก๊สคือการเพิ่มความแข็งที่บริเวณผิวและคงความเหนียวเดิมที่บริเวณใจกลางวัสดุจึงทำให้วัสดุเกิดความแข็งแรงเพิ่มขึ้น จากข้อมูลดังกล่าวจึงสนใจการปรับปรุงสมบัติวัสดุโดยการนำเหล็กกล้าคาร์บอนแบบแผ่นผ่านกระบวนการชุบแข็งผิวด้วยแก๊ส เนื่องจากเหล็กแผ่นรูปพรรณเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย สามารถจัดซื้อได้ง่ายและมีราคาประหยัดโดยศึกษา 2กระบวนการคือ1).การชุบแข็งผิวด้วยแก๊สคาร์บูไรซิง (CB) 2).การชุบแข็งผิวด้วยกระบวนร่วมระหว่างแก๊สซอฟต์ไนตรายดิงและแก๊สคาร์บูไรซิง (SN+CB) ซ่ึงในกระบวนการแก๊สคาร์บูไรซิงนั้นเป็นการเติมธาตุคาร์บอนให้กับผิววัสดุโดยอาศัยหลักการแพร่ที่อุณหภูมิออสเตนไนท์และกระบวนการแก๊สซอฟต์ไนตรายดิงเป็นการเติมธาตุไนไตรเจนและคาร์บอนที่เป็นการสร้างโครงสร้างสารประกอบที่มีความแข็งสูงเคลือบผิววัสดุไว้ซ่ึงจะได้วัสดุที่มีสมบัติทั้งแข็งและเหนียวงานวิจัยนี้จึงศึกษาอิทธิพลจากกระบวนการชุบแข็งผิวดว้ยแก๊สของเหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1010 ที่ผ่านการขึ้นรูปปรับปรุงโครงสร้างด้วยการอบปกติและทำความสะอาดผิวด้วยการยิงเม็ดโลหะ จากนั้นนำ ไปอบคืนตวัที่อุณหภมิ400?C, 500?C และ 550?C โดยนา วสัดุที่ผา่ นการปรับปรุงไปประยกุ ตใ์ชง้านจริงโดยนา ไปออกแบบชิ้นส่วนจุดยึด เข็มขดันิรภยัสา หรับรถโดยสารขนาดใหญ่ เนื่องจากชิ้นส่วนน้ีเป็นจุดที่น่าสนใจและเป็นจุดสา คญั ในการปกป้องผูโ้ดยสารจากการเกิดอุบัติเหตุโดยใช้ระเบียบวิธีทางไฟไนต์เอลิเมนต์ในการ วเิคราะห์ผลเกณฑใ์นการทดสอบอา้งอิงตามขอ้กา หนดดา้นความปลอดภยัจากคณะกรรมมาธิการ เศรษฐกิจยุโรปแห่งสหประชาชาติ(United Nations Economic Commission for Europe UN/ECE R-14) เป็นมาตรฐานการทดสอบความแข็งแรงของจุดยดึเข็มขดั นิรภยัและที่นงั่ รถโดยสารผลการ ดา เนินงานวิจยัพบว่า หลงัจากนา วสัดุเหล็กกลา้คาร์บอนต่า แบบแผ่นผ่านการปรับปรุงสมบตัิวสัดุ โดยกระบวนการชุบแขง็ผวิดว้ยแก๊สท้งั 2กระบวนการ ส่งผลใหส้ มบตัิท้งัดา้นความแขง็และการรับ แรงดึงมีแนวโนม้ สูงข้ึน และพบวา่ กระบวนการร่วมเกิดแนวโนม้ ที่สูงกวา่ กระบวนการแก๊สคาร์บูไร ซิงเพยีงอยา่ งเดียวเล็กนอ้ย นอกจากน้ียงัสามารถนา ไปประยกุ ตใ์ชก้ บั ชิ้นส่วนจุดยดึเขม็ขดันิรภยได้ ั จริงจากการวเิคราะห์จุดยดึเข็มขดันิรภยัโดยใชเ้หล็กแผน่ ความหนา 3 mm จะสามารถลดขนาดของ ชิ้นส่วนจุดยดึเขม็ขดันิรภยัลงได้19% โดยที่ชิ้นส่วนจุดยดึเขม็ขดันิรภยัไม่เกิดความเสียหายและผา่ น ตามมาตรฐานความปลอดภัย UN/ECE R-14

คำสำคัญ