บทความวิชาการ: กระบวนการสเฟียร์รอยไดซิงและการนำไปใช้กับ กระบวนการแพ็กคาร์เบอร์ไรซิง

บทคัดย่อ

บทความนี้มีจุดประสงค์เพื่อรวบรวมงานวิจัยที่มีเนื้อหา และปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อกระบวนการสเฟียร์รอยไดซิง กระบวนการคาร์เบอไรซิง และกระบวนการคาร์เบอไรซิงตามด้วยกระบวนการสเฟียร์รอยไดซิง เพื่อนำไปใช้ประโยชน์สำหรับในงานภาคอุตสาหกรรม และงานทางด้านวิชาการ จากผลการศึกษาพบว่ากระบวนการสเฟียร์รอยไดซิงมีอยู่หลายรูปแบบ แต่รูปแบบที่นิยมใช้คือการให้อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิ A₁ เล็กน้อย และเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นเหนืออุณหภูมิ A₁ เล็กน้อย ทำสลับกันไปเรื่อย ๆ โดยจำนวนรอบของการให้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะทำให้พบซีเมนไทต์กลมที่มีขนาดเล็กละเอียดมากขึ้น ค่าความแข็งลดลง และส่งผลให้ส่งผลให้ค่าแรงดึงสูงสุด (ultimate tensile strength) ค่าแรงดึงจุดคราก (yield strength) และเปอร์เซ็นต์การยืดตัว (%elongation) มีแนวโน้มสูงขึ้น ส่วนกระบวนการแพ็กคาร์เบอไรซิง มีปัจจัยที่สำคัญอยู่หลายปัจจัยไม่ว่าจะเป็นชนิดของถ่านไม้ โดยถ่านไม้ที่ช่วยเพิ่มคาร์บอนได้สูงสุดคือ ถ่านไม้ยูคาลิปตัส รองลงมาคือ ถ่านไม้มะขาม ถ่านเหง้ามันสำปะหลัง ถ่านกะลามะพร้าว และถ่านไม้ไผ่ ตามลำดับ ส่วนกรณีของการศึกษาสารเร่งปฏิกิริยาแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) มีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยามากที่สุด รวมไปถึงสารเร่งปฏิกิริยาในกลุ่มของแคลเซียมคาร์บอเนตจากธรรมชาติ รวมไปถึงอิทธิพลของอุณหภูมิ และเวลาที่ใช้ในกระบวนการแพ็กคาร์เบอไรซิงจะช่วยให้คาร์บอนแพร่เข้าสู่ชิ้นงานได้ดีขึ้น ทำให้ความแข็งสูงขึ้น แต่ก็ส่งผลให้ความสามารถในการรับแรงกระแทกลดลง นอกจากนี้ การทำสเฟียร์รอยไดซิงยังถูกนำมาประยุกต์ใช้หลังจากกระบวนการคาร์เบอไรซิง โดยพบว่าซีเมนไทต์แบบตาข่ายโดยเฉพาะที่ผิวจะสลายตัวไปเป็นเม็ดกลม แต่เนื้อเหล็กยังคงความเหนียว และมีความยืดหยุ่นอยู่ ชิ้นงานหลังจากผ่านกระบวนการแพ็กคาร์เบอไรซิงจะมีค่าความแข็งมากขึ้น และค่าความแข็งจะลดลงเมื่อผ่านกระบวนการสเฟียร์รอยไดซิง เมื่อพิจารณาตัวแปรของระยะเวลา พบว่าระยะเวลาที่ใช้ในการทำสเฟียร์รอยไดซิงที่นานขึ้นจะส่งผลให้ค่าความแข็งลดลง ส่วนผลการทดสอบความต้านทานแรงกระแทกเพิ่มขึ้น