Time and temperature of cockle shell catalyst on the effective case depth in the Pack carburizing process

Main Article Content

Manote Rithinyo
Phumboon Poltang
Pongsak Nachaikong
Sombut Noyming

Abstract

This research aims to study the factors affecting the hardness and case depth of low carbon steel subjected to the pack carburizing process using carbon-enriched coconut shell charcoal mixed with an accelerator from cockle shells. The goal is to determine the optimal factors for hardness and case depth of the test specimens. The study involves two factors, each with three levels. The first factor is the carburizing temperature, set at 900°C, 950°C, and 1,000°C. The second factor is the carburizing time, set at 2, 4, and 6 hours. After the surface carburizing process, the specimens are subjected to hardening at 780°C austenitizing temperature for 30 minutes, followed by immediate quenching in water. The specimens are then tempered at 180°C for 60 minutes and allowed to air cool. The hardness of the specimens is tested using the micro Vickers hardness method along the depth from the surface. The analysis results show that the highest surface hardness, 861 HV, was achieved at 1,000°C and 6 hours, with a case depth of 1.92 mm. It is concluded that carbon enrichment using coconut shell charcoal mixed with cockle shell accelerants can be effectively utilized in the pack carburizing process.

Article Details

Section
บทความวิจัย (Research Article)
Author Biography

Manote Rithinyo, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering and Technology Rajamangala University of Technology Isan Nakhonratchasima 30000

-

References

สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งประเทศไทย. (2567, มีนาคม). รายงานสถานการณ์อุตสาหกรรมเหล็ก. กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม https://www.mreport.co.th/news/industry-movement/308-Thai-steel-industry-2022-continues-to-grow [เข้าถึง 20 มีนาคม 2567].

มนัส สถิรจินดา. วิศวกรรมการอบชุบเหล็ก. โรงพิมพ์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2538

ณรงค์ศักดิ์ ธรรมโชติ. โลหะวิทยา. สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2556

Ogo, D. U. I., Terver, A., and Ibanga, E. J. The use of river clam shells as an energizer in case carburization of mild steels. 2004;44(5); 865-868.

Sinha, A. K. Physical Metallurgy Handbook. McGraw-Hill Company Inc; 2003

ณรงค์ศักดิ์ ธรรมโชติ, สมบัติ น้อยมิ่ง, วรรณา หอมจะบก, อมรศักดิ์ มาใหญ่, และจารุพงษ์ บรรเทา. อุณหภูมิและเวลาอบเพิ่มคาร์บอนที่เหมาะสมในการชุบแข็งมีดโต้ด้วยกระบวนการแพ็กคาร์เบอไรซิงที่ใช้เปลือกหอยเชอรี่เป็นสารเร่งปฏิกิริยา. วารสารวิชาการวิศวกรรมศาสตร์ ม.อบ. 2540;14(4): 116–128.

สุภกร บุญยืน, มณฑา มาลัยทอง และอภิสิทธิ์ โพธิ์แก้ว. การสลายตัวของแคลเซียมคาร์บอเนตในเปลือกหอย.วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. 2558;4(2): 115-122.

พีรวัส คงสง, นันทนา จันทร์โสม, และศิริพร เฝ้าหนองดู่. การเปรียบเทียบสารเร่งปฏิกิริยาระหว่างเถ้าไม้ยางพารากับแคลเซียมคาร์บอเนตในกระบวนการแพ็คคาร์บูไรซิงโดยใช้ผงถ่านไม้ยางพารา. วารสารวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย. 2562;11(2): 208-218.

ณรงค์ศักดิ์ ธรรมโชติ. วัสดุวิศวกรรม. บริษัท ส.เอเซียเพรส (1989) จำกัด; 2558.

SAE. (1998). J423: Case Depth.

Genel, K., and Demirkol, M. A method to predict effective case depth in ion nitride steels. Surface and Coatings Technology. 2005;1(23): 116-120.

Hosseini, E. S. R. The simulation of case depth of cementation steels according to Fick's laws. Journal of Iron and Steel Research International. 2012;19(11): 71-78.