OPTIMAL PARAMETER IN THE AUSTEMPERING PROCESS OF COLD WORK TOOL STEEL USING THE TAGUCHI METHOD
Keywords:
Austempering process, Cold-work tool steel, Taguchi methodAbstract
This research investigated the appropriate parameters in the Austempering process for cold-work tool steels using the Taguchi method with an L9 orthogonal array. Cutting tool materials are required to possess both hardness and toughness, as relying on hardness alone can result in premature failure under non-uniform loading conditions. In this study, three factors were considered: austenitizing temperature (1000, 1020, and 1050 °C), tempering temperature (300, 250, and 200 °C), and tempering time (120, 90, and 60 minutes). The results indicated that the optimal condition was an austenitizing temperature of 1050 °C, a tempering temperature of 200 °C, and a tempering time of 60 minutes. This condition produced a hardness value of 62.60 HRC. Analysis of variance with a 95% confidence level confirmed that this hardness value is within the acceptable range for cold-work tool steels used in cutting applications.
References
เฉลิมพล คล้ายนิล, จิณกมล ลุยจันทร์, และพงศกร หลีตระกูล. (2560). การศึกษาอิทธิพลของระยะช่องว่างคมตัดที่มีผลต่อพฤติกรรมการสึกหรอของแม่พิมพ์สาหรับการตัดเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 24(3), 1-12.
มาโนช ริทินโย, ชัยวัฒน์ พีรทัตสุวรรณ, ณรงค์ศักดิ์ ธรรมโชติ, พงษ์ศักดิ์ รุนกระโทก, อนุชิต คงฤทธิ์, และจิตติวัฒน์ นิธิกาญจนธาร. (2560). ผลของกระบวนการทางความเย็นต่อปริมาณของโครเมียมคาร์ไบด์ในเหล็กกล้าเครื่องมือ JIS SKD11. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, 12(1), 43-50.
วัฒนพร ชนไฮ, และอุษณีย์ กิตกำธร. (2556). ผลของเวลาในการอบออสเตนิไทซิงต่อการสึกหรอแบบขัดสีชนิดสามวัตถุของเหล็กหล่อเหนียวออสเทมเปอร์. วารสารวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, 8(2), 11-20.
สมนึก วัฒนศรียกุล. (2557). โลหะวิทยา (พิมพ์ครั้งที่ 5). กรุงเทพมหานคร: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
Abbasi, E., Luo, Q., & Owens, D. (2018). Case study: Wear mechanisms of NiCrVMo-steel and CrB-steel scrap shear blades. Wear, 398–399, 29–40.
Antony, J., & Jiju Antony, F. (2001). Teaching the Taguchi method to industrial engineers. Work Study, 50(4), 141–149.
Bubphachot, B., Premanond, V., & Keawtatip, P. (2005). Optimum Heat Treatment Conditions for C45 Steel in Fine Blanking Process. Engineering and Applied Science Research, 32(4), 551–562.
Deutsche Edelstahlwerke. (16 September 2021). Cold-Work Tool Steel and High-Speed Steel. Retrieved from https://www.dewstahl.com/fileadmin/files/
dewstahl.com/documents/Publikationen/Broschueren/006_DEW_Kaltarbeitsstahl_GB.pdf.
Dossett, J.L., Totten, G.E., & ASM Handbook Committee (Eds.). (2013). ASM Handbook: Steel Heat Treating, Fundamentals and Processes. Volume 4A. Asm International.
Ghani, J.A., Choudhury, I.A., & Hassan, H.H. (2004). Application of Taguchi method in the optimization of end milling parameters. Journal of Materials Processing Technology, 145(1), 84–92.
Hatanaka, N., Yamaguchi, K., & Takakura, N. (2003). Finite element simulation of the shearing mechanism in the blanking of sheet metal. Journal of Materials Processing Technology, 139(1-3 SPEC), 64–70.
Limooei, M.B., & Hosseini, S. (2014). Optimization of heat treatment in manganese steel by Taguchi method. Applied Mechanics and Materials, 598, 43–46.
Muhammad, M., Siddiqui, M.A., & Muhammad, S. (2017). Experimental investigation and optimization of process parameters for through induction hardening using factorial design of experiments. Journal of Engineering Research, 5(3). 174-185.
Neugebauer, R., Bouzakis, K.D., Denkena, B., Klocke, F., Sterzing, A., Tekkaya, A. E., & Wertheim, R. (2011). Velocity effects in metal forming and machining processes. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 60(2), 627–650.
Qamar, S.Z. (2009). Effect of heat treatment on mechanical properties of H11 tool steel. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 35(2), 115–120.
Son, D., Kim, H., Kang, J.Y., Yun, H.Y., Lee, J.J., Park, S.K., Lee, T.H., & Lee, J. (2017). Analyses of the failures on shear cutting blades after trimming of ultra high-strength steel. Engineering Failure Analysis, 71, 148–156.
