28 คุณสมบัติทางแม่เหล็ก และทางความร้อน
4.5 คุณสมบัติทางแม่เหล็ก (Magnetic properties)
รูปโลหะกับแม่เหล็ก
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
รูปความเป็นแม่เหล็ก
ในวัสดุโลหะมีทั้ง วัสดุที่มีคุณสมบัติที่เป็นแม่เหล็ก และไม่เป็นแม่เหล็ก ตัวอย่างของวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กก็เช่น เหล็กกล้า และเหล็กเหนียวที่อยู่ ณ อุณหภูมิห้องจะมีคุณสมบัติการเป็นแม่เหล็กที่ดี แต่ถ้าถูกนำไปเพิ่มอุณหภูมิขึ้นคุณสมบัตินี้ก็จะลดน้อยถอยลงไปตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ส่วนโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเช่น อลูมิเนียม, แมกนีเซียม, ทองแดง และสังกะสี ไม่มีสภาพทางแม่เหล็ก (ไม่เป็นแม่เหล็ก)
ดังนั้น ความสามารถของวัสดุโลหะที่จะเป็นแม่เหล็ก เราเรียกว่า การสนองตอบต่อการเป็นแม่เหล็ก (Magnetic susceptibility)
วิดีโอคุณสมบัติแม่เหล็ก
4.6 คุณสมบัติทางความร้อน (Thermal properties)
รูปเหล็กร้อน
เมื่อมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น จนมีการเปลี่ยนแปลงที่ตัววัสดุโลหะ อาจทำให้ความสามารถ หรือคุณสมบัติทางกลของวัสดุ เช่น ความแข็งแกร่ง, ความแข็ง, ความเหนียว และโมดูลัสของความยืดหยุ่น เกิดการเปลี่ยนแปลงได้
วัสดุโลหะแต่ละชนิด เมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นจะมีคุณสมบัติทางความร้อนไม่เท่ากัน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันจนเกิดการเปลี่ยนแปลงความร้อน (อาจรวมไปถึงความเย็นจัดด้วยก็ได้) ความร้อนจะส่งไปในรูปของ การส่งผ่านความร้อน (Heat transfer) ไปที่ตัวโลหะ จนโลหะบางชนิดอาจสูญเสียความเหนียว, ความแข็งแกร่งต่อการดึง หรือความแข็งแกร่งต่อการกระแทก
เมื่อโลหะเกิดความร้อนขึ้น มันจะเกิดการยืดแผ่ขยายตัว โลหะบางชนิดจะขยายตัวอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น ดูรูป
รูปการขยายตัวทางความร้อนเมื่อถูกไฟลน
รูปผลของการขยายตัวทางความร้อนที่อาจเกิดขึ้น
รูปทางรถไฟที่เกิดการขยายตัวทางความร้อนจนรางบิดเบี้ยว
วิดีโอการขยายตัวทางความร้อน
4.6.1 สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (Coefficient of thermal expansion)
วัสดุแต่ละชนิดจะมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ไม่เท่ากัน โดยดูได้จากตารางที่ 4.4
รูป 4.4 ตารางการเปรียบเทียบสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนในวัสดุต่าง ๆ
จะแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการขยายตัวทางความร้อน เปรียบเทียบกันในวัสดุโลหะที่ต่างชนิดกัน ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนมีค่ามาก วัสดุก็จะขยายตัวได้มากกว่า มีสมการในการคิดคำนวณขนาดของการเปลี่ยนความยาวสำหรับวัสดุโลหะ เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนแสดงให้เห็นดังนี้
DL = a ´ L ´ DT (4.13)
กำหนดให้ a = สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน หน่วย ความยาว/อุณหภูมิ (in/°F, mm/°C)
DL = ความยาวที่เปลี่ยนไป หน่วยความยาว (in, mm)
L = ความยาวเดิม หน่วยความยาว (in, mm)
DT = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง (°F, °C)
ตัวอย่าง 4.11 (หน่วยเอสไอ) แท่งอลูมิเนียมยาว ที่ต่อกับเครื่องกล ขนาด 5 mm ´ 12 mm ´ 1.6 m จงหาความยาวที่เพิ่มขึ้นในระหว่างอุณหภูมิ 30°C ถึง 120°C
วิธีทำ โจทย์กำหนดให้ ขนาดของอลูมิเนียม หน้าตัดกว้าง 5 มิลลิเมตร, ยาว 12 มิลลิเมตร, มีความสูง 1.6 เมตร = 1,600 มิลลิเมตร
ขั้นตอนที่ 1 คำนวณหาอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง
DL = 120 - 30 = 90°C
ขั้นตอนที่ 2 หาความยาวที่เปลี่ยนแปลงจากสมการที่ (4.13) ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของอลูมิเนียมดูได้จากตารางที่ 4.4 ซึ่งคือ 25´10-6 /°C ดังนั้นความยาวที่เพิ่มขึ้น คำนวณจากความยาว ใช้สมการ
DL = a ´ L ´ DT
= (25´10-6 /°C) ´ 1,600 mm ´ 90°C
= 3.6 mm
ดังนั้นความยาวที่เปลี่ยนไปของแท่งอลูมิเนียมที่อุณหภูมิระหว่าง 30°C ถึง 120°C ก็คือ ยาวขึ้น 3.6 มิลลิเมตร ตอบ
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
นักการเมืองยื่นปลา พระราชายื่นเบ็ด
นักการเมืองแจกแท็บเล็ต กษัตริย์แนะเคล็ดวิชา
นักการเมืองห่วงอำนาจ มหาราชห่วงประชา
นักการเมืองสร้างสัญญา องค์เจ้าฟ้าสร้างสรรค์ธรรม
นักการเมืองหาเรื่องกิน องค์ภูมินทร์หาเรื่องทำ
นักการเมืองยุให้รำฯ ในหลวงย้ำให้ทำดี
นักการเมืองมักแบ่งขั้ว องค์เหนือหัวไม่แบ่งสี
นักการเมืองทำสี่ปี องค์ภูมีทำทุกวัน
นักการเมืองชอบแบ่งเสียง พ่อพอเพียงชอบแบ่งปัน
นักการเมืองคิดสั้น องค์ราชันย์คิดยาว
บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที
- ตอนที่ 1 : บทที่ 1 การนำทฤษฏีโลหะไปใช้งาน
- ตอนที่ 2 : 1.2 ประโยชน์ของโลหะวิทยาในภาคอุตสาหกรรม
- ตอนที่ 3 : 1.3 ผู้ที่เหมาะจะนำไปใช้ กับสิ่งที่พบในหนังสือเล่มนี้ (จบบทที่ 1)
- ตอนที่ 4 : บทที่ 2 พื้นฐานเคมีในโลหะวิทยา 2.1-2.3
- ตอนที่ 5 : 2.4 โมเลกุล ,เกรน และผลึก, สารประกอบ
- ตอนที่ 6 : 2.7 ของผสม, สารละลาย และชนิดของสารละลาย
- ตอนที่ 7 : สารละลายของแข็ง (จบบทที่ 2)
- ตอนที่ 8 : ภาค 2 คุณสมบัติของโลหะ / บทที่ 3 ความแข็ง
- ตอนที่ 9 : 9 3.4 หน่วยของความแข็ง, 3.5 วิธีการทดสอบความแข็ง, 3.6 กรรมวิธีทดสอบความแข็งแบบบริเนล
- ตอนที่ 10 : 10 3.6.1 ขั้นตอนการทดสอบความแข็งแบบบริเนล
- ตอนที่ 11 : 11 การทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์
- ตอนที่ 12 : 12 3.8 การทดสอบความแข็งแบบคนูบ
- ตอนที่ 13 : 13 3.9 วิธีการทดสอบความแข็งแบบร็อคเวล
- ตอนที่ 14 : 14. การแบ่งสเกลร็อคเวล
- ตอนที่ 15 : 15. 3.10 วิธีการทดสอบความแข็งแบบร็อคเวลอย่างคร่าว ๆ
- ตอนที่ 16 : 17 3.11 วิธีการทดสอบความแข็งแบบชอร์ เชโรสโคป และแบบโซโนเดอร์
- ตอนที่ 17 : 3.13 การทดสอบความแข็งแบบโมห์สเกล และตะไบ
- ตอนที่ 18 : 18 การเปรียบเทียบค่าความแข็ง (จบบทที่ 3)
- ตอนที่ 19 : บทที่ 4 คุณสมบัติโลหะ
- ตอนที่ 20 : 20 ความแข็งแกร่ง ,ความเค้น
- ตอนที่ 21 : 21 ความแข็งแกร่งต่อการดึง, การอัด, การเฉือน
- ตอนที่ 22 : 22 ความแข็งแกร่งต่อการบิด, การโค้งงอ
- ตอนที่ 23 : ความทนทานต่อการล้าตัว และการกระแทก
- ตอนที่ 24 : 24 คุณสมบัติที่สัมพันธ์กันระหว่างความเค้น /ความเครียด
- ตอนที่ 25 : 25 โมดูลัสความยืดหยุ่น
- ตอนที่ 26 : 26 ขอบเขตความยืดหยุ่น, การคืบคลาน และอัตราส่วนพอยส์สัน
- ตอนที่ 27 : 27 คุณสมบัติทางเคมี และคุณสมบัติทางไฟฟ้า
- ตอนที่ 28 : 28 คุณสมบัติทางแม่เหล็ก และทางความร้อน
- ตอนที่ 29 : 29 จุดหลอมเหลว, ความจุความร้อน และความร้อนจำเพาะ
- ตอนที่ 30 : 30 คุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุ(จบบทที่ 4)
- ตอนที่ 31 : 31 บทที่ 5 เหล็กกล้า
- ตอนที่ 32 : 32 ธาตุต่าง ๆ ที่นำมาผสมในเหล็ก, ชนิดของเหล็กกล้า
- ตอนที่ 33 : 33 เหล็กกล้าคาร์บอน
- ตอนที่ 34 : 34 เหล็กกล้าผสม
- ตอนที่ 35 : 35 เหล็กกล้าโครงสร้าง, เหล็กกล้ามาราจิง, เหล็กกล้าเครื่องมือ
- ตอนที่ 36 : 36 เหล็กกล้าไร้สนิม, เหล็กกล้าสปริง,เหล็กกล้าผสมพิเศษ
- ตอนที่ 37 : 37 เหล็กหล่อ
- ตอนที่ 38 : 38 เหล็กหล่อสีขาว, เหล็กหล่อมัลลีเบิล, เหล็กหล่อเหนียว, เหล็กบริสุทธิ์ (จบบทที่ 5)
- ตอนที่ 39 : 39 บทที่ 6 การถลุงเหล็ก
- ตอนที่ 40 : 40 ชนิดของแร่เหล็ก, กระบวนการจัดการแร่เหล็ก
- ตอนที่ 41 : 41 เตาบลาสต์
- ตอนที่ 42 : 42 การผลิตเหล็กกล้าด้วย เตาออกซิเจนพื้นฐาน
- ตอนที่ 43 : 43 เตาอาร์คไฟฟ้า
- ตอนที่ 44 : 44 เตาโอเพนฮาร์ท
- ตอนที่ 45 : 45 การทำเหล็กอินก็อท
- ตอนที่ 46 : 46 โรงรีดเหล็ก
- ตอนที่ 47 : 47 การจัดวางลูกรีด
- ตอนที่ 48 : 48 รีดเหล็กเป็นแผ่นแบน แท่ง และท่อนกลม กับการผลิตต่อเนื่อง
- ตอนที่ 49 : 49 การผลิตเหล็กหล่อด้วยเตาคิวโพล่า
- ตอนที่ 50 : 50 เตาเหนี่ยวนำไฟฟ้า และการควบคุมมลภาวะ (จบบทที่ 6)
- ตอนที่ 51 : 51 บทที่ 7 โครงสร้างผลึก
- ตอนที่ 52 : 52 สเปซแลตทิซแบบบีซีซี, เอฟซีซี
- ตอนที่ 53 : 53 สเปซแลตทีซ ซีพีเฮช, บีซีที, โครงสร้างสเปซแลตทีซในเหล็ก
- ตอนที่ 54 : 54อุณหภูมิเปลี่ยนรูป, การเติบโตของผลึก
- ตอนที่ 55 : 55 ขนาดเกรนกับช่วงเวลาทำความเย็น (จบบทที่ 7)
- ตอนที่ 56 : 56 บทที่ 8 การพัง และการเสียรูปของโลหะ
- ตอนที่ 57 : 57 โลหะเหนียว พังแบบถูกเฉือน
- ตอนที่ 58 : 58 ผลของขนาดผลึก และการเพิ่มความแข็งในงาน (จบบทที่ 8)
- ตอนที่ 59 : 59 บทที่ 9 แผนผังเหล็กคาร์บอน
- ตอนที่ 60 : 60 เฟสไดอะแกรมของเหล็ก-คาร์บอน
- ตอนที่ 61 : 61 การใช้ และการอ่านเฟสไดอะแกรมเหล็กกล้า-คาร์บอน
- ตอนที่ 62 : 62 การเปลี่ยนแปลงไปสู่มาเทนไซต์ ,โครงสร้างเหล็กกล้าในบริเวณต่าง ๆ
- ตอนที่ 63 : 63 บริเวณเปลี่ยนรูป, อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงกับคุณสมบัติทางกล, ปรับปรุงความแข็งให้ดีขึ้น (จบบทที่ 9)
- ตอนที่ 64 : 64 บทที่ 10 การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค
- ตอนที่ 65 : 65 โครงสร้าง มาเทนไซต์, ออสเตนไนต์ และโครงสร้างผสม
- ตอนที่ 66 : 66 การเตรียมชิ้นงานก่อนส่องกล้องจุลทรรศน์ (จบบทที่ 10)
- ตอนที่ 67 : 67 บทที่ 11 การปรับสภาพทางความร้อน และการชุบแข็ง
- ตอนที่ 68 : 68 เทคนิคและ สารตัวกลางชุบแข็ง
- ตอนที่ 69 : 69 อุณหภูมิสารตัวกลาง, เทคนิคการชุบแข็ง (จบบทที่ 11)
- ตอนที่ 70 : 70 บทที่ 12 การอบอ่อน และการอบปกติ
- ตอนที่ 71 : 71 ตอบคำถามจากอีเมล์, ผลที่ได้จากการอบ, การอบอ่อนเต็ม
- ตอนที่ 72 : 72 การอบอ่อนหลังการขึ้นรูปเย็น, การเปลี่ยนเป็นคาร์ไบต์เม็ดกลม, การอบปกติ (จบบทที่ 12)
- ตอนที่ 73 : 73 บทที่ 13 ผังไดอะแกรมการเปลี่ยนแปลงแบบอุณหภูมิคงที่
- ตอนที่ 74 : 74 เส้นอุณหภูมิเวลา, การนำไปใช้ และอาณาบริเวนในแผนภาพไอที
- ตอนที่ 75 : 75 อาณาบริเวณต่าง ๆ ในแผนภาพไอที
- ตอนที่ 76 : 76 การใช้แผนภาพไอทีเพื่อระบุเหล็กกล้า
- ตอนที่ 77 : 77 แผนภาพไอทีทางอุตสาหกรรม, การเปรียบเทียบแผนภาพไอทีอุตสาหกรรม
- ตอนที่ 78 : 78 การคิดค่าความแข็งจากแผนภาพ, การพล็อตแผนภาพ
- ตอนที่ 79 : 79 ตอบคุณ Ekakrat Gmail, การเปรียบเทียบแผนภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคงที่
- ตอนที่ 80 : 81 ตัวอย่างเปรียบเทียบแผนภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคงที่ (จบบทที่ 13)
- ตอนที่ 81 : 80 บทที่ 14 การอบคืนตัว / ความจริงของการศึกษาไทย
- ตอนที่ 82 : 82 กลไกการอบคืนตัว, คำถามก่อนทำการอบคืนตัว
- ตอนที่ 83 : 83 ประเภทการอบคืนตัว
- ตอนที่ 84 : 84 ออสเทมเปอร์ริ่ง , การชุบแข็ง และการอบคืนตัวความร้อนคงที่ (จบบทที่ 14)
- ตอนที่ 85 : 85 บทที่ 15 การชุบผิวแข็ง
- ตอนที่ 86 : 86 การชุบผิวแข็งเครื่องมือ เครื่องกล และวิธีการพื้นฐาน
- ตอนที่ 87 : 87 กระบวนการชุบผิวแข็ง