ชนิดและคุณสมบัติของเหล็กคืออะไร?

โลหะผสมที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน

เหล็ก ชนิดต่าง ๆ ผลิตตามคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน ระบบการให้คะแนนต่างๆใช้เพื่อแยกแยะความแตกต่างของเหล็กตามคุณสมบัติเหล่านี้ซึ่ง ได้แก่ ความหนาแน่นความยืดหยุ่นจุดหลอมเหลวการนำความร้อนความแข็งแรงและความแข็ง (อื่น ๆ ) เพื่อผลิตเหล็กที่แตกต่างกันผู้ผลิตจะแตกต่างกันไปตามประเภทและปริมาณโลหะผสมขั้นตอนการผลิตและลักษณะการทำงานของเหล็กที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เฉพาะ

ตามที่สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งสหรัฐอเมริกา (American Iron and Steel Institute - AISI) เหล็กกล้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 กลุ่มตามองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่

1. เหล็กกล้าคาร์บอน
2. เหล็กกล้าล้อแม็ก
3. เหล็กกล้าไร้สนิม
4. เหล็กเครื่องมือ

สมบัติของเหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นโลหะผสมที่ทำจากเหล็กและคาร์บอน การเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนจะทำให้เหล็กสามารถผลิตเหล็กได้หลากหลายรูปแบบ โดยทั่วไประดับคาร์บอนที่สูงขึ้นจะแข็งและแข็งตัวมากขึ้น

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำบางครั้งเรียกว่า "เหล็กดัด" มันเป็นเรื่องง่ายที่จะทำงานและอาจจะใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ตกแต่งเช่นรั้วหรือเสาโคมไฟ เหล็กคาร์บอนปานกลางมีความแข็งแรงมากและมักใช้สำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่เช่นสะพาน เหล็กคาร์บอนสูงใช้เป็นหลักสำหรับสายไฟ เหล็กกล้าคาร์บอนสูงพิเศษเรียกว่า "เหล็กหล่อ" ใช้สำหรับกระถางและสิ่งของอื่น ๆ แม้ว่าจะเป็นเหล็กแข็งมาก แต่ก็ยังค่อนข้างเปราะ

สมบัติของเหล็กหล่อ

เหล็กกล้าสัมฤทธิ์มีชื่อเช่นนี้เพราะทำด้วยโลหะขนาดเล็กหนึ่งหรือหลายส่วนนอกเหนือจากเหล็ก การเพิ่มขึ้นของโลหะผสมจะเปลี่ยนสมบัติของเหล็ก ตัวอย่างเช่นเหล็กที่ทำจากเหล็กโครเมียมและนิกเกิลจะผลิตสเตนเลส การเพิ่มอลูมิเนียมสามารถทำให้เหล็กมีรูปทรงที่เหมือนกันมากขึ้น

เหล็กที่มีแมงกานีสเพิ่มจะกลายเป็นพิเศษและแข็งแรง

สมบัติของเหล็กกล้าไร้สนิม

เหล็กกล้าไร้สนิมมีระหว่างโครเมียม 10-20% ทำให้เหล็กกล้าทนต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก (สนิม) เมื่อเหล็กกล้ามีโครเมียมมากกว่า 11% จะทนต่อการกัดกร่อนได้มากกว่าเหล็กกล้าที่ไม่มีโครเมียมถึง 200 เท่า เหล็กกล้าไร้สนิมสามกลุ่ม:

• เหล็กกล้า Austenitic ซึ่งมีโครเมียมสูงมากมีปริมาณนิกเกิลและคาร์บอนอยู่ด้วย เหล่านี้มักใช้สำหรับการแปรรูปอาหารและท่อ พวกเขามีมูลค่าบางส่วนเพราะพวกเขาไม่ใช่แม่เหล็ก
• เหล็กกล้าเฟอร์ไรท์มีโครเมียมประมาณ 15% แต่มีเพียงร่องรอยของคาร์บอนและโลหะผสมเช่นโมลิบดีนัมอลูมิเนียมหรือไทเทเนียมเท่านั้น เหล็กเหล่านี้เป็นเหล็กแข็งมากและแข็งแรงและสามารถเสริมสร้างความเข้มแข็งต่อไปได้ด้วยการทำงานที่เย็น
• เหล็กกล้า Martensitic มีปริมาณโครเมียมนิกเกิลและคาร์บอนอยู่ในระดับปานกลางพวกเขาเป็นแม่เหล็กและทนความร้อนได้ เหล็ก Martensitic มักใช้สำหรับตัดเครื่องมือเช่นมีดและอุปกรณ์ผ่าตัด

สมบัติของเหล็กเครื่องมือ

เหล็กกล้าเครื่องมือมีความคงทนโลหะทนความร้อนที่มีทังสเตนโมลิบดีนัมโคบอลต์และวาเนเดียม พวกเขาจะใช้ไม่แปลกใจที่จะทำให้เครื่องมือเช่นการฝึกซ้อม

เหล็กกล้าเครื่องมือหลากหลายชนิดมีโลหะผสมที่แตกต่างกันจำนวนมาก