เหล็กชนิดต่างๆมีอะไรบ้าง?
ในสาระสำคัญเหล็กประกอบไปด้วยธาตุเหล็กและคาร์บอนแม้ว่าจะเป็นปริมาณคาร์บอนรวมถึงระดับของสิ่งสกปรกและส่วนประกอบอัลลอยด์เพิ่มเติมที่กำหนดคุณสมบัติของเกรดเหล็กแต่ละชนิด
ปริมาณคาร์บอนในเหล็กสามารถอยู่ในช่วง 0.1-1.5% แต่เกรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของเหล็กมีคาร์บอนเพียง 0.1-0.25% เท่านั้น
ธาตุต่างๆเช่น แมงกานีส ฟอสฟอรัสและกำมะถันจะพบได้ในทุกเกรดของเหล็ก แต่ในขณะที่แมงกานีสให้ผลประโยชน์ฟอสฟอรัสและกำมะถันเป็นอันตรายต่อความแข็งแรงและความทนทานของเหล็ก
เหล็กชนิดต่าง ๆ ผลิตตามคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการใช้งานของพวกเขาและระบบการให้คะแนนต่างๆใช้เพื่อแยกแยะความแตกต่างของเหล็กตามคุณสมบัติเหล่านี้ ตามที่สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งสหรัฐอเมริกา (American Iron and Steel Institute หรือ AISI) เหล็กกล้าสามารถแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มใหญ่ ๆ ตามองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่
- เหล็กกล้าคาร์บอน
- เหล็กกล้าล้อแม็ก
- เหล็กกล้าไร้สนิม
- เหล็กเครื่องมือ
เหล็กกล้าคาร์บอน
เหล็กกล้าคาร์บอน มีส่วนประกอบของธาตุโลหะผสมและมีสัดส่วนร้อยละ 90 ของการผลิตเหล็กทั้งหมด เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน:
- เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ / เหล็กอ่อน มีคาร์บอน 0.3%
- เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีคาร์บอน 0.3 - 0.6%
- เหล็กกล้าคาร์บอนสูงมีคาร์บอน มากกว่า 0.6%
เหล็กกล้าล้อแม็ก
เหล็กกล้าสัมฤทธิ์ มีส่วนประกอบอัลลอยด์ (เช่นแมงกานีสซิลิคอน นิกเกิล ไทเทเนียม ทองแดง โครเมียม และ อลูมิเนียม ) ในสัดส่วนที่ต่างกันเพื่อที่จะจัดการกับคุณสมบัติของเหล็กเช่นความ แข็งตัว ของเหล็กทนต่อ การกัดกร่อน ความ แข็งแรงการ ขึ้นรูปความสามารถในการเชื่อมหรือความเหนียว
แอพพลิเคชันสำหรับเหล็กโลหะผสม ได้แก่ ท่อส่งอะไหล่รถยนต์หม้อแปลงไฟฟ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้า
เหล็กกล้าไร้สนิม
เหล็กกล้าไร้สนิม โดยทั่วไปมีโครเมียม 10-20% เป็นส่วนประกอบหลักและมีค่าสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนสูง ด้วยโครเมียมมากกว่า 11% เหล็กกล้าจะทนต่อการกัดกร่อนได้มากกว่าเหล็กกล้าน้อยกว่า 200 เท่า เหล็กเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มตามโครงสร้างผลึกของพวกเขา
- Austenitic : เหล็กกล้า Austenitic มีคุณสมบัติที่ไม่ใช่แม่เหล็กและไม่ผ่านความร้อนและมีโครเมียม 18%, นิกเกิล 8% และคาร์บอนน้อยกว่า 0.8% เหล็กกล้า Austenitic เป็นส่วนใหญ่ของตลาดสเตนเลสทั่วโลกและมักใช้ในอุปกรณ์แปรรูปอาหารเครื่องครัวและท่อ
- Ferritic : เหล็กกล้าเฟอร์ไรท์ มีส่วนผสมของนิกเกิล 12-17% โครเมียมคาร์บอนน้อยกว่า 0.1% พร้อมด้วยส่วนประกอบอัลลอยอื่น ๆ เช่น โมลิบดีนัม อลูมิเนียมหรือไทเทเนียม เหล็กกล้าแม่เหล็กเหล่านี้ไม่สามารถแข็งตัวได้โดยการ อบความร้อน แต่สามารถทำงานได้ด้วยความ เย็น
- Martensitic : เหล็กกล้า Martensitic มีโครเมียม 11-17% นิกเกิลน้อยกว่า 0.4% และคาร์บอน 1.2% เหล็กที่ทนต่อความร้อนและความร้อนเหล่านี้ใช้ในเครื่องมือมีดเครื่องมือตัดและอุปกรณ์ทันตกรรมและศัลยกรรม
เหล็กเครื่องมือ
เหล็กกล้าเครื่องมือประกอบด้วย ทังสเตน โมลิบดีนัม โคบอลต์ และวาเนเดียมในปริมาณที่ต่างกันเพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อนและความทนทานทำให้เหมาะสำหรับการตัดและเจาะอุปกรณ์
ผลิตภัณฑ์เหล็ก ยังสามารถแบ่งตามรูปร่างและการใช้งานที่เกี่ยวข้องได้
- ผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับท่อ / ยาว ประกอบด้วยแท่งและแท่งรางสายไฟมุมท่อและรูปร่างและส่วนต่างๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และการก่อสร้าง
- ผลิตภัณฑ์แบบแบน ประกอบด้วยแผ่นแผ่นม้วนและแถบ วัสดุเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในชิ้นส่วนยานยนต์เครื่องใช้ไฟฟ้าบรรจุภัณฑ์การต่อเรือและการก่อสร้าง
- ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ได้แก่ วาล์วอุปกรณ์และครีบและส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุท่อ
แหล่งที่มา
- สมาคมเหล็กโลก เว็บไซต์: www.worldsteel.org
- ถนน Arthur & Alexander, WO 1944 โลหะในการบริการของมนุษย์ ฉบับที่ 11 (พ.ศ. 2541)
- Efunda.com สมบัติทั่วไปของเหล็ก เว็บไซต์: www.efunda.com
- สถาบันเหล็กและเหล็กของอเมริกา www.steel.org