เหล็ก
หากพูดถึง “เหล็ก” หลายคนคงนึกถึง วัสดุที่มีความแข็งแรง ทนทาน เพราะเหล็กมีคุณสมบัติมากมาย อยู่ในหลายๆวงการ ทั้ง ก่อสร้าง อุตสาหกรรม คมนาคม และอื่นๆอีกมากมาย แต่รู้มั้ยว่า จริงๆแล้ว “เหล็ก” แบ่งออกเป็น 2 ประเภท หลักใหญ่ๆ ในแต่ละประเภท นำมาใช้ประโยชน์แตกต่างกัน เราไปทำความรู้จักกับเหล็กกันเลยดีกว่า
เหล็กหล่อ
เป็นการผสมกันระหว่าง เหล็ก และ คาร์บอน เข้าด้วยกัน ลักษณะจะมีความแข็งและทนต่อแรงกดได้สูง (แต่ไม่เท่าเหล็กกล้า เหล็กกล้าจะมีความแข็งกว่าและราคาสูงกว่า) เหล็กหล่อ มีโอกาสเปราะ เพราะการทำเหล็กหล่อนั้น จะต้องใช้วิธีการหล่อ เท่านั้น (ถึงเรียกว่าเหล็กหล่อ นั้นเอง)
ข้อดี สามารถหล่อขึ้นรูปได้ทุกรูปแบบ โดยการใช้การหลอมจนเหลว เทลงบนแม่พิมพ์ คุณสมบัติแข็งไม่มาก ทำให้ง่านต่อการ ตัด เจาะ กลึง ขึ้นรูป เหล็กหล่อ เหมาะกับงานที่มีขนาดรูปร่างคงที่ เพราะมีการขยายตัวน้อย หดตัวต่ำ มีความทนทานต่อการเสียดสี กัดกร่อน และซับแรงสั่นสะเทือนได้ดี
ข้อเสีย เหล็กหล่อมีขั้นตอนที่ซับซ้อน ยุ่งยาก เหล็กหล่อบางประเภทมีราคาค่อนข้างสูง และมีค่าใช้จ่ายแฝงอื่นๆ เช่น การอบอ่อน ถ้าเทียบกับเหล็กกล้า ทนทานต่อแรงกระแทกได้น้อยกว่า
เหมาะกับการใช้งานอุตสาหรรมเป็นหลัก แต่ก็สามารถใช้ในงานโครงสร้าง กับการก่อสร้างบ้านได้ เช่น เหล็กหล่อขึ้นรูปทำเสาไฟ รั้วเหล็ก ท่อระบายน้ำ ฝาท่อระบายน้ำ หรือโครงเหล็กขึ้นรูปต่างๆ เป็นต้น จุดเด่นคือเหล็กหล่อสามารถนำมาตีเป็นรูปร่าง ด้วยการหล่อ ไม่ว่าจะเป็น กลึง ตัด เจาะ ชุบ หรือหลอมขึ้นรูป แบ่งออกเป็น 5 ประเภท ดังนี้
1.เหล็กหล่อเทา
เป็นเหล็กหล่อที่มีปริมาณคาร์บอนและซิลิคอนสูง ทำให้มีโครงสร้างคาร์บอนอยู่ในรูปของกราฟไฟต์ มีจุดหลอมเหลวและอัตราการหดตัวต่ำ ไม่แข็งมาก ทำให้นำไปดัดแปลงได้ตามความต้องการ นิยมใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องจักร เครื่องมือกล
2.เหล็กหล่อขาว
เหล็กหล่อขาว มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการสึกหรอได้ดี แต่ข้อควรระวัง คือ ความเปราะ จะส่งผลให้แตกหักง่าย เพราะเหล็กหล่อขาว มีปริมาณของซิลิคอนต่ำกว่าเหล็กหล่อเทา นิยมนำมาใช้ในงาน ล้อรถไฟ จานเจียระไนอัญมณี
3.เหล็กหล่อกราฟไฟต์กลม
จะมีโครงสร้างหลักเป็น กราฟไฟต์ ตามชื่อ มีส่วนผสมของแมกนีเซียม หรือ ซีเรียมอยู่ในน้ำเหล็ก ทำให้เกิดเป็นรูปร่าง กราฟไฟต์กลม เหมาะกับการในอุตสาหกรรม
4.เหล็กหล่ออบเหนียว
เหล็กหล่ออบเหนียว เป็นเหล็กที่ทำด้วยกระบวนการอบ มีคุณสมบัติ เหนียว ตามชื่อ มีความทนทานต่อแรงกระแทก ข้อเสียคือ เหล็กชนิดนี้ต้องใช้พลังงานมาก จึงไม่ค่อยนิยมนำมาใช้งานในอุตสาหกรรมเท่าไหร่
5.เหล็กหล่อโลหะผสม
เหล็กประเภทนี้ จะมีการเติมธาตุผสมเข้าไปด้วย เพื่อจะให้คุณสมบัติของเหล็กดีขึ้น โดดเด่นเรื่องการทนทานต่อความร้อนและต้านทานต่อแรงเสียดสี เหล็กหล่อ มีหลากหลายรูปแบบและคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป สามารถเลือกได้ตามการใช้งาน แต่ละประเภท จะมีจุดเด่นที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการใช้งาน
เหล็กกล้า
เหล็กกล้า เป็นเหล็กบริสุทธิ์ แทบจะไม่มีการผสมใดๆ เหล็กกล้า เป็นเหล็กที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ถ้าเปรียบเทียบ เหล็กกล้า กับ เหล็กหล่อ เหล็กกล้าจะมีความเหนียวแน่น และมีความยืดหยุ่นมากกว่า สามารถขึ้นรูปด้วยวิธีทางกลได้ ตัวเหล็กกล้าจะถูกนำมาใช้รอบ ๆ ตัวเรา เช่น เหล็กแผ่น เหล็กเส้น โครงรถยนต์ เหล็กกล้าแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ใหญ่ๆ ดังนี้
1.เหล็กกล้าคาร์บอน
เหล็กกล้าคาร์บอน เป็นเหล็กที่มีส่วนผสมของคาร์บอน และเป็นที่นิยมนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เหล็กกล้าคาร์บอน มีคุณสมบัติ แข็งแรง ทนทาน และสามารถทำไปใช้กับงานหลายประเภท เช่น ท่อ ข้อต่อ ข้องอ แถมราคาของเหล็กกล้าคาร์บอน ยังมีราคาถูกกว่าเหล็กกล้าชนิดอื่นๆ แบ่งได้ 3 ประเภท ดังนี้
1.1 เหล็กกล้าคาร์บอน
มีคุณสมบัติเหนียวแต่ไม่แข็งแรงเท่าชนิดอื่นๆ ขึ้นรูปได้ แต่ไม่แนะนำให้ชุบแข็ง เหมาะกับงาน ทำเหล็กโครงสร้าง เหล็กแผ่นทำตัวถังรถยนต์ เป็นต้น
1.2 เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
มีความแข็งแรงกว่า เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ สามารถนำไปชุบแข็งได้ เหมาะกับการใช้ทำรางรถไฟ เฟือง หัวค้อน
1.3 เหล็กกล้าคาร์บอนสูง
เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความแข็งแรงที่สุด เหมาะกับงาน ทำเครื่องมือต่างๆ ดอกสว่าน กรรไกร มีดกลึง ใบตัดเลื่อย เป็นต้น
2. เหล็กกล้าประสม
เหล็กกล้าประสม เป็นเหล็กกล้าที่มีการประสมกันระหว่างคาร์บอน และสารต่างๆ เช่น แมงกานีส ซิลิกอน นิคเกิล โครเมียม โมลิบดินัม ทังสเตน วานาเดี่ยว โคบอลท์ ในแต่ละส่วนผสม เพื่อเพิ่มความแข็งแรง คงความเหนียว ทนความร้อนได้สูง ทนทานต่อการกัดกร่อน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
2.1 เหล็กกล้าประสม
เป็นเหล็กที่นิยมนำมาใช้ทำเครื่องมือต่างๆ เพราะเป็นเหล็กที่ผสมธาตุอื่นๆ มากกว่า 10%
2.2 เหล็กกล้าประสมต่ำ
เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติเหมือนกันกับเหล็กกล้าประสมสูง มีผสมธาตุอื่นๆ ไม่เกิน 10%