5. 3.1 เหล็กกล้าคาร์บอน
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นเหล็กกล้าที่มีการนำมาใช้มากที่สุด อาจมีปริมาณมากกว่า 90% และเป็นเหล็กกล้าที่มีส่วนผสมของคาร์บอน เป็นส่วนผสมหลัก จึงไม่มีส่วนผสมอื่นอยู่ หรือมีก็มีน้อยมากเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าแบบอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้จึงมีราคาที่ถูกกว่าเหล็กกล้าชนิดอื่น ๆ เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทดังนี้
· เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ(Low-carbon steel)
รูปลวดเป็นตัวอย่างเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ
· เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (Medium-carbon steel)
รูปประแจปากผสมเป็นตัวอย่างเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
· เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (High-carbon steel)
รูปตัวอย่างเหล็กกล้าคาร์บอนสูงที่นำมาทำดอกต๊าปเกลียวใน
5.3.1.1เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ
รูปโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ AISI/SAE 1010
เป็นเหล็กกล้าที่นำมาใช้งานทั่ว ๆ ไป จึงมีการนำมาใช้มากที่สุด คาร์บอนที่ผสมอยู่ในเนื้อเหล็กมีผสมอยู่ประมาณ 0.05% - 0.35% เมื่อธาตุคาร์บอนมีผสมอยู่น้อยทำให้มันมีความแข็ง และความแข็งแกร่งไม่มาก ตัวเหล็กกล้าสามารถนำมาแปรรูปด้วยเครื่องมือกล เช่น กลึง, กัด, ไส ได้ง่าย
คุณสมบัติของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีดังนี้
§ มีคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 0.05-0.35%
§ มีความแข็งแกร่งน้อยเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าอื่น ๆ
§ มีความแข็งน้อยเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าอื่น ๆ
§ แปรรูป และขึ้นรูปผ่านเครื่องมือกลได้ง่าย
§ ราคาถูกกว่าเหล็กกล้าอื่น ๆ
§ ผลิตออกมาใช้งานมากที่สุด
วิดีโอเครื่องกัดกำลังกัดเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ AISI/SAE 1018
เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเป็นเหล็กที่มีราคาไม่แพง ทำให้เป็นที่นิยมนำมาใช้มาก ตัวอย่างการนำมาใช้งานเช่น ลวด, ส่วนประกอบยานยนต์, แผ่นเหล็กกัลวาไนซ์ (Galvanized sheet: เหล็กที่เคลือบสังกะสีเพื่อกันสนิม), ถังเก็บน้ำ, ท่อเหล็กขนาดใหญ่, เหล็กโครงสร้างอาคาร และชิ้นส่วนโครงสร้างภายในเรือ หรือยานพาหนะต่าง ๆ ฯลฯ
รูปหลังคาสังกะสีที่เป็นแผ่นเหล็กกัลวาไนซ์
เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีความแข็ง และความแข็งแกร่งน้อย (แต่ก็มีมากพอที่จะนำมาทำงานได้) เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าอื่น ๆ การนำมาใช้งานถ้าไม่ต้องการความแข็ง และความแข็งแกร่งมาก เหล็กกล้าชนิดนี้สามารถนำมาใช้งานได้อย่างดี การที่ต้องการให้รับภาระได้มากขึ้น ก็ขึ้นอยู่กับการออกแบบทางโครงสร้างก็จะมีส่วนช่วยได้มาก
5.3.1.2 เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
รูปโครงสร้างทางจุลภาคของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
เป็นเหล็กกล้าที่มีความแข็ง และความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีส่วนผสมของคาร์บอนอยู่ในเนื้อเหล็กประมาณ 0.35% ถึง 0.50% เมื่อเหล็กกล้าชนิดนี้ผ่านการปรับสภาพทางความร้อน (Heat treatment) แล้ว มันค่อนข้างจะแข็ง และแกร่ง เหล็กกล้าชนิดนี้มักจะนำไปทำการการตีขึ้นรูป (Forgings) ตัวอย่างการนำไปใช้งานอาทิเช่น ประแจขันสลักเกลียวต่าง ๆ, แกนล้อ, แกนเพลา, เพลาข้อเหวี่ยง (Crankshafts) และเฟือง ฯลฯ
รูปเฟืองบายศรี และเฟืองเดือยหมูที่ทำมาจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
วิดีโอตัวอย่างการตัดเฟืองที่ทำมาจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
คุณสมบัติของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีดังนี้
§ มีคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 0.35% ถึง 0.50%
§ มีความแข็ง และความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นหลังจากผ่านการปรับสภาพทางความร้อน
§ มีราคาที่สูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ
5.3.1.3 เหล็กกล้าคาร์บอนสูง
รูปโครงสร้างทางจุลภาคของเหล็กล้าคาร์บอนสูง
เป็นเหล็กกล้าที่มีคาร์บอนผสมอยู่สูง คือมีคาร์บอนอยู่ในเนื้อเหล็กมากกว่า 0.50% หรืออาจมีมากกว่า 1% เลยก็ได้ (แต่ไม่เกิน 2% เพราะเหล็กจะกลายสภาพเป็นเหล็กหล่อ) ถ้าเหล็กกล้าชนิดนี้ผ่านการปรับสภาพทางความร้อนจะทำให้มีความแข็ง และความแข็งแกร่งที่สูงมาก
ข้อเสียของความแข็งที่มีมากในเหล็กกล้าชนิดนี้ก็คือ เมื่อเหล็กถูกแรงกระทำค่าหนึ่งจนเสียรูปไป การแตกร้าว และการพังเสียหายก็จะเกิดขึ้นในเนื้อเหล็กได้ง่าย หรือกลายเป็นวัสดุที่เปราะไปเลย เหล็กกล้าคาร์บอนสูงนี้นิยมนำมาใช้งาน เช่น นำมาทำเครื่องมือ, ทำแม่พิมพ์(Dies), มีดตัดงานบางอย่างของเครื่องมือกล, ล้อ กับรางรถไฟ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ต้องการความแข็งสูง
รูปมีดดาบซามูไรคาตานะของญี่ปุ่นที่ทำมาจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูง AISI/SAE 1060
วิดีโอดาบซามูไรคาตานะที่ทำมาจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูง
คุณสมบัติของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีดังนี้
§ มีคาร์บอนผสมอยู่ในเนื้อเหล็ก 0.50 – 1.00+%
§ ให้ความแข็ง และความแกร่งสูงมากหลังจากผ่านการปรับสภาพทางความร้อน
§ มีราคาที่สูงที่สุดในบรรดาเหล็กกล้าคาร์บอน
|
ตัวอย่างเหล็กกล้าคาร์บอน |
|
|
ตัวเลขบ่งชี้ชนิดเหล็กกล้า |
ส่วนประสมของคาร์บอน |
|
1040 |
0.40% |
|
1018 |
0.18% |
|
8660 |
0.60% |
|
50100 |
1.00% |
ตารางที่ 5.4 ตัวเลขท้ายสองตัว หรือสามตัวเป็นการแสดงถึงเปอร์เซ็นต์การผสมของคาร์บอนในเนื้อเหล็ก
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“ดวงจันทร์ยังมีข้างขึ้นข้างแรม
ดวงอาทิตย์ยังมืดมิดบางคราว
น้ำยังมีขึ้นมีลง นกยังบินสูงต่ำ
เช่นเดียวกับชีวิตคน ย่อมมีสูงต่ำบ้างธรรมดา”
บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที
