*** 01 เจาะโภคภัณฑ์ รวยทันตา_จนทันใจ : Iron >> Steel

.      (1) Http://www.CW-Stainless.Com    :   คุณสมบัติของธาตุต่างๆ เมื่อผสมลงไป ใน… เหล็ก
                                                                                      C     Al    B     Be    Ca     Ce    Co     Cr    Cu     Mn

                                                                                      Mo     N    Ni     O    Pb     P    S     Si    Ti     V    W

คาร์บอน   (Carbon)     สัญลักษณ์ทางเคมี คือ   C
       เป็นธาตุที่สำคัญ ที่สุด จะต้องมีผสมอยู่ ในเนื้อเหล็ก คุณสมบัติทำให้เหล็ก_แข็งเพิ่มขึ้น หลังจากHeat Treatment
นอกจาก นั้น C ยังสามารถรวมตัวกับเหล็ก & ธาตุอื่นๆ กลายเป็น... Carbide ซึ่งจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อ การสึกฯ

อลูมิเนียม (Aluminium) สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Al
      ธาตุ_Al ที่ใช้ เป็นตัวไล่ Gas_ออกซิเจน & ไนโตรเจน (Deoxidizer & Denitrizer) มากสุด ทำให้... เนื้อละเอียด ขึ้น
Al สามารถรวมกับNitrogen เป็นสารที่แข็งมาก ผสมลงใน เหล็ก_ทนความร้อนบางชนิด ให้ต้านทานการตกสะเก็ด (Scale)

โบรอน       (Boron)     สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  B
      เพิ่มความสามารถชุบแข็งแก่เหล็ก ที่ใช้ทำชิ้นส่วน_เครื่องจักรทั่วไป ; ใจกลางของงาน ที่ทำด้วยเหล็กชุบผิวแข็ง มี -
ความแข็งสูงขึ้น , B สามารถดูดกลืน_นิวตรอน ได้สูง จึงนิยมเติมในเหล็ก ที่ใช้ทำฉากกั้น อุปกรณ์_Nuclear

เบริลเลียม  (Beryllium)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Be
     สปริง_นาฬิกา ซึ่งต้องต่อต้านอำนาจแม่เหล็ก & รับแรงแปรอยู่ตลอดเวลา นั้น ทำจาก… ทองแดง ผสม Be
(Beryllium-Coppers Alloys) โลหะผสม_นิกเกิล-เบริลเลียม(Ni-Be Alloys) แข็งมาก ทนการกัดกร่อน ใช้ทำเครื่องมือผ่าตัด

แคลเซียม    (Calcium)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Ca
      Ca จะใช้ในลักษณะ แคลเซียมซิลิไซด์ (CaSi) เพื่อ ลด_อ็อกซิเดชั่น (De_Oxidation)
     นอกจากนั้น  Ca ยังช่วยเพิ่ม ความต้านทานการเกิดสเกล (ตกสะเก็ด) ของวัสดุ ที่ใช้เป็น... ตัวนำความร้อน

ซีเรียม         (Cerium)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Ce
      เป็นตัว ลด_ออกซิเจน & กำมะถัน ได้ดี ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติด้าน Hot Working ของเหล็กกล้า & ปรับปรุงความ -
ต้านทานการเกิดสเกล… ของ เหล็ก_ทนความร้อน

โคบอลต์       (Cobalt)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Co
      ไม่ทำให้เกิด... คาร์ไบด์ แต่สามารถป้องกันไม่ไห้เหล็ก เกิดเนื้อหยาบๆ ที่อุณหภูมิสูง ดังนั้น จึงช่วยปรับปรุงให้เหล็ก
มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ด้วยเหตุนี้ จึงใช้ผสม ในเหล็กขึ้นรูป_งานร้อน เหล็กทนความร้อน & เหล็ก_ไฮสปีด

ทองแดง     (Copper)   สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Cu
      เพิ่มความแข็งแรง ถ้ามีทองแดง ผสมอยู่ ใน… เหล็ก แม้เพียงเล็กน้อย เหล็กจะไม่เกิดสนิม! เมื่อใช้งานในบรรยากาศ
ทองแดง_Cu จะไม่มีผลเสียต่อความสามารถในการเชื่อมของเหล็ก แต่อย่างไร

แมงกานีส (Manganese) สัญลักษณ์ทางเคมี คือ Mn
      ใช้เป็นตัวไล่ๆๆ ... กำมะถัน (S) ซึ่งเป็นตัวที่ไม่ต้องการในเนื้อเหล็ก จะถูกกำจัดออก ในขณะหลอม ทำให้เหล็กอบ-

โมลิบดีนัม (Molybdenum) สัญลักษณ์ทางเคมี คือ Mo
      ปกติ จะใช้ผสมรวมกับธาตุอื่นๆ เป็นตัวลดๆๆ อัตราการเย็นตัววิกฤติ ทำให้อบชุบง่ายขึ้น + กันการเปราะขณะอบคืนตัว
(Temper Brittleness) เหล็กมีเนื้อละเอียด+เพิ่มความทนทานต่อ แรงดึงแก่เหล็กมากขึ้น ; เหล็กมี Mo_สูง จะตีขึ้นรูปยาก

ไนโตรเจน   (Nitrogen)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  N
     ขณะทำไนไตรดิ้ง (Nitriding) ไนโตรเจน จะรวมตัวกับ ธาตุบางชนิดในเหล็ก เกิดเป็นสารประกอบ... ไนไตรด์ ซึ่งทำ -
ให้ผิวงาน มีความแข็งสูงมาก >> ต้านทานการสึกหรอ ได้ดีเยี่ยม

นิกเกิล        (Nickel)     สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Ni
      เป็นตัวที่เพิ่มความทนทานต่อ แรงกระแทกของเหล็ก ดังนั้น จึงใช้ผสมในเหล็ก ที่จะนำไปชุบแข็งที่ผิว ใช้ผสมกับ  -
โครเมียม_Cr ทำให้เหล็กทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี ไม่เป็นสนิมง่าย ทนความร้อน

ออกซิเจน     (Oxigen)   สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  O
      ออกซิเจนเป็น… อันตรายต่อเหล็ก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ ชนิด , ส่วนผสม , รูปร่าง & การกระจายตัวของสารประกอบที่เกิด -
จากออกซิเจน นั้น , ออกซิเจนทำให้ คุณสมบัติ_เชิงกล เฉพาะอย่างยิ่ง ความต้านทานแรงกระแทกลดลง (ตามแนวขวาง)

ตะกั่ว          (Lead)      สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Pb
      เหล็กฟรีแมชชีนนิ่ง (Free-Machining Steel) มีตะกั่วผสมอยู่ ประมาณ 0.20-0.50%  ตะกั่ว เป็นอนุภาค_ละเอียด
กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ภายในเนื้อเหล็ก เมื่อนำไปกลึง หรือ ตัดแต่งด้วยเครื่องมือกล ทำให้เกิด… ขี้กลึง ขาดง่าย

ฟอสฟอรัส  (Phosphorus) & กำมะถัน (Sulphur) สัญลักษณ์ทางเคมี คือ P  &  S ตามลำดับ
      เป็นตัวทำลาย_คุณสมบัติ ของเหล็ก แต่มักผสมอยู่ในเนื้อเหล็ก โดยไม่ได้ตั้งใจ ต้องพยายามให้มีน้อยที่สุด มักจะ -
เรียกสารเหล่านี้ว่า สารมลทิน (Impurities) เหล็ก_เกรดสูง จำกัดปริมาณกำมะถันในเหล็ก ไม่เกิน 0.025 หรือ 0.03 %

ซิลิคอน        (Silicon)    สัญลักษณ์ทางเคมี คือ  Si
      ซิลคอน จะปรากฏในเหล็กทุกชนิด เนื่องจาก สินแร่เหล็ก มักมีซิลิคอนผสมอยู่ด้วยเสมอๆ ซิลิคอน_ไม่ใช่โลหะ แต่-
มีสภาพ เหมือน... โลหะ ใช้เป็นตัวทำให้เกิดปฏิกิริยา-Oxidizing ทำให้เหล็กแข็งแรง & ทนทาน ต่อการเสียดสีได้ดีขึ้น
เพิ่มค่าแรงดึงที่จุดคราก (Yield Point) ของเหล็ก ให้สูงขึ้นมาก จึงใช้ผสม ในการทำเหล็กสปริง (Spring Steels)

ไทเทเนียม    (Titanium)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ T
        ไทเทเนียม เป็นโลหะ ที่แข็ง… มากส์ ทำให้เกิดคาร์ไบด์ ได้ดี เป็นธาตุผสมที่สำคัญ ใน… เหล็ก_Stainless เพื่อ  -
ป้องกัน การผุกร่อน ตาม_ขอบเกรน นอกจากนั้น ไทเทเนียม_T ยังช่วยทำให้เหล็กมี… เกรน_ละเอียด

วาเนเดียม    (Vanadium)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ V
        ทำให้เหล็กทนต่อความร้อนดี + เพิ่มความแข็งแรง ให้กับเหล็ก โดยไม่ทำให้คุณสมบัติในการเชื่อม & การดึงเสียไป
มักจะผสม ในเหล็ก_ขึ้นรูปร้อน (Hot Working Steels)  &  เหล็ก_ไฮสปีด

ทังสเตน      (Tungsten)  สัญลักษณ์ทางเคมี คือ W
       สามารถรวมตัวกับ... คาร์บอน เป็น คาร์ไบด์ ที่แข็งมาก จึงทำให้ เหล็กที่ผสมทังสเตน_W มีความแข็งมาก หลังจาก
ผ่านการอบชุบ ใช้ทำพวก Cutting Tools + นิยมเติม ทังสเตน ในเหล็ก_ไฮสปีด (Hi-Speed)  &  เหล็ก ที่ต้อง อบชุบแข็ง

     (2) ความแตกต่างระหว่างแร่เหล็ก เหล็กดิบ & เหล็กกล้า
          เหล็ก มีสัญลักษณ์ทางวิทยาศาสตร์ คือ Fe ซึ่งย่อมาจาก Ferrum ใน… ภาษา_ละติน
          เหล็ก เป็นธาตุ ที่มีบนโลก มากเป็น No.3 รองจาก  ออกซิเจน &  ซิลิกอน , แหล่งแร่ อยู่ที่ประเทศ Australia ,
India , Brazil , …  เริ่มจาก การทำเหมือง+การแต่งแร่เหล็ก การถลุงโดย... เตาพ่นลม ให้ได้เหล็ก_ดิบ หรือ เหล็ก_Pig

     2.1 เหล็ก_ดิบ (Pig iron)
     เหล็กดิบ เป็นผลผลิต ที่ได้ มาจาก... เตาสูง หรือเรียกว่า เตา_บลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace)
     โดยการถลุงสินแร่เหล็ก ซึ่งความร้อน ที่ใช้ในการถลุงนั้น ได้มาจากการ... เผาไหม้ของ ถ่านโค้ก (Coke)
     กระบวนการหลอมละลาย_สินแร่เหล็ก ด้วยเตาสูง จะมีสิ่งสกปรกเกิด เรียก สแลก(Slag) ต้องกำจัด ออกจาก_น้ำโลหะ
ก่อนนำcโลหะนั้น ไปเทลง แบบหล่อเหล็ก เพื่อให้ได้เป็นเหล็กดิบ ออกมา

     2.2 เหล็กกล้า (Steel)
     เหล็กดิบ ที่ได้จาก เตาถลุงนั้น จะมีปริมาณของธาตุมลทิน อยู่เป็นจำนวน… มากส์ , ซึ่งจะมีความเปราะ & ไม่สามารถ
จะนำไปใช้ประโยชน์อะไรได้ โดยจะต้องนำมาผ่านกระบวนการที่สำคัญ อีกครั้งหนึ่ง เพื่อที่จะลดปริมาณของธาตุ_มลทิน ลง
& เพื่อให้ได้ส่วนผสม_ตามต้องการ กระบวนการเหล่านี้ เราเรียกว่า Refining ; รีไฟน์_เหล็ก ก็คือ การผลิตเหล็กกล้า นั่นเอง
     จากความรู้เบื้องต้น เราสามารถสรุปได้ว่า เหล็กแผ่น_รีดร้อน ถือเป็น เหล็กกล้า_ชนิดหนึ่ง เพราะ ในการผลิตเหล็กแผ่น
_รีดร้อน นั้น จะต้องผ่านกรรมวิธีเพิ่มสาร อื่นๆ เข้าไป เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็ก ให้ ดีขึ้น

ประเภท ของ… เหล็กกล้า (Steel )
     เหล็กกล้า เป็นเหล็กที่ถูกนำไปใช้ในงานต่างๆ มากมาย ทั้งนี้ เนื่องจาก เหล็กกล้า นั้น มีคุณสมบัติในการรับแรงต่างๆดี
เช่น แรงกระแทก (Impact Strength) , แรงดึง (Tensile Strength) , แรงอัด (Compressive Strength) & แรงเฉือน
(Shear Strength) ซึ่ง ธาตุผสมส่วนใหญ่ จะเป็นทั้งโลหะ & อโลหะ เช่น โมลิบดินั่ม , ทังสเตน , วาเนเดียม เป็นต้น
     โดย เหล้กกล้า สามารถแบ่งออกเป็น 2ชนิด ดังนี้
     2.2.1 เหล็กกล้า_คาร์บอน (Carbon steels) หมายถึงเหล็กกล้ามีส่วนผสมของ ธาตุ_คาร์บอนเป็นธาตุหลัก อิทธิพล
อย่างมาก ต่อ คุณสมบัติทางกล_ของเหล็ก & ยังมีธาตุอื่นๆ ผสมอยู่อีก ซึ่งแบ่ง เหล็กกล้า_คาร์บอน ออกเป็น 3ประเภท
          - เหล็กกล้า_คาร์บอนต่ำ          (Low       Carbon Steel)
            มีปริมาณ คาร์บอนไม่เกิน 0.25% ยังมีธาตุอื่นผสม- อยู่ด้วย เช่น Mn , Si , P & S_กำมะถัน แต่มี ปริมาณน้อย
เนื่องจาก หลงเหลือมาจาก... กระบวนการผลิต เหล็กประเภทนี้ ถูกนำไปใช้ในอุตสาฯ & ในชีวิตประจำวัน ไม่ต่ำกว่า 90%
เนื่องจาก… ขึ้นรูปง่าย , เชื่อมง่าย & ราคาไม่แพง โดยเฉพาะ เหล็กแผ่น ใช้งานเช่น ตัวถัง_รถยนต์ , ชิ้นส่วน_ยานยนต์ ,
กระป๋อง, สังกะสี_มุงหลังคา , เครื่องใช้ในครัวเรือน & ในสำนักงาน

          - เหล็กกล้า_คาร์บอนปานกลาง (Medium Carbon Steel)
            มีปริมาณ คาร์บอน 0.2-0.5% มีความแข็งแรง & ความเค้นแรงดึง มากกว่า เหล็กกล้า_คาร์บอนต่ำๆ แต่จะ -
มีความเหนียวน้อยกว่า นำไปชุบแข็งได้ เหมาะทำชิ้นส่วนเครื่องจักรกล , รางรถไฟ , เฟือง , ก้านสูบ , ท่อเหล็ก , ไขควง
เป็นต้น

          - เหล็กกล้า_คาร์บอนสูง         (High      Carbon Steel)
            มีปริมาณ คาร์บอน 0.5-1.5% มีความแข็งความแข็งแรง & ความเค้น_แรงดึงสูง เมื่อชุบแข็งแล้ว จะเปราะ
เหมาะสำหรับ งานที่ทนต่อการสึกหรอ ใช้ในการทำ... เครื่องมือ , สปริง , แหนบ , ลูกปืน เป็นต้น

     2.2.2 เหล็กกล้า_ประสม (Alloys Steel)
             เหล็กที่มีธาตุอื่น นอกจาก คาร์บอน ผสมอยู่ในเหล็ก ธาตุบางชนิดที่ผสมอยู่ อาจมีปริมาณ… มากกว่า คาร์บอน
คิดเป็น %(เปอร์เซนต์) โดยน้ำหนักในเหล็ก ก็ได้ ธาตุ ที่ผสมลงไป ได้แก่ โมลิบดินั่ม , แมงกานีส , ซิลิคอน , โครเมียม ,
อลูมิเนียม , นิกเกิล & วาเนเดียม เป็นต้นจุดประสงค์ ที่ต้องเพิ่มธาตุต่างๆ เข้าไปในเนื้อเหล็ก ก็เพื่อการทำให้คุณสมบัติ -
ของเหล็กเปลี่ยนไป นั่นเอง ที่สำคัญก็ คือ
     เพิ่ม ความแข็ง                                           ,    เพิ่ม ความแข็งแรง ที่ อุณฯ_ปกติ & อุณฯ_สูงๆ
     เพิ่ม คุณสมบัติ ทางฟิสิกส์                              ,    เพิ่ม ความต้านทานการสึกหรอ
     เพิ่ม ความต้านทานการกัดกร่อน                        ,   เพิ่ม คุณสมบัติ ทางแม่เหล็ก
     เพิ่ม ความเหนียวแน่น_ทนต่อ… แรงกระแทก

     เหล็กกล้า_ประสม (Alloys Steel)    แบ่งออกเป็น 2ประเภท ดังนี้
     A - เหล็กกล้า_ประสม ต่ำ  (Low Alloy Steels )
          เหล็กกล้า ที่มีธาตุ ประสมรวมกัน น้อยกว่า8% , ธาตุที่ผสมอยู่ คือ โครเมี่ยม , นิกเกิล , โมลิบดินั่ม & แมงกานีส
ปริมาณของธาตุ ที่ใช้ผสม แต่ละตัว จะไม่มากประมาณ 1–2% ผลจากการผสม gหล็กสามารถชุบแข็ง ได้ + มีความแข็ง
      เหมาะสำหรับ ใช้ในการทำชิ้นส่วนเครื่องจักรกล เช่น เฟือง , เพลาข้อเหวี่ยง จนบางครั้งมีชื่อว่า เหล็กกล้า_เครื่องจักร

     B - เหล็กกล้า_ประสม สูง  (High alloy steels)
          เหล็กกล้า ประเภทนี้ จะถูกปรับปรุงคุณสมบัติ สำหรับการใช้งานเฉพาะอย่าง ซึ่งมี ธาตุ_ประสม รวมกัน กว่า8%
เช่น เหล็กกล้า_ทนความร้อน , เหล็กกล้า_ทนการเสียดสี & เหล็กกล้า_ทนการกัดกร่อน

     (3) เหล็กแผ่นรีดร้อน คือ อะไร ?
     เหล็กแผ่น_รีดร้อน เป็นอุตสาฯ เหล็ก ขั้น... ปลาย ที่ได้จากการนำเหล็กแท่งแบน (Slab) มาผ่านกระบวนการ... รีดร้อน
ลดขนาดที่อุณฯ 1,100-1,250 °C , จากนั้น จึงทำให้เย็นลง โดยการ... ผ่านน้ำ_หล่อเย็น
     เหล็กแผ่น_รีดร้อนที่ได้ สามารถ นำไปใช้เป็นวัตถุดิบ ในการผลิตอุตสาฯ ต่อเนื่องต่างๆ มากมาย เช่น อุตสาฯ_ก่อสร้าง
, อุตสาฯ_ต่อเรือ , อุตสาฯ_แปรรูปเหล็ก , อุตสาฯ_ปิโตรเลียม ฯลฯ

      BILLET   vs   SLAB
      ทั้ง เหล็ก_แท่งยาว (Billet)  & เหล็ก_แท่งแบน (Slab) นั้น ถือเป็นวัตถุดิบสำคัญ ในการผลิตเหล็กของอุตสาฯ_เหล็ก
โดยความแตกต่างของวัตถุดิบ ทั้ง 2ชนิดนั้น มีดังนี้
     1) Billet คือ เหล็กแท่งยาวๆ โดยการ… หล่อ หรือ รีด
        รูปหน้าตัดเป็น 4เหลี่ยม ขนาดประมาณ 90-160มม. (เทียบเท่าขนาด 6นิ้ว หรือ น้อยกว่า) ความยาวประมาณ 5-9ม.
โดยเหล็กแท่งยาว มักจะถูกนำมาแปรรูป เป็น… Bars , Rods หรือ ท่อ_ไร้รอยเชื่อม
     2) Slab คือ เหล็ก_แท่งแบน ซึ่งหน้าตัดกว้างกว่า เหล็ก_แท่งยาว (Billet) & มีความหนาน้อยกว่า เหล็ก_Billet
        โดย เหล็ก_แท่งแบน Slab   >>   มักจะ ถูกนำมาแปรรูป เป็น… เหล็กแผ่น ได้แก่ Plate , Sheet  &  Strip

จากคุณ	: ศิษย์ซุนวู
เขียนเมื่อ	: 20 ก.พ. 55 08:45:58