ไม่ว่าจะอุตสาหกรรมไหน “เหล็ก” ก็มีความสำคัญทั้งสิ้น เราใช้เหล็กในการผลิตรถไฟ รถยนต์ สะพาน ตึก และอื่น ๆ อีกมากมาย เหล็กมีความแข็งแรงและคงทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ทำให้มันถูกเอามาใช้อย่างแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงการการก่อสร้างที่เหล็กจะเป็นวัสดุสำคัญมากในการสร้างสิ่งต่างๆ แล้วเหล็กมีอะไรบ้าง สำคัญยังไง ?
รู้จักกับเหล็ก ส่วนสำคัญของการก่อสร้าง
ประเภทและลักษณะของเหล็ก
เหล็กสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือเหล็กและเหล็กกล้า โดยทั้งสองอย่างมีความแตกต่างกันทั้งด้านความคงทนและด้านอื่นๆ
เหล็ก เป็นโลหะชนิดหนึ่งที่สามารถพบได้ตามธรรมชาติทั่วไป พบได้มากบริเวณที่ราบสูงและแหล่งที่เป็นภูเขาซึ่งเหล็กจะอยู่ในรูปแบบของสินแร่ที่จะมีสิ่งอื่นๆ ปะปนรวมถึงหิน และการจะนำเหล็กมาใช้นั้นต้องผ่านกระบวนการที่เรียกว่า “การถลุง” โดยการถลุงจะใช้ความร้อนสูงเพื่อหลอมเหลวเหล็กและแยกแร่ธาตุอื่นๆ ที่ไม่ต้องการออกไป เพื่อให้ได้เหล็กที่บริสุทธิ์และสามารถนำมาใช้ประโยชน์กับอุตสาหกรรมอื่นๆ ต่อไป
เหล็กกล้า เป็นเหล็กอีกหนึ่งชนิดที่มีส่วนประกอบของแร่ธาตุอื่นๆ ไว้ด้วยกัน โดยหลักๆ แล้วเหล็กกล้าก็จะมีธาตุเหล็ก คาร์บอน แมงกานีส ซิลิกอน และธาตุอื่นๆ ผสมเล็กน้อย นอกจากนี้ด้วยการผสมที่หลากหลายทำให้เหล็กกล้ามีคุณสมบัติที่ไม่เหมือนกันขึ้นอยู่กับว่าจะมีการผสมธาตุไหนมากน้อย เช่น เหล็กกล้ามีความแข็งแรง เพิ่มความทนทานให้กับเหล็กกล้า หรือแม้กระทั่งเหล็กกล้าแบบกันสนิม เป็นต้น
ประเภทของเหล็ก
เหล็กหล่อ (Cast Iron)
เป็นวัสดุที่ผลิตโดยการหล่อโลหะเหล็กลงในแบบพิเศษ การผลิตเหล็กหล่อมักเริ่มจากการเผาหลอมเหล็กในที่ที่มีอุณหภูมิสูง โดยที่มีการเพิ่มส่วนผสมของวัสดุเสริมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็กหล่อ เช่น การเพิ่มคาร์บอน, ซิลิกอน, หรือแมงกานีส ทำให้เหล็กหล่อมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากเหล็กทั่วไป เช่น มีความแข็งแรงและทนทานต่อการแตกร้าวมากกว่า
1. เหล็กหล่อขาว (White Cast Iron) มีความแข็งแรงและทนทานสูง แต่มีความหนาแน่นสูง ใช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรงสูง
2. เหล็กหล่อดำ (Gray Cast Iron) แต่มีลักษณะเป็นสีเทา มีความเหนียวและทนทานต่อแรงกดดี เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทานและความเสียหายจากแรงกระแทก
3. เหล็กหล่ออ่อน (Malleable Cast Iron) เหล็กหล่อที่ผ่านการปรับปรุงด้วยกระบวนการอ่อนตัวเหล็กหล่อ มีความสามารถในการยืดหยุ่นมากขึ้นและมีความทนทานสูง ใช้ในงานที่ต้องการความยืดหยุ่น
ประเภทของเหล็กกล้า
เหล็กกล้ามีหลายประเภท แต่ละประเภทมีสัดส่วนของธาตุผสม คุณสมบัติ และการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยแบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ดังนี้
– เหล็กกล้าคาร์บอน (Carbon steel) มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก ราคาถูก ขึ้นสนิมง่าย เหมาะกับงานโครงสร้างทั่วไป เช่น โครงสร้างอาคาร รั้วเหล็ก
– เหล็กกล้าผสม (Alloy steel) มีธาตุอื่นๆ ผสมนอกเหนือจากคาร์บอน เช่น แมงกานีส โครเมียม นิกเกิล ฯลฯ มีความแข็งแรง ทนทานต่อการสึกหรอ ทนทานต่อสนิม เหมาะกับงานที่ต้องการความทนทานสูง เช่น เครื่องจักรกล ชิ้นส่วนยานพาหนะ อาวุธ
– เหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless steel) มีโครเมียมเป็นองค์ประกอบหลัก ทนทานต่อสนิม เหมาะกับงานที่ต้องการความสะอาด ถูกสุขอนามัย เช่น เครื่องมือแพทย์ อุปกรณ์ครัว เครื่องกรองน้ำ
– เหล็กกล้าต้านทานความร้อน (Heat-resistant steel) ทนทานต่ออุณหภูมิสูง เหมาะกับงานที่ต้องสัมผัสความร้อน เช่น เตาเผา หม้อไอน้ำ เครื่องยนต์
สรุป
เหล็กก็ยังเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับเกือบทุกอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการก่อสร้างที่จะต้องมีเหล็กเป็นองค์ประกอบที่สำคัญไม่แพ้กับสิ่งอื่นๆ นอกจากนี้คุณสมบัติของเหล็กก็มีให้เลือกหลากหลายตามความเหมาะสม และมีเหล็กหลายรูปแบบที่มีความแตกต่างกันและสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ นอกจากนี้สิ่งที่ต้องคำนึงอีกอย่างคือคุณภาพของเหล็กที่แม้จะขึ้นชื่อว่าเหล็กเหมือนกัน แต่ความคงทนหรือคุณภาพการใช้งานก็จะมีความแตกต่างกันด้วย
