Steel - ทุกที่อย่างแน่นอน มันมีอยู่ในห้องครัวรถยนต์สะพานบ้านและอาคารสำนักงานของเรา ทุกหนทุกแห่งที่คุณมองเหล็กถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งและความทนทานให้กับสิ่งที่เราใช้ในชีวิตประจำวันของเรา
การใช้เหล็กเบื้องต้น
ประวัติศาสตร์แสดงให้เห็นว่ามีการใช้เหล็กโดยช่างตีเหล็กมานานนับพันปีอย่างไรก็ตามการใช้เหล็กมีความสำคัญมากขึ้นในศตวรรษที่ 17 หลังจากพัฒนาวิธีการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 กระบวนการ Bessemer ได้รับการพัฒนาซึ่งทำให้เหล็กสามารถผลิตได้จำนวนมากในราคาไม่แพง การพัฒนาเพิ่มเติมอนุญาตให้ต้นทุนการผลิตลดลงอีกในขณะที่การเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในเวลาเดียวกัน
ปัจจุบันเหล็กเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดทั่วโลก ในแต่ละปีมีการผลิตเหล็กกว่า 1.3 พันล้านตันและถูกจำแนกตามเกรดและมาตรฐานที่หลากหลาย มันถูกใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในเครื่องมือเครื่องจักรอุปกรณ์เครื่องใช้อาวุธรถยนต์อาคารเรือโครงสร้างพื้นฐานเครื่องใช้ไฟฟ้าและอีกมากมาย
เหล็กคืออะไร เหล็กเป็นโลหะผสมที่ทำจากเหล็กและการรวมกันขององค์ประกอบอื่น ๆ รวมถึงคาร์บอน เหล็กมีหลายประเภทตามองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ใช้ในการสร้าง ตัวอย่างเช่นเมื่อคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลักในอัลลอยเนื้อหาของมันในเหล็กจะต้องอยู่ระหว่าง 0.002 ถึง 2.1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก
ในขณะที่สามารถใช้โลหะผสมอื่น ๆ ได้องค์ประกอบต่อไปนี้จะต้องอยู่ในเหล็กเสมอ:
อลูมิเนียม (ร่องรอย)
คาร์บอน
แมงกานีส
ออกซิเจน (ติดตาม)
ไนโตรเจน (ติดตาม)
ฟอสฟอรัส
ซิลิคอน
กำมะถัน
นอกเหนือจากองค์ประกอบเหล่านี้แล้วองค์ประกอบอื่น ๆ ที่สามารถเพิ่มเข้ามาเพื่อเปลี่ยนลักษณะของผลิตภัณฑ์เหล็กสำเร็จรูปโดยเจตนา ได้แก่ :
โบรอน
โครเมียม
แมงกานีส
โมลิบดีนัม
นิกเกิล
วัตถุไนไอเบียม
ไทเทเนียม
วานาเดียม
คาร์บอนเช่นเดียวกับองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ใช้ในการสร้างเหล็กทำงานเป็นสารชุบแข็ง โดยการเปลี่ยนปริมาณขององค์ประกอบโลหะผสมและรูปแบบที่ใช้ในเหล็กจะเปลี่ยนคุณภาพเช่นความแข็งแรงความเหนียวและความแข็ง ตัวอย่างเช่นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าสามารถทำให้แข็งขึ้นและแข็งขึ้น แต่ยังอ่อนกว่าเหล็ก
เหล็กสามารถแยกแยะได้ง่ายจากโลหะผสมที่เป็นที่นิยมสองรุ่นที่เรียกว่าเหล็กหล่อและเหล็กดัด เหล็กหล่อมีโลหะผสมที่มีคาร์บอนมากกว่า 2.1 เปอร์เซ็นต์ เหล็กดัดมีปริมาณคาร์บอนเพียงเล็กน้อยทำให้งอและบิดเป็นรูปร่างได้ง่ายขึ้น
ตัวเลือกการรักษา
นอกจากเหล็กประเภทพื้นฐานตามที่กำหนดโดยองค์ประกอบที่ใช้ในการสร้างโลหะผสมแล้วยังมีตัวเลือกการรักษาความร้อนหลายประเภทให้เลือก การชุบแข็งการชุบแข็งและการหลอมเป็นวิธีการรักษาที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตเหล็กในปัจจุบัน
การชุบและแบ่งเบาบรรเทาทำได้โดยการทำให้เหล็กร้อนขึ้นถึงสิ่งที่เรียกว่า "ออสเทนไนต์เฟส" ก่อนที่จะดับในสารละลายของน้ำมันหรือน้ำ กระบวนการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วนี้สร้างโครงสร้างที่แข็งและเปราะซึ่งจะทำให้เกิดอารมณ์โดยใช้การหลอมชนิดพิเศษ การหลอมเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเหล็กจนกว่าจะอ่อนตัวลงผ่านกระบวนการสามส่วนของการฟื้นตัวการตกผลึกซ้ำและการเติบโตของเมล็ดพืช
วิธีการใช้เหล็กในปัจจุบัน
เหล็กถูกใช้ในการใช้งานที่หลากหลายในการก่อสร้างสมัยใหม่รวมถึงการสร้างทางรถไฟถนนอาคารเครื่องใช้ไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานอื่น ๆ ในความเป็นจริงโครงสร้างที่ทันสมัยที่สุดเช่นตึกระฟ้าสนามกีฬาสนามบินและสะพานถูกสร้างขึ้นด้วยโครงเหล็กที่ทนทาน แม้แต่โครงสร้างที่ใช้คอนกรีตก็ใช้เหล็กเป็นวัสดุเสริมแรง
เหล็กยังถูกใช้ในยานพาหนะและเครื่องใช้ต่าง ๆ มากมาย นอกจากนี้ยังใช้ในวัสดุก่อสร้างพื้นฐานเนื่องจากความทนทานและความแข็งแรง วัสดุเหล่านั้นบางชนิดประกอบด้วยสกรูตะปูและสลักเกลียว นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมเช่นเหมืองแร่การขนส่งทางท่อการบินและอวกาศการต่อเรือและการออกแบบเครื่องจักรกลหนัก
เหล็กยังพบในวัสดุทั่วไปอื่น ๆ เช่นเครื่องมือพื้นฐานขนเหล็กและเสื้อเกราะส่วนบุคคลเพื่อความปลอดภัยและการบังคับใช้กฎหมาย นอกเหนือจากการใช้งานจริงแล้วเหล็กกล้ายังใช้ในงานศิลปะเช่นประติมากรรมโครงและโครงสร้างแสดงผล