การแยกประเภทของเหล็กนั้นสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆด้วยกัน คือ โลหะผสม และ เหล็กกล้า ซึ่งแต่ละประเภทนั้นจะมีลักษณะที่แตกต่างกันด้านการใช้งาน ความยืดยุ่นในการใช้งานก็แตกต่างกัน ความสามารถในการรับน้ำหนัก ความทนทานนั้น เป็นสิ่งที่กำหนดราคาเหล็กแต่ละชนิด และรวมไปถึงอายุในการใช้งานอีกด้วย
ประเภทของเหล็ก
โลหะผสม
โลหะผสมเป็นเหล็กที่ไม่ได้มีเฉพาะเนื้อเหล็กในการหล่อขึ้นรูปอย่างเดียว แต่ยังมีธาตุอื่นๆที่นำมาเจือปนผสมเข้าด้วยกัน เพื่อให้มีคุณสมบัติเด่นในการใช้งานที่แตกต่างกัน อีกทั้งยังสามารถลดต้นทุนให้กับผู้ผลิตได้อีกด้วย ซึ่งโลหะผสมแบ่งออกย่อยๆได้ดังนี้
เหล็กหล่อโลหะผสม (alloy cast iron)
เป็นโลหะที่มีปริมาณเนื้อเหล็กน้อย เพราะมีการผสมธาตุอื่นๆเข้าไปเป็นจำนวนมาก เพื่อจุดประสงค์ในการทนต่อความร้อนของโลหะชนิดนี้
เหล็กหล่อ (cast iron)
เป็นโลหะที่มีปริมาณของธาตุมากกว่า 1.7 – 2% การขึ้นรูปจะต้องใช้กระบวนการหล่อขึ้นเท่านั้น การขึ้นรูปด้วยการรีดจะทำให้มีความแข็งแต่เปราะ สาเหตุนั่นก็เพราะว่ามีปริมาณธาตุที่สูง จึงเป็นเหตุที่ควรหล่อขึ้นเท่านั้น
เหล็กหล่อขาว (white cast iron)
โลหะชนิดนี้จะไม่เกิดโครงสร้างคาร์บอนในรูปกราฟไฟต์ สาเหตุนั่นก็เพราะมีปริมาณซิลิคอนต่ำกว่าเหล็กหล่อเทา ซึ่งคาร์บอนนั้นจะคงตัวในรูปแบบของคาร์ไบด์ของเหล็ก (Fe3C) เรียกอีกอย่างว่า ซีเมนไตต์ จะมีคุณสมบัติในการทนแรงเสียดสีได้ดีแต่เปราะ
เหล็กหล่อเทา (grey cast iron)
โลหะชนิดนี้จะมีปริมาณคาร์บอนและซิลิคอนสูง ผสมอยู่ในเนื้อระหว่างขึ้นรูปทำให้มีคาร์บอนอยู่ในรูปแบบของกราฟไฟต์
เหล็กหล่อเหนียว หรือ เหล็กหล่อกราฟไฟต์กลม (spheroidal graphite cast iron)
โลหะชนิดนี้จะมีการผสมธาตุธาตุซีเรียม หรือ ธาตุแมกนีเซียม เข้าไปในเนื้อเหล็ก ทำให้เกิดคุณสมบัติที่ดีขึ้นทางกลไก เพราะกราฟไฟต์ที่มีรูปร่างกลมเกิดเป็นกลุ่ม
เหล็กหล่ออบเหนียว (malleable cast iron)
โลหะชนิดนี้เป็นเหล็กหล่อขาว ที่มีขั้นตอนการผลิตที่ซับซ้อนขึ้นด้วยการอบในบรรยากาศพิเศษ เพื่อช่วยให้คาร์บอนในโครงสร้างเนื้อคาร์ไบด์แตกตัวมารวมกันเป็นกราฟไฟต์เม็ดกลม ทำให้มีปริมาณของคาร์บอนลดต่ำลงเปลี่ยนรูปเป็นเพิร์ลไลต์
หรือเฟอร์ไรต์ ซึ่งจะให้ความเหนียวที่มากว่าเหล็กหล่อขาว
เหล็กกล้าคาร์บอน (carbon steel)
เป็นเหล็กที่มีปริมาณของธาตุคาร์บอนน้อยกว่า 1.7- 2% ซึ่งมีคุณสมบัติที่มีความเหนียวกว่าเหล็กหล่อ สามารถขึ้นรูปทางกลได้ดี อีกทั้งไม่เปราะหักง่าย จึงกลายเป็นเหล็กที่ได้รับความนิยมในการอุตสาหกรรม เช่น เหล็กโครงรถยนต์, ท่อเหล็ก, เหล็กแผ่น, เหล็กเส้น โดยสามารถแบ่งเหล็กกล้าออกย่อยๆได้ดังนี้
เหล็กคาร์บอนต่ำ (low carbon steel)
มีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า 0.2% มีความแข็งแรงต่ำ ทำให้นำมารีด หรือตีให้กลายเป็นแผ่นได้ง่าย เช่น เหล็กแผ่นที่ใช้กันทั่วไป, เหล็กเส้น
เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (medium carbon steel)
มีปริมาณคาร์บอนประมาณ 0.2-0.5% มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กคาร์บอนต่ำ ใช้ในการทำชิ้นส่วนสำหรับเครื่องจักรกล และยังสามารถทำการอบชุบความร้อนได้
เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (high carbon steel)
มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า 0.5% แข็งแรงมากจึงทำให้เนื้อเหล็กมีความแข็งสูง สามารถทำให้ความแข็งเพิ่มขึ้นได้ด้วยการอบชุบความร้อน ใช้ทำเครื่องมือที่มีความต้านทานการสึกหรอสูง
เหล็กกล้าผสม (alloy steel)
จะใช้ธาตุอื่นๆมาผสมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติต่างในความต้านทานการกัดกร่อน ซึ่งจะธาตุผสม โมลิบดินัม โคบอลต์ วาเนเดียม โครเมียม นิกเกิล แมงกานีสและซิลิคอน การผสมธาตุเหล่านี้ลงไปต้องมีปริมาณมากพอจึงจะเรียกว่าเหล็กกล้าผสม
ในกรรมวิธีในการผลิตเหล็กแต่ละประเภทจะเห็นได้ว่าจะมีคุณสมบัติในการใช้งานที่ต่างกัน สำหรับงานแต่ละประเภท ราคาเหล็กจึงไม่เท่ากันนั่นเอง แม้กระทั่งเหล็กกล่อง หรือเหล็กเส้นก็มีเกณฑ์การตั้งราคาที่แตกต่างกัน
ที่มา: thanasarn.co.th/การแบ่งประเภทของเหล็ก/
