เหล็กในแง่พื้นฐานที่สุดคือเหล็กที่ได้จากการกลั่นผสมกับคาร์บอนเพื่อสร้างวัสดุที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตามมีเหล็กหลายรูปแบบที่แตกต่างกันเนื่องจากเป็นกระบวนการทางเคมีที่มีสารเคมีหลายชนิดที่เป็นไปได้เพิ่มสำหรับคุณสมบัติเฉพาะ แม้จะมีส่วนประกอบที่หลากหลายแตกต่างกัน แต่เหล็กสามารถแบ่งได้เป็นหนึ่งในสามตระกูลพื้นฐาน: เหล็กกล้าไร้สนิมเหล็กกล้าเครื่องมือและเหล็กอ่อนหรือคาร์บอนต่ำ
ที่โรงหล่อสารเคมีที่แตกต่างกันจะถูกเพิ่มลงในเหล็กสำหรับคุณสมบัติเฉพาะเคมี
ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างเครื่องมือแบบอ่อนและแบบสเตนเลสคือการแต่งสารเคมีของเหล็ก โดยทั่วไปเหล็กอ่อนเป็นเหล็กธรรมดาที่มีสารเจือปนน้อยมาก เหล็กกล้าเครื่องมือได้รับการปรับแต่งสำหรับคุณสมบัติเฉพาะโดยใช้สารเติมแต่งหลายชนิดและเหล็กกล้าไร้สนิมมีความเข้มข้นขนาดใหญ่มากขององค์ประกอบหนึ่งหรือสองชิ้น คาร์บอนอาจเป็นสารเติมแต่งทางเคมีที่สำคัญที่สุดเนื่องจากเป็นตัวกำหนดความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กโดยตรง เหล็กกล้าที่มีส่วนผสมของคาร์บอนน้อยกว่า 1% โดยมวล เหล็กกล้าเครื่องมือสามารถมีคาร์บอนสูงถึง 15 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่าเช่นเดียวกับเหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าไร้สนิมประกอบด้วยโครเมียมสูงถึง 20 เปอร์เซ็นต์และมีความเข้มข้นของนิกเกิลค่อนข้างสูงโดยทั่วไปสารเคมีที่ไม่ได้เติมลงในเหล็กอ่อนหรือเหล็กกล้าเครื่องมือ เหล็กกล้าเครื่องมือสามารถมีสารเติมแต่งหลายชนิดในปริมาณการติดตามหรือความเข้มข้นที่สูงขึ้น องค์ประกอบเหล่านี้พิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่เฉพาะเจาะจง
คุณสมบัติทางกายภาพ
คุณสมบัติทางกายภาพของเหล็กถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางเคมี โดยทั่วไปเหล็กอ่อนมีความเหนียวปานกลางและค่อนข้างง่ายต่อการเชื่อมเนื่องจากมีองค์ประกอบเรียบง่าย แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน สแตนเลสและปานกลางถึงยากที่จะเชื่อมเนื่องจากองค์ประกอบที่ซับซ้อน แต่มีความทนทานต่อการกัดกร่อน เหล็กกล้าเครื่องมือมีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดีเยี่ยมความสามารถในการชุบแข็งและทนต่อการสึกหรอ แต่สามารถเกิดการกัดกร่อนได้
การชุบแข็ง
ความสามารถในการชุบแข็งหรือความสามารถในการเปลี่ยนเหล็กกล้าจากความอ่อนเป็นยากจะถูกกำหนดโดยปริมาณคาร์บอนและองค์ประกอบการติดตามในระดับที่น้อยกว่า ตามกฎแล้วเหล็กอ่อนมักไม่สามารถชุบแข็งได้เนื่องจากมีคาร์บอนน้อยมาก สแตนเลสบางชนิดสามารถชุบแข็งได้ แต่สเตนเลสบางแบบอาจไม่มีความสามารถนี้ เหล็กกล้าเครื่องมือเกือบทั้งหมดสามารถชุบแข็งได้ แต่ด้วยการใช้สื่อที่แตกต่างกัน บางคนต้องดับในน้ำมันหรือน้ำเพื่อชุบแข็งอย่างเหมาะสมในขณะที่คนอื่นสามารถชุบแข็งในอากาศหลังจากการรักษาความร้อนที่เหมาะสม
การใช้ประโยชน์
เหล็กอ่อนมักเป็นเหล็กที่ถูกที่สุดและเหล็กที่ทำมีมากมาย พวกเขาจะใช้เป็นวัสดุโครงสร้างและเป็นแผ่นในการซื้อขายอาคาร สเตนเลสสตีลถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเช่นวัสดุที่ใช้ในการบริการอาหารหรือใช้เป็นวัสดุหุ้มซึ่งจำเป็นต้องมีความต้านทานการกัดกร่อน เหล็กกล้าเครื่องมือมักใช้เฉพาะในการตัดเฉือนและการทำเครื่องมือ แต่มีดบางอย่างทำจากเกรดที่แน่นอน
