แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน
บทนำเบื้องต้น
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนคืออะไร?
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนผลิตจากโลหะผสมที่ประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอน แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนเป็นหนึ่งในเหล็กกล้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรม เหล็กกล้าผสมอาจมีธาตุต่างๆ มากมาย รวมถึงโครเมียม นิกเกล และวานาเดียม ตามที่สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งอเมริกา (American Iron and Steel Institute) กำหนดไว้ เหล็กกล้าสามารถนิยามได้ว่าเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนเมื่อไม่มีการระบุหรือกำหนดปริมาณขั้นต่ำของโครเมียม โคบอลต์ โคลัมเบียม โมลิบเดนัม นิกเกล ไทเทเนียม ทังสเตน วานาเดียม เซอร์โคเนียม หรือธาตุอื่นๆ ที่ใช้เพื่อให้ได้ผลในการผสมโลหะ มีแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนอยู่สามประเภท รายละเอียดมีดังนี้
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (0.05 < C ≤ 0.25%)
เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ หรือที่รู้จักกันในชื่อเหล็กกล้าคาร์บอนอ่อน เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนชนิดที่ราคาถูกที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีปริมาณคาร์บอนน้อยกว่า 0.25% ทำให้มีความแข็งแรงน้อยกว่าและอ่อนกว่า แต่สามารถขึ้นรูปได้ง่ายกว่า และแปรรูปได้ง่าย เช่น การตีขึ้นรูป การเชื่อม การตัด เป็นต้น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำส่วนใหญ่ใช้ในงานก่อสร้าง การผลิตเครื่องจักร การผลิตตู้คอนเทนเนอร์ การต่อเรือ การก่อสร้างสะพาน ชิ้นส่วนบางส่วนของรถแทรกเตอร์ และชิ้นส่วนเชื่อม เป็นต้น รหัสที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 เป็นต้น
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (0.25% < C ≤ 0.6%)
เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง หมายถึง เหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูง 0.25-0.6% และปริมาณแมงกานีสต่ำ 0.6-1.65% ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงดึงของเหล็ก เหล็กกล้าชนิดนี้มีความสมดุลระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและสูง โดยมีความแข็งแรงและความแข็งมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ในขณะที่ยังคงมีความยืดหยุ่นมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนสูง เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางเป็นที่นิยมใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลต่างๆ เช่น เพลา เฟือง หรือวัสดุก่อสร้าง
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนสูง (C > 0.6%)
เหล็กกล้าคาร์บอนสูง หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน มักมีปริมาณคาร์บอน 0.6-1.25% และแมงกานีส 0.3-0.9% ซึ่งสามารถชุบแข็งและอบคืนตัวได้ เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว เหล็กกล้าคาร์บอนสูงให้ความแข็งแรงและความแข็งสูงสุด แต่มีความยืดหยุ่นต่ำที่สุด นั่นหมายความว่าเหล็กกล้าคาร์บอนสูงเชื่อม ตัด ดัดงอ ฯลฯ ได้ยากมาก ดังนั้นจึงส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็ก ลวดเหล็ก แหวนเหล็ก เครื่องมือตัด ลวดและสปริงที่มีความแข็งแรงสูง และอื่นๆ
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน
| มาตรฐาน | ASTM A36, ASTM A283, ASTM A1008, ASTM A285, ASTM A515, ASTM A516, JIS G3141 และอื่นๆ |
| ระดับ | ASTM A36, Gr. ABC D Gr 55, 60, 65, 70, Q235B, Q355B และอื่นๆ |
| ความหนา (มม.) | 5.0 ถึง 50.0 |
| ความกว้าง (มม.) | มีให้เลือกหลายขนาด ได้แก่ 1000 มม., 1200 มม., 1250 มม., 1500 มม., 1800 มม., 2000 มม., 2200 มม. และขนาดที่ลูกค้ากำหนดเอง |
| ความยาว (มม.) | มีให้เลือกทั้งแบบ 6 เมตร 12 เมตร หรือตัดตามความยาวที่ลูกค้ากำหนด |
| การบำบัดพื้นผิว | สีดำ, เคลือบน้ำมัน, ทาสี, ชุบสังกะสี และอื่นๆ |
คุณสมบัติเชิงกลของแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน
| ประเภทของแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน | ปริมาณคาร์บอน | ความแข็งแรงดึง | ความแข็งแรงของผลผลิต | คุณสมบัติ |
| แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ/อ่อน | 0.05-0.25% | 325-500 เมกะปาสคาล | 180-260 เมกะปาสคาล | ความแข็งต่ำ; ความยืดหยุ่นสูง; ต้นทุนต่ำ; ขึ้นรูปและเชื่อมได้ดี |
| แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง | 0.26-0.60% | 460-620 เมกะปาสคาล | 325-420 เมกะปาสคาล | มีความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความเหนียวปานกลาง แต่เชื่อมได้ยาก |
| แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนสูง | 0.61-1.50% | 660-940 เมกะปาสคาล | 380-440 เมกะปาสคาล | มีความแข็งแรงและความแข็งสูงสุด แต่มีความยืดหยุ่นและขึ้นรูปได้ยาก |
กระบวนการผลิตของแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน
การใช้งานแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน
- แผ่นเหล็กโครงสร้างคาร์บอน
เหล็กแผ่นก่อสร้างส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ดังนั้นคุณภาพ ความทนทาน และประสิทธิภาพจึงต้องได้มาตรฐานสูงสุด ต้องทนต่อน้ำหนักบรรทุกและแรงกดดันสูง และต้องทนต่อการกัดกร่อน จึงเป็นที่รู้จักกันในชื่อเหล็กแผ่นก่อสร้าง
- แผ่นเหล็กหม้อไอน้ำ
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนทนแรงดันสูงเหล่านี้โดยทั่วไปใช้ในการออกแบบภาชนะ หม้อไอน้ำ และภาชนะเก็บความร้อน แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับหม้อไอน้ำมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนต่ำและสามารถทนความร้อนต่ำได้ มีการเพิ่มชั้นโครเมียมหรือนิกเกิลหลายชั้นเพื่อให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมต่างๆ
- แผ่นเหล็กสำหรับถัง
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนใช้ในการสร้างถังเก็บน้ำมันและก๊าซ ถังเก็บของ ถังเก็บน้ำ และถังสำหรับเก็บสิ่งของอื่นๆ ทุกประเภท
- แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับต่อเรือ
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนเป็นที่ต้องการอย่างมาก โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เนื่องจากต้องการแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนหนาคุณภาพสูงมาก ส่วนใหญ่ผลิตตามข้อกำหนดของลูกค้า และเหล็กที่ใช้ได้รับการรับรอง เนื่องจากรอยฉีกขาดเล็กๆ บนแผ่นเหล็กอาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงได้
- แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนตัดง่าย
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนเป็นแผ่นเหล็กชนิดหนึ่งที่เติมธาตุบางอย่างลงไปเพื่อให้เหล็กมีความเปราะมากขึ้น ทำให้แผ่นเหล็กแตกหักได้ง่ายเมื่อทำการตัด ซึ่งเป็นประโยชน์ในการเพิ่มความเร็วในการตัดและยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือตัด
