สมบัติทางกลของเหล็กอ่อน

เหล็กกล้าประกอบด้วยคาร์บอนและเหล็ก โดยมีธาตุเหล็กมากกว่าคาร์บอนมาก ที่จริงแล้ว อย่างมากที่สุด เหล็กสามารถมีคาร์บอนได้ประมาณ 2.1 เปอร์เซ็นต์ เหล็กอ่อนเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันมากที่สุดชนิดหนึ่ง มีความแข็งแรงมากและสามารถทำจากวัสดุธรรมชาติที่หาได้ง่าย เรียกว่าเหล็กอ่อนเนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนค่อนข้างต่ำ

เหล็กอ่อนมักจะมีคาร์บอนสูงสุด 40 จุด จุดคาร์บอนหนึ่งจุดคือ .01 เปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนในเหล็ก ซึ่งหมายความว่ามีคาร์บอนมากที่สุด 0.4 เปอร์เซ็นต์ เหล็กส่วนใหญ่มีองค์ประกอบผสมอื่นๆ ที่ไม่ใช่คาร์บอน เพื่อให้มีคุณสมบัติทางกลที่ต้องการ เหล็กกล้า 1,018 อัน ซึ่งเป็นเหล็กกล้าชนิดอ่อนทั่วไป ประกอบด้วยแมงกานีสประมาณ .6% ถึง .9% ฟอสฟอรัสสูงถึง .04 เปอร์เซ็นต์ และกำมะถันสูงถึง .05 เปอร์เซ็นต์ การแปรผันของสารเคมีเหล่านี้จะส่งผลต่อคุณสมบัติ เช่น ความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรง

เหล็กอ่อนมีความแข็งแรงมากเนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนต่ำ ในด้านวัสดุศาสตร์ ความแข็งแกร่งเป็นศัพท์ที่ซับซ้อน เหล็กอ่อนมีความทนทานต่อการแตกหักสูง เหล็กกล้าอ่อน ต่างจากเหล็กกล้าคาร์บอนที่สูงกว่า ค่อนข้างอ่อนตัวแม้ในสภาวะเย็น ซึ่งหมายความว่ามีแรงดึงและแรงกระแทกสูง เหล็กกล้าคาร์บอนที่สูงกว่ามักจะแตกหรือแตกภายใต้ความเค้น ขณะที่เหล็กอ่อนจะโค้งงอหรือเสียรูป

เหล็กอ่อนมีความหนาแน่น .248 ปอนด์ต่อลูกบาศก์นิ้ว มันละลายที่ 2,570 องศาฟาเรนไฮต์ มีความร้อนจำเพาะประมาณ .122 British Thermal Units (BTU) ต่อปอนด์ต่อลูกบาศก์นิ้ว

เหล็กอ่อนเป็นที่ต้องการโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการก่อสร้างเนื่องจากความสามารถในการเชื่อมและการแปรรูป เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและความอ่อนตัว จึงค่อนข้างนุ่ม ซึ่งหมายความว่าสามารถตัดเฉือนได้ง่ายเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าที่แข็งกว่า นอกจากนี้ยังง่ายต่อการเชื่อมทั้งกับตัวมันเองและกับเหล็กประเภทอื่น ใช้เวลาในการตกแต่งที่ดีและสามารถขัดเงาได้ อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถชุบแข็งด้วยกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนได้ เนื่องจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูงสามารถทำได้ นี่ไม่ใช่สิ่งเลวร้ายทั้งหมด เนื่องจากเหล็กที่แข็งกว่านั้นไม่แข็งแรง ทำให้เป็นทางเลือกที่ไม่ดีสำหรับโครงการก่อสร้าง