สเปกตรัมของโลหะผสมมีอยู่ภายใต้ชื่อเหล็ก โลหะผสมเหล่านี้ถูกกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ว่ามีคาร์บอนอยู่เท่าใด เหล็กหล่อและเหล็กหล่อ (หรือที่เรียกว่าเหล็กหล่อสีเทา) เป็นโลหะผสมสองชนิดดังกล่าว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโลหะทั้งสองนี้รวมถึงปริมาณคาร์บอน การก่อตัว ข้อดี ข้อเสีย และหน้าที่
ปริมาณคาร์บอน
เหล็กอ่อนมีคาร์บอน 0.08 ถึง 0.2 เปอร์เซ็นต์ เหล็กหล่อมีคาร์บอนมากกว่าเหล็กที่หลอมได้มากเมื่อเทียบกับเหล็กหล่อ เปอร์เซ็นต์ของปริมาณคาร์บอนอยู่ในช่วง 2 ถึง 4.5%
ความแตกต่างของการก่อตัว
กระบวนการทำเหล็กอ่อนได้เริ่มต้นด้วยการทำเหล็กหล่อสีขาว ซึ่งทำจากเหล็กหล่อหล่อเย็นอย่างรวดเร็ว ป้องกันไม่ให้เกิดเกล็ดกราไฟท์ เหล็กหล่อสีขาวได้รับความร้อนเป็นเวลานานหลาย ๆ ครั้งด้วยวัสดุบางชนิด ในช่วงเวลาเหล่านี้ ปริมาณคาร์บอนของเหล็กจะสลายตัวและเริ่มปล่อยออกจากโลหะ ในขณะที่บางส่วนกลายเป็นอนุภาคของกราไฟท์ เนื่องจากสูญเสียปริมาตรจึงต้องเพิ่มโลหะเหลวเพื่อป้องกันการแตกหัก ผลลัพธ์ของกระบวนการนี้คือเหล็กอ่อน
เหล็กหล่อสามารถทำในเตาหลอมบานสะพรั่ง เตาหลอมแบบ Bloomery ใช้การลดปริมาณเหล็กถลุงโดยตรง ซึ่งหมายความว่าเตารีดจะไม่มีวันเข้าสู่สถานะของเหลว เมื่อเตาหลอมร้อนเกินไป สำหรับการหล่อเหล็กประเภทอื่น เหล็กจะดูดซับคาร์บอนมากพอที่จะจัดว่าเป็นเหล็กหล่อสีเทา เมื่อมันเย็นตัวลง จะเกิดเกล็ดกราไฟท์
ข้อดีและข้อเสีย
เหล็กหล่อสีเทามีความสามารถในการรับแรงสั่นสะเทือนสูงและทนต่อการกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม มันเปราะ และตัดเฉือนได้ยาก เนื่องจากยากต่อการสร้างพื้นผิวเรียบ และทำให้อายุการใช้งานของเครื่องมือสั้นลง
เหล็กอ่อนมีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดี มีความเหนียวและแปรรูปได้ดีมาก ปัจจัยหลักคือการหดตัวเมื่อเย็นตัวลง นี่เป็นสาเหตุที่ทำให้ระดับเสียงลดลงในขณะที่เครื่องเย็นลง
ฟังก์ชัน
หน้าที่ของเหล็กอ่อนได้รวมถึงการเป็นโลหะในข้อต่อสากล เพลาข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์ ฮับของคอมเพรสเซอร์ หน้าแปลน ก้านสูบ และส่วนประกอบสำหรับอุปกรณ์งานหนัก เช่น:
- อุปกรณ์ทางทะเล
- อุปกรณ์รถไฟ