โลกแห่งเหล็ก: ความลับของวัสดุเหล็กชนิดต่างๆ

เหล็กกล้าตัดง่าย 1215 เป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา ต่อไปนี้เป็นการแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับเหล็กกล้าชนิดนี้ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล สถานะการจัดส่ง ข้อดี ข้อกำหนดเฉพาะ และการใช้งาน

เหล็กกล้าตัดง่าย 1215 มีองค์ประกอบทางเคมีหลักๆ ได้แก่ คาร์บอน ซิลิคอน แมงกานีส กำมะถัน ฟอสฟอรัส และธาตุอื่นๆ โดยมีปริมาณคาร์บอน ≤0.09% ปริมาณซิลิคอน 0.75~1.05% ปริมาณแมงกานีส 0.26~0.35% ปริมาณกำมะถัน 0.04~0.09% และปริมาณฟอสฟอรัสก็อยู่ในช่วงที่กำหนดเช่นกัน เหล็กกล้าตัดง่าย 1215 ผลิตโดยการเติมกำมะถันลงในเหล็กเพื่อให้ตัดง่าย เหมาะสำหรับการตัดเหล็กแผ่นรีดร้อนดึงเย็น และลวดเหล็กที่ใช้ในการผลิตอัตโนมัติ

เหล็กกล้าตัดง่าย 1215 มีความแข็งแรงดึงที่ดีเยี่ยม โดยมีค่า 390-540 MPa ในสภาพรีดร้อน และในสภาพดึงเย็น ค่าความแข็งแรงดึงจะแตกต่างกันไปตามความหนาหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็ก โดยมีค่า 530-755 MPa ในขนาด 8-20 มม., 510-735 MPa ในขนาด 20-30 มม. และ 490-685 MPa ในขนาดมากกว่า 30 มม. ส่วนการยืดตัวนั้น มีค่า ≥22% ในสภาพรีดร้อน และ ≥7.0% ในสภาพรีดเย็น อัตราการหดตัวมีค่า ≥36% ในสภาพรีดร้อน

ความหลากหลายของรูปทรงและคุณสมบัติ: ด้วยการออกแบบแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงแตกต่างกัน ทำให้สามารถดึงเย็นเหล็กกล้าตัดง่ายที่มีรูปทรงหน้าตัดและค่าความคลาดเคลื่อนต่างกันได้ มุมต่างๆ อาจเป็นมุมฉากหรือมุมโค้งมน

ความแม่นยำสูง: ใช้แม่พิมพ์คาร์ไบด์คุณภาพสูงเพื่อให้มั่นใจได้ถึงค่าความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำและสม่ำเสมอ

พื้นผิวเรียบ: เทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปเย็นขั้นสูงทำให้พื้นผิวของผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าตัดง่ายมีความเรียบและเงางาม

ประหยัดวัสดุได้มาก: กระบวนการดึงเย็นเป็นการอัดขึ้นรูปเย็นของวัตถุดิบเพื่อให้ได้รูปทรง คุณสมบัติ และความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ โดยใช้วัตถุดิบน้อยมาก เมื่อเทียบกับวัสดุที่ใช้ในการกลึงและการตัดแบบดั้งเดิม การประหยัดวัสดุและเวลาจากการผลิตเหล็กตัดง่ายนั้นมีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการใช้วัตถุดิบจำนวนมาก การประหยัดต้นทุนวัสดุจะยิ่งเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

ประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการใช้เครื่องมือในการผลิต: ด้วยความแม่นยำสูงและสภาพพื้นผิวที่ดี ผลิตภัณฑ์เหล็กที่ตัดง่ายสามารถนำไปใช้งานได้โดยตรง เช่น การพ่นสี การพ่นทราย การดัด การเจาะ หรือการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าโดยตรงหลังจากขึ้นรูปละเอียดตามความต้องการจริง ซึ่งช่วยลดเวลาในการกลึงและประหยัดค่าใช้จ่ายในการจัดหาเครื่องมือในการผลิตได้มาก

ผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าตัดง่าย 1215 ชนิด มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในหลายสาขา

ในด้านเครื่องจักรกล ครอบคลุมถึงเครื่องจักรงานไม้ เครื่องจักรเซรามิก เครื่องจักรผลิตกระดาษ เครื่องจักรผลิตแก้ว เครื่องจักรอาหาร เครื่องจักรกลก่อสร้าง เครื่องจักรพลาสติก เครื่องจักรสิ่งทอ แม่แรง เครื่องอัดไฮดรอลิก เป็นต้น ในด้านชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า ได้แก่ เพลาของมอเตอร์ เพลาของพัดลม เพลาของจักรเย็บผ้า เป็นต้น ในด้านเฟอร์นิเจอร์ โดยเฉพาะเฟอร์นิเจอร์โลหะส่งออก เช่น โต๊ะกาแฟ เก้าอี้ เฟอร์นิเจอร์กลางแจ้ง ในด้านเครื่องใช้โลหะ ได้แก่ เครื่องมือทำสวน เตาย่างบาร์บีคิว ไขควง กุญแจกันขโมย เป็นต้น ในด้านชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ขนาดเล็ก เช่น รางนำ กุญแจเครื่องจักร น็อต สกรู ตะปูกลม ตะปูหกเหลี่ยม ตะปูแปดเหลี่ยม และชิ้นส่วนมาตรฐานต่างๆ ที่มีขนาดแตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในด้านชิ้นส่วนรถยนต์และรถจักรยานยนต์ โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับเครื่องมือตัดอัตโนมัติเพื่อแปรรูปตัวยึดและชิ้นส่วนมาตรฐาน เช่น สลักเกลียว สกรู น็อต ข้อต่อท่อ ที่นั่งสปริง เป็นต้น

เหล็กกล้า 1022 เป็นเหล็กกล้าผสมต่ำที่มีคาร์บอนปานกลาง องค์ประกอบทางเคมีหลักประกอบด้วยคาร์บอน แมงกานีส กำมะถัน ฟอสฟอรัส และซิลิคอน โดยมีปริมาณคาร์บอนอยู่ระหว่าง 0.17% ถึง 0.23% ปริมาณแมงกานีสอยู่ระหว่าง 0.60% ถึง 0.90% ปริมาณกำมะถันไม่เกิน 0.050% และปริมาณฟอสฟอรัสไม่เกิน 0.040% ส่วนปริมาณซิลิคอนจะแตกต่างกันไปตามวัสดุ เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1022B ปริมาณซิลิคอนจะอยู่ระหว่าง 0.07 ถึง 0.6%

ความหนาแน่น: 7.858 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร

จุดหลอมเหลว: 1425°C - 1450°C

ความแข็งแรงดึง: 380 - 550 MPa

ความแข็งแรงคราก: 200 - 450 MPa

ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่น: 190 - 210 GPa

โมดูลัสเฉือน: 80 GPa

อัตราส่วนปัวซง: 0.29.

การยืดตัวเมื่อขาด: 20 - 35%.

ความแข็งแบบบริเนลล์: 110 - 160.

ค่าการนำความร้อน: 50 วัตต์/เมตร·เคลวิน

ความจุความร้อนจำเพาะ: 472 จูล/กก.・เคลวิน

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น: 1.2×10⁻⁵ 1/°C

เหล็กกล้า 1022 มีคุณสมบัติในการขึ้นรูปที่ดี สามารถกลึง กัด เจาะ และเจียรได้ง่าย อัตราความสามารถในการขึ้นรูปอยู่ที่ 65% เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าอัลลอย 1112 ที่มีอัตราการขึ้นรูป 100% คุณสมบัติการขึ้นรูปที่ดีนี้ทำให้สามารถตอบสนองความต้องการในการแปรรูปชิ้นงานรูปทรงซับซ้อนต่างๆ ในกระบวนการผลิตได้

เหล็กกล้า 1022 สามารถเชื่อมได้โดยใช้การเชื่อมแบบอาร์คโลหะด้วยแก๊ส (GMAW), การเชื่อมแบบอาร์คโลหะด้วยมือ (SMAW) และการเชื่อมแบบอาร์คลวดไส้ฟลักซ์ (FCAW) จำเป็นต้องมีการอุ่นก่อนการเชื่อมเพื่อลดการแตกร้าวระหว่างการเชื่อมเนื่องจากความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างฉับพลัน อุณหภูมิการอุ่นควรอยู่ระหว่าง 150°C ถึง 350°C ขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุที่เชื่อม แต่ไม่ควรเกิน 400°C มิฉะนั้นอาจเกิดการเปราะจากการอบชุบความร้อน ส่งผลให้รอยเชื่อมเสียหายได้

เหล็กกล้า 1022 มีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงการใช้งานดังต่อไปนี้:

อุปกรณ์ยึด: สลักเกลียว สกรู น็อต และแกนเกลียว

เครื่องจักรและชิ้นส่วนทั่วไป: เฟือง เพลา ข้อต่อ และบูช

ชิ้นส่วนยานยนต์: เพลาลูกเบี้ยว เพลาข้อเหวี่ยง ก้านลูกสูบ และชิ้นส่วนเครื่องยนต์

งานก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน: สลักเกลียว, โครงสร้างค้ำยัน และเหล็กเส้นเสริมแรง

อุปกรณ์ทางการเกษตร: ชิ้นส่วนของไถ คราด และเครื่องพรวนดิน

เครื่องมือช่าง: ประแจ, ลูกบล็อก และไขควง

เพลาและแกนหมุน: ใช้ในเครื่องจักรและอุปกรณ์หลากหลายประเภท

การใช้งานทั่วไป: วงเล็บ, ตัวรองรับ, โครง และชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดเล็ก

เหล็กกล้า 1010 เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีปริมาณคาร์บอน 0.1% และมีส่วนประกอบของซิลิคอน แมงกานีส กำมะถัน ฟอสฟอรัส และธาตุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย โดยมีปริมาณซิลิคอนอยู่ระหว่าง 0.15% ถึง 0.35% ปริมาณแมงกานีสอยู่ระหว่าง 0.30% ถึง 0.60% ปริมาณกำมะถันไม่เกิน 0.050% และปริมาณฟอสฟอรัสไม่เกิน 0.040% แมงกานีสช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก ในขณะที่กำมะถันและฟอสฟอรัสจะส่งผลต่อความสามารถในการเชื่อมและการแปรรูปของเหล็ก และซิลิคอนช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็ก

การผลิตทางกล: ในการผลิตทางกล เหล็กกล้า 1010 มักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนต่างๆ เช่น สลักเกลียว แหวนรอง แผ่นกั้น และตัวเรือน เนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ มีความยืดหยุ่นและความเหนียวที่ดี จึงขึ้นรูปได้ง่ายในสภาพเย็น ตัดและแปรรูปได้ง่าย และมีประสิทธิภาพในการเชื่อมที่ดี สามารถทำการคาร์บูไรซิ่งและไซยาไนดิ้งเพื่อเพิ่มความแข็งของพื้นผิวได้ สามารถใช้ในการรีดเย็น การเจาะเย็น การขึ้นรูปหัวเย็น การดัดเย็น การรีดร้อน และกระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ และยังสามารถใช้เป็นชิ้นส่วนคาร์บูไรซิ่งและชิ้นส่วนคาร์บอนไนไตรดิ้งที่มีความแข็งแรงของแกนกลางต่ำได้อีกด้วย

วัสดุก่อสร้าง: ในด้านวัสดุก่อสร้าง เหล็กกล้า 1010 สามารถนำมาใช้ผลิตเหล็กเส้นและท่อเหล็กได้ คุณสมบัติการเชื่อมและการขึ้นรูปที่ดีทำให้เหล็กกล้าชนิดนี้มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างอาคารและให้การรองรับที่มั่นคงแก่ตัวอาคาร

การผลิตรถยนต์: ในการผลิตรถยนต์ เหล็กกล้า 1010 สามารถนำมาใช้ในการผลิตตัวถังรถยนต์ โครงรถ ชิ้นส่วน และอุปกรณ์เสริมต่างๆ มีคุณสมบัติในการขึ้นรูปและการเชื่อมที่ดี ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านวัสดุของอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ได้

กระบวนการผลิตเหล็กกล้า 1010 ประกอบด้วยสองกระบวนการหลัก ได้แก่ การขึ้นรูปเหล็กและการรีด ในขั้นตอนการขึ้นรูปเหล็ก แร่เหล็กจะถูกแปรรูปเป็นแท่งเหล็ก โดยเริ่มจากการนำแร่เหล็กไปผ่านกระบวนการถลุงหลายขั้นตอนเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนและปรับองค์ประกอบทางเคมีให้ตรงตามข้อกำหนดของเหล็กกล้า 1010 จากนั้นเหล็กหลอมเหลวที่ผ่านการกลั่นแล้วจะถูกหล่อเป็นแท่งเหล็ก ในขั้นตอนการรีด แท่งเหล็กจะถูกแปรรูปเป็นรูปทรงที่ต้องการ ผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การรีดร้อนหรือการรีดเย็น แท่งเหล็กจะถูกรีดเป็นแผ่นเหล็กและแถบเหล็กที่มีความหนาต่างกัน หรือดึงเป็นแท่งกลม ลวด และรูปทรงอื่นๆ เพื่อตอบสนองความต้องการใช้งานในด้านต่างๆ

เหล็กกล้าผสม 10B21 เป็นเหล็กกล้าผสมคาร์บอนต่ำ โดยมีองค์ประกอบทางเคมีหลักๆ ได้แก่ คาร์บอน ซิลิคอน แมงกานีส ฟอสฟอรัส กำมะถัน โบรอน และธาตุอื่นๆ โดยมีปริมาณคาร์บอน 0.18-0.23% ปริมาณซิลิคอน ≤0.10% ปริมาณแมงกานีส 0.70-1.00% ปริมาณฟอสฟอรัส ≤0.030% ปริมาณกำมะถัน ≤0.035% และปริมาณโบรอน ≥0.0008% อัตราส่วนขององค์ประกอบเหล่านี้ทำให้เหล็กกล้าผสม 10B21 มีความยืดหยุ่นที่ดีและความแข็งแรงปานกลาง และการเติมโบรอนสามารถปรับปรุงความสามารถในการชุบแข็งได้

กระบวนการอบชุบความร้อนของเหล็กอัลลอย 10B21 ส่วนใหญ่ประกอบด้วย การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (normalizing), การอบอ่อน (annealing), การชุบแข็ง (quenching) และการอบคืนตัว (tempering) การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันช่วยปรับปรุงโครงสร้าง ปรับขนาดเกรนให้ละเอียด และขจัดความเครียดภายใน การอบอ่อนช่วยเพิ่มความยืดหยุ่น ลดความแข็ง และทำให้การแปรรูปง่ายขึ้น การชุบแข็งช่วยเพิ่มความแข็งและความแข็งแรง และการอบคืนตัวช่วยลดความเปราะ และเพิ่มความเหนียวและความยืดหยุ่น

เหล็กกล้าอัลลอย 10B21 มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม โดยมีค่าความแข็งแรงคราด (yield strength) อยู่ที่ 900 - 1200 MPa ค่าความแข็งแรงดึง (tensile strength) อยู่ที่ 1000 - 1300 MPa ค่าการยืดตัว (elongation) อยู่ที่ 10 - 15% และค่าความเหนียวทนแรงกระแทก (impact toughness) อยู่ที่ 45 - 65 J ตัวชี้วัดประสิทธิภาพเหล่านี้ทำให้เหล็กกล้าอัลลอย 10B21 มีบทบาทสำคัญในงานประยุกต์ใช้งานหลากหลายประเภท

คุณสมบัติทางกายภาพของเหล็กอัลลอย 10B21 มีดังนี้ ความหนาแน่น 7.85 กรัม/ซม³ จุดหลอมเหลว 1420 - 1460℃ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน 11.7 ถึง 12.7 ×10⁻⁶/℃ และค่าการนำความร้อน 49.8 - 51.4 วัตต์/เมตร·เคลวิน

เหล็กกล้าอัลลอย 10B21 มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร การผลิตรถยนต์ การบินและอวกาศ อุปกรณ์ไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ ในการผลิตเครื่องจักร ใช้ในการผลิตสลักเกลียว น็อต ตลับลูกปืน เฟือง และชิ้นส่วนอื่นๆ ที่มีความแข็งแรงสูง ในการผลิตรถยนต์ ใช้ในการผลิตล้อ เพลาขับ น็อต สลักเกลียว และชิ้นส่วนรถยนต์อื่นๆ ในด้านการบินและอวกาศ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ทนต่ออุณหภูมิและความดันสูง ในอุปกรณ์ไฟฟ้า ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต้องการความแข็งแรงและความทนทานต่อการสึกหรอสูง

เหล็กกล้าอัลลอย 10B21 มีความยืดหยุ่นดี เหมาะสำหรับการขึ้นรูปเย็นและเทคโนโลยีการแปรรูปอื่นๆ มีความแข็งแรงปานกลางตรงตามข้อกำหนดการใช้งานของชิ้นส่วนเครื่องจักรทั่วไป มีผลจากการอบชุบความร้อนอย่างชัดเจน และประสิทธิภาพสามารถปรับปรุงได้อย่างมากผ่านการอบชุบความร้อน มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี สามารถต้านทานการเกิดออกซิเดชัน การกัดกร่อน และการสึกหรอ และยืดอายุการใช้งานได้

เหล็กกล้า 12L14 เป็นเหล็กกล้าโครงสร้างตัดปราศจากกำมะถัน ตะกั่วในองค์ประกอบทางเคมีกระจายตัวอยู่ในเหล็กในรูปของอนุภาคโลหะขนาดเล็ก ในระหว่างกระบวนการตัด เมื่อเกิดแรงเสียดทานสูงระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน อนุภาคตะกั่วในเหล็กจะหลอมเหลวและตกตะกอน จึงทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการตัด คุณลักษณะนี้ทำให้เหล็กกล้า 12L14 มีข้อดีคือ การตัดที่ราบรื่น วัสดุที่ยอดเยี่ยม และการแปรรูปที่เสถียร มีโครงสร้างทางโลหะวิทยาที่ดี องค์ประกอบทางเคมีที่เสถียร ความคลาดเคลื่อนน้อย เหล็กบริสุทธิ์ และไม่ทำให้เครื่องมือเสียหายได้ง่าย ตัดได้ง่ายมากบนเครื่องกลึง และอายุการใช้งานของเครื่องมือและประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น 40%

เหล็กกล้า 12L14 มีคุณสมบัติในการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและตัดง่ายมาก สามารถเจาะรูลึก กัดร่องลึก ฯลฯ ได้ ประสิทธิภาพในการแปรรูปสามารถปรับปรุงได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าทั่วไป และผิวชิ้นงานหลังการกลึงก็เรียบเนียน ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติในการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าที่ดีและสามารถใช้ทดแทนผลิตภัณฑ์ทองแดงได้ ช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก

เหล็กกล้า 12L14 ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องมือวัดความแม่นยำ ชิ้นส่วนรถยนต์ ชิ้นส่วนสำคัญของเครื่องจักรต่างๆ รวมถึงสกรู น็อต สลักเกลียว หมุด ตลับลูกปืน เพลาหมุด ปลอก สกรู ตัวเชื่อมต่อ และชิ้นส่วนอื่นๆ ในด้านเครื่องจักรกล สามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องจักรงานไม้ เครื่องจักรเซรามิก เครื่องจักรผลิตกระดาษ เครื่องจักรผลิตแก้ว เครื่องจักรอาหาร เครื่องจักรงานก่อสร้าง เครื่องจักรพลาสติก เครื่องจักรสิ่งทอ แม่แรง เครื่องอัดไฮดรอลิก เป็นต้น ในด้านชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า สามารถใช้สำหรับเพลามอเตอร์ เพลาพัดลม เพลาจักรเย็บผ้า เป็นต้น ในด้านเฟอร์นิเจอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเฟอร์นิเจอร์โลหะเพื่อการส่งออก เช่น โต๊ะกาแฟ เก้าอี้ เฟอร์นิเจอร์กลางแจ้ง เป็นต้น ในด้านเครื่องใช้โลหะ สามารถใช้สำหรับเครื่องมือทำสวน ตะแกรงย่างบาร์บีคิว ไขควง ล็อคกันขโมย เป็นต้น ในด้านชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ขนาดเล็ก เช่น รางนำ กุญแจเครื่องจักร น็อต สกรู ตะปูกลม ตะปูหกเหลี่ยม ตะปูแปดเหลี่ยม และชิ้นส่วนมาตรฐานต่างๆ ที่มีขนาดแตกต่างกัน นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในด้านชิ้นส่วนรถยนต์และรถจักรยานยนต์ได้ด้วย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีค่าความล้าจากการสัมผัสต่ำ จึงไม่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องรับภาระความเค้นจากความล้าสูง เช่น เฟืองและตลับลูกปืน

องค์ประกอบทางเคมีของ 40Cr ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอน ซิลิคอน แมงกานีส โครเมียม และธาตุอื่นๆ โดยมีปริมาณคาร์บอนอยู่ที่ 0.37-0.44% ปริมาณซิลิคอนอยู่ที่ 0.17-0.37% ปริมาณแมงกานีสอยู่ที่ 0.50-0.80% และปริมาณโครเมียมอยู่ที่ 0.80-1.10% นอกจากนี้ยังมีนิกเกล ฟอสฟอรัส กำมะถัน ทองแดง โมลิบเดนัม และธาตุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย อัตราส่วนที่เหมาะสมของธาตุเหล่านี้ทำให้ 40Cr มีประสิทธิภาพที่ดี

คุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม: เหล็กกล้า 40Cr มีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม มีความแข็งแรงดึงสูง โดยทั่วไปความแข็งแรงดึง (σb/MPa) ≥810 (ความแข็งจริง 25HRC) และความแข็งแรงคราก (σs/MPa) ≥785 ในขณะเดียวกัน เหล็กกล้า 40Cr ยังมีความเหนียวต่อแรงกระแทกที่ดี ทำให้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นเมื่อต้องรับแรงกระทำแบบไดนามิก หลังจากผ่านกระบวนการชุบแข็งและอบคืนตัวแล้ว เหล็กกล้า 40Cr แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมที่ดีและความเหนียวต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ

ความสามารถในการชุบแข็งที่ดี: เหล็กกล้า 40Cr มีความสามารถในการชุบแข็งที่ดี และสามารถชุบแข็งได้ถึงระดับความแข็ง Ф28~60 มม. เมื่อชุบด้วยน้ำ และ Ф15~40 มม. เมื่อชุบด้วยน้ำมัน ซึ่งหมายความว่าสามารถได้ความแข็งและประสิทธิภาพที่ค่อนข้างสม่ำเสมอภายใต้สภาวะการชุบแข็งที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้ เหล็กกล้า 40Cr จึงเหมาะสำหรับการชุบแข็งหลายประเภท เช่น การชุบแข็งด้วยความถี่สูง การชุบแข็งด้วยเปลวไฟ เป็นต้น

ประสิทธิภาพการตัดที่ดี: เมื่อความแข็งอยู่ที่ 174~229 HB ความสามารถในการตัดของเหล็กกล้า 40Cr จะอยู่ที่ 60% คุณลักษณะนี้ทำให้การตัดวัสดุ 40Cr ทำได้ค่อนข้างง่าย จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ในขณะเดียวกัน การอบชุบแบบนอร์มาไลซ์ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตัดของชิ้นงานได้อีกด้วย

การผลิตเครื่องจักรกล: ในด้านการผลิตเครื่องจักรกล เหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr มีการใช้งานที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ในการผลิตรถยนต์ เหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr ใช้ในการผลิตข้อต่อพวงมาลัย เพลาล้อหลัง และชิ้นส่วนอื่นๆ ในการผลิตเครื่องมือกล เหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr สามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนสำคัญ เช่น เฟืองและเพลาของเครื่องมือกล จากสถิติพบว่าประมาณ 70% ของเฟืองเครื่องมือกลขนาดกลางทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr

ด้านอื่นๆ: นอกเหนือจากด้านการผลิตเครื่องจักรกลแล้ว เหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่รับน้ำหนักมาก แรงกระแทกต่ำ และทนต่อการสึกหรอได้ หลังจากผ่านกระบวนการต่างๆ หลังจากการชุบแข็งและการอบคืนตัวที่อุณหภูมิปานกลาง เหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr สามารถนำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ทนต่อแรงกด แรงกระแทก และการทำงานที่ความเร็วปานกลาง เช่น เฟือง เพลา โรเตอร์ปั๊มน้ำมัน ตัวเลื่อน ปลอก ฯลฯ หลังจากการชุบแข็งและการอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำ เหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr สามารถนำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ทนต่อแรงกด แรงกระแทกต่ำ และทนต่อการสึกหรอ โดยมีความหนาของเนื้อโลหะในหน้าตัดน้อยกว่า 25 มม. เช่น หนอน เพลา เพลาส่งกำลัง ปลอก ฯลฯ นอกจากนี้ เหล็กกล้าไร้สนิม 40Cr ยังเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนส่งกำลังต่างๆ ที่ผ่านการอบชุบคาร์บอนไนไตรดิ้ง เช่น เฟืองและเพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และมีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำได้ดี

องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิม SS410 ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอน ซิลิคอน แมงกานีส ฟอสฟอรัส กำมะถัน โครเมียม และธาตุอื่นๆ โดยมีปริมาณคาร์บอน ≤0.15% ปริมาณซิลิคอน ≤1.00% ปริมาณแมงกานีส ≤1.00% ปริมาณฟอสฟอรัส ≤0.040% ปริมาณกำมะถัน ≤0.030% และปริมาณโครเมียม 11.50-13.50% นอกจากนี้ อาจมีนิกเกล โมลิบเดนัม ไนโตรเจน ทองแดง เหล็ก ไนโอเบียม และธาตุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อยด้วย

จุดหลอมเหลว: 1480～1530℃.

ความจุความร้อนจำเพาะ: 0.46 กก./(กก.・เคลวิน) ที่อุณหภูมิ 0～100℃

ค่าการนำความร้อน: 24.2～28.9 วัตต์/(เมตร・เคลวิน) ที่อุณหภูมิ 100～500℃

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น: 11～11.7×10⁻⁶/k ที่อุณหภูมิ 100～500℃

ค่าความต้านทานจำเพาะ: 0.57 โอห์ม·มม.²/เมตร ที่อุณหภูมิ 20℃

ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นตามแนวยาว: 200 GPa ที่อุณหภูมิ 20℃

ความหนาแน่น: 7.7 กรัม/ซม³

ความแข็ง: 200 HBW ในสภาวะอบอ่อน, 159 HBW ในสภาวะชุบแข็งและอบคืนตัว, HRB คือ 93 และมีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

อุณหภูมิการอบชุบความร้อนอยู่ที่ 800-900℃ และใช้วิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศหรือการระบายความร้อนแบบช้าๆ ความแข็งแรงดึงอยู่ที่ ≥440-540MPa ความแข็งแรงยืดตัวอยู่ที่ ≥205-345MPa การยืดตัวอยู่ที่ 20-55% และการหดตัวตามหน้าตัดอยู่ที่ 78%

เหล็กกล้าไร้สนิม SS410 มีคุณสมบัติในการขึ้นรูปที่ดี แต่มีคุณสมบัติในการขึ้นรูปและการเชื่อมที่ไม่ดี มีความต้านทานการกัดกร่อนและการขึ้นรูปที่ดีในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอ่อนๆ ที่อุณหภูมิไม่เกิน 30 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ยังทนทานต่อสนิมและการกัดกร่อนในบรรยากาศชื้นและน้ำจืด และมีเสถียรภาพทางความร้อนสูงที่อุณหภูมิต่ำกว่า 700 องศาเซลเซียส

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่เชื่อมยากที่สุด เนื่องจากสมดุลทางเคมีทำให้เหล็กชนิดนี้แข็ง ทนทาน และมีความยืดหยุ่นน้อยลงในระหว่างการอบชุบความร้อน เหล็กกล้าไร้สนิม SS410 สามารถเชื่อมได้ในสภาพที่ผ่านการอบอ่อน ชุบแข็ง อบคืนตัว และโดยทั่วไปจะได้รอยเชื่อมที่น่าพอใจโดยไม่ต้องอบชุบความร้อนหลังการเชื่อม แต่จำเป็นต้องมีการอุ่นก่อนเชื่อม โดยปกติจะอุ่นที่อุณหภูมิ 260°C เชื่อมที่อุณหภูมินี้ ลดอุณหภูมิลงอย่างช้าๆ ต่ำกว่า 65°C แล้วอบคืนตัว เหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า (เช่น เกรด 420 และ 440A) มักต้องอบชุบความร้อนหลังการเชื่อม

เหล็กกล้าไร้สนิม SS410 ส่วนใหญ่ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่มีความทนทานสูงและทนต่อแรงกระแทกโดยไม่เป็นสนิม เช่น มีด ใบมีด สลักเกลียว วาล์วเครื่องอัดไฮดรอลิก อุปกรณ์ที่ทนต่อการกัดกร่อนจากกำมะถันที่เกิดจากการแตกร้าวจากความร้อน เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถใช้ทำชิ้นส่วนของอุปกรณ์ที่ทนต่อสารกัดกร่อนอ่อนๆ ที่อุณหภูมิห้อง และชิ้นส่วนที่ทนต่อการออกซิเดชันที่อุณหภูมิต่ำกว่า 650 องศาเซลเซียส การใช้งานเฉพาะ ได้แก่:

การผลิตมีด: เหล็กกล้าไร้สนิม SS410 มีความแข็งและความแข็งแรงสูง เหมาะสำหรับการผลิตมีด

ใบมีด: ในการใช้งานใบมีดบางประเภทที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนและความแข็งแรงในระดับหนึ่ง เหล็กกล้าไร้สนิม SS410 สามารถมีบทบาทสำคัญได้

วัสดุยึด: ด้วยคุณสมบัติทนทานต่อการกัดกร่อนและความแข็งแรงในระดับหนึ่ง จึงสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุยึดได้หลากหลายประเภท

วาล์วสำหรับเครื่องอัดไฮดรอลิก: ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องอัดไฮดรอลิก ความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าไร้สนิม SS410 ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนวาล์ว

อุปกรณ์ที่ทนต่อการกัดกร่อนจากกำมะถันในกระบวนการไพโรไลซิส: ในอุปกรณ์บางประเภทที่เกี่ยวข้องกับการแตกร้าวจากความร้อนและสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่มีกำมะถันเป็นส่วนประกอบ เหล็กกล้าไร้สนิม SS410 สามารถให้การป้องกันการกัดกร่อนได้ในระดับหนึ่ง

เครื่องใช้บนโต๊ะอาหารและเครื่องมือผ่าตัด: ความแข็งจะสูงขึ้นหลังจากทำการชุบแข็ง และอุณหภูมิการอบคืนตัวที่แตกต่างกันจะให้ความแข็งแรงและความเหนียวที่แตกต่างกัน ทำให้เหมาะสำหรับเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารและเครื่องมือผ่าตัด

เหล็กกล้า 65Mn เป็นเหล็กกล้าสปริงคาร์บอนสูงที่มีองค์ประกอบ คุณสมบัติ และการใช้งานที่หลากหลายเป็นเอกลักษณ์

เหล็กกล้า 65Mn มีองค์ประกอบทางเคมีดังนี้ คาร์บอน (C) 0.62-0.70%, ซิลิคอน (Si) 0.17-0.37%, แมงกานีส (Mn) 0.90-1.20%, กำมะถัน (S) ≤0.035%, ฟอสฟอรัส (P) ≤0.035%, โครเมียม (Cr) ≤0.035%, นิกเกล (Ni) ≤0.25% และ ≤0.30% และทองแดง (Cu) ≤0.25% ปริมาณแมงกานีสที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กกล้า ทำให้เหล็กกล้าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. สามารถชุบแข็งได้ในน้ำมัน ในขณะเดียวกัน แนวโน้มการลดคาร์บอนที่ผิวหน้าของเหล็กกล้าชนิดนี้ก็ต่ำกว่าเหล็กกล้าซิลิคอน

ความแข็งแรงดึง: ความแข็งแรงดึงของเหล็กกล้า 65Mn คือ σb (MPa) ≥ 980 (100) ซึ่งมีความแข็งแรงสูง

ความแข็งแรงคราก: ความแข็งแรงคราก σs (MPa) ≥ 784 (80) ซึ่งสามารถทนต่อภาระที่กำหนดได้โดยไม่มีการเสียรูปพลาสติกที่เห็นได้ชัด

การยืดตัว: ค่าการยืดตัว δ10 (%) ≥ 8 แสดงว่าวัสดุมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่งเมื่อได้รับแรงกระทำ

การหดตัวตามหน้าตัด: การหดตัวตามหน้าตัด ψ (%) ≥ 30 ซึ่งสะท้อนถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกของวัสดุในระหว่างกระบวนการแตกหัก

ความแข็ง: ความแข็ง ≤ 302 HB ในสภาพรีดร้อน; หลังจากการดึงเย็นและการอบชุบความร้อน ความแข็ง ≤ 321 HB

ข้อกำหนดการอบชุบความร้อนคือ การชุบแข็งที่ 830℃±20℃ โดยใช้น้ำมันเป็นตัวกลาง และการอบคืนตัวที่ 540℃±50℃ (±30℃ ในกรณีพิเศษ) โครงสร้างทางโลหะวิทยาเป็นแบบทรอสไทต์ หลังจากการอบชุบความร้อนแล้ว คุณสมบัติทางกลโดยรวมของเหล็กกล้า 65Mn จะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ข้อดีด้านประสิทธิภาพ: แผ่นเหล็ก 65Mn มีความแข็งแรง ความแข็ง ความยืดหยุ่น และความสามารถในการชุบแข็งสูงกว่าเหล็ก 65 อย่างไรก็ตาม เหล็กชนิดนี้มีแนวโน้มที่จะร้อนเกินไปและเปราะหลังการอบชุบ และการชุบด้วยน้ำมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตก ความสามารถในการขึ้นรูปในสภาพอบอ่อนนั้นยอมรับได้ ความยืดหยุ่นในการขึ้นรูปเย็นต่ำ และความสามารถในการเชื่อมไม่ดี

ลักษณะและประสิทธิภาพ: หลังจากการอบชุบแข็ง ชั้นออกไซด์สีน้ำเงินจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของแผ่นเหล็กกล้าชุบแข็งสีน้ำเงิน 65Mn ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงลักษณะพื้นผิว แต่ยังเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนอีกด้วย ในขณะเดียวกัน การอบชุบแข็งแบบเต็มรูปแบบทำให้แผ่นเหล็กมีความแข็งและความแข็งแรงสูงมาก

การผลิตสปริง: ใช้เป็นสปริงแบนและสปริงกลมขนาดเล็กต่างๆ สปริงที่นั่ง สปริงสปริง และยังสามารถนำไปใช้ทำแหวนสปริง สปริงวาล์ว คลัตช์ สปริงเบรก และสปริงเกลียวแบบดึงเย็นได้อีกด้วย

เครื่องมือสำหรับการขนส่ง: ในเครื่องมือสำหรับการขนส่ง เช่น รถยนต์ รถราง และรถไฟ สามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนสำคัญ เช่น ตู้โดยสาร โครงรถ ชุดล้อ รวมถึงชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องจักรกลการเกษตร เป็นต้น

งานก่อสร้างและการผลิตเครื่องจักร: ในด้านการก่อสร้าง มักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างอาคารต่างๆ เช่น คาน เสา และแผ่นพื้น ในด้านการผลิตเครื่องจักร สามารถใช้ในการผลิตฐานเครื่องมือกล เฟือง ตลับลูกปืน และชิ้นส่วนเครื่องจักรอื่นๆ

สาขาอื่นๆ: ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ปิโตรเคมี เรือ หม้อไอน้ำ ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการผลิตเครื่องมือตัด โดยเฉพาะเครื่องมือตีขึ้นรูป เช่น ค้อนและหัวค้อน ซึ่งมีความทนทานต่อแรงกระแทกและความเหนียวสูง ชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอสูง เช่น แกนหมุนเครื่องเจียร หัวจับสปริง สกรูเครื่องมือกลความแม่นยำ ใบมีดตัด แหวนปลอกบนตลับลูกปืนแบบเกลียว รางเหล็ก ฯลฯ

65Mn 112502500, 65Mn 212502500, 65Mn 312502500, 65Mn 415006000, 65Mn 515006000, 65Mn 615006000, 65Mn 81500 - 40206000, 65Mn 101500 - 40206000, 65Mn 151500 - 40206000, 65Mn 201500 - 40206000, 65Mn 251500 - 40206000 เป็นต้น