วัสดุ
Phase Equilibrium Diagram
เหล็กหล่อ (Cast irons)
เหล็กหล่อจัดเป็นเหล็กชนิดหนึ่ง ที่มีการใช้งานกันมานานแล้ว โดยเหล็กหล่อจะมีลักษณะคล้ายกันกับ เหล็กกล้า ( Steel ) โดยเหล็กหล่อจะเป็นเหล็กที่มีธาตุคาร์บอนผสมอยู่เช่นเดียวกันกับ เหล็กกล้า แต่จะมีค่าปริมาณธาตุคาร์บอนสูงกว่าเหล็กกล้า คือมีปริมาณ คาร์บอนตั้งแต่ 2 – 6.67% ตามใน Phase Equilibrium Diagram ระหว่างเหล็กกับคาร์บอน แต่ในทางอุตสาหกรรมจะทำการผลิตเหล็กหล่อ ที่มีคาร์บอนอยู่ระหว่าง 2.5 – 4.0 %
เหล็กหล่อมีหลายชนิด สามารถจำแนกได้ตามลักษณะโครงสร้าง พื้นฐาน รูปร่าง และการกระจายตัวของคาร์บอนหรือกราไฟต์ ( Graphite ) ดังนี้
1. เหล็กหล่อขาว ( White cast iron )
2. เหล็กหล่ออบเหนียว ( Malleable cast iron )
3. เหล็กหล่อเทา ( Grey cast iron )
4. เหล็กหลอกราไฟต์กลม หรือ เหล็กหล่อเหนียว ( Spheroidal graphite cast iron , Ductile cast iron )
5. เหล็กหล่อกราไฟต์ตัวหนอน ( Commpacted graphite cast iron, CGI. )
6. เหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ ( Alloyed or Special cast iron )
1. เหล็กหล่อเทา (Gray Cast Iron)
เหล็กหล่อสีเทาเป็นเหล็กหล่อที่เมื่อหักดูเนื้อเหล็กแล้ว ตรงรอยหลักจะมีลักษณะเป็นสีเทา มีกราไฟต์กระจายตัวอยู่ทั่วไป จึงนิยมเรียกว่าเหล็กหล่อสีเทา ตามลักษณะที่มองเห็น และลักษณะของกราไฟต์ จะเป็นเหมือน Corn flakes ( Lamellar flakes ) ทั่วๆไปจะเรียก Flakes graphite
คุณสมบัติของเหล็กหล่อสีเทาที่นิยมใช้กันในอุตสาหกรรม คือ
1. สามารถหล่อชินงานที่มีรูปร่างซับซ้อนได้ดี เนื่องด้วยเป็นเหล็กที่มีอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำ และมีความสามารถในการไหลตัว ( Fluidity ) ได้ดี
2. นิยมใช้ทำส่วนประกอบของเครื่องจักร ที่ต้องการขนาด และรูปร่างคงที่ เนื่องด้วยเป็นเหล็กที่มีอัตราการหดตัวต่ำ และมีอัตราการขยายตัวของเหล็กน้อย
3. นิยมนำมากลึง กัด เจาะ ไส และตกแต่งตามต้องการได้ง่าย เนื่องด้วยเหล็กมีความแข็งไม่มากนัก
4. นิยมใชทำแท่นเครื่องจักร เครื่องมือกล และชิ้นส่วนต่างๆ เนื่องด้วยเหล็กสามารถรับแรงสั่นสะเทือน แรงอัด และการดูดซับเสียงได้ดี
5. ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี เนื่องด้วยเหล็กมีฟิล์มคาร์บอนที่บริเวณผิวของชิ้นงาน or FC เหล็กหล่อสีเทาสามารถจำแนกเกรดตามคุณสมบัติเชิงกล โดยแยกตามความสามารถทนแรงดึงของเหล็ก ( Tensile Strenght ) นิยมมีชื่อขึ้นต้นด้วย G. หรือ FC
2. เหล็กหล่อกราไฟต์กลม หรือ เหล็กหล่อเหนียว ( Spheroidal graphite cast iron , Ductile cast iron )
เหล็กหล่อกราไฟต์กลม หรือที่มีชื่อเรียกกันหลายชื่อ เช่น Nodular cast iron , Spheroidal graphite cast iron , Ductile iron โดยจะเรียกชื่อตามคุณสมบัติของเหล็กที่มีความเหนียวรับแรงกระแทกได้ดี และเรียกตามลักษณะของกราไฟต์ ที่มีรูปร่าง เป็นลักษณะกลม ( Nodule หรือ Speriod )
คุณสมบัติเหล็กหล่อเหนียวที่ใช้ในงานอุตสาหกรรม คือ
1. นิยมใช้ทำชิ้นส่วน อุปกรณ์ ต่างๆที่ต้องการความแข็งแรงสูง และทนแรงบิด เนื่องด้วยเหล็กมีความสามารถทนแรงดีง ( Tensile Strenght) สูงและมีความทนต่อแรงยืดตัว ( Yield Strenght หรือ Proof strenght )
2. นิยมใช้ทำแท่นเครื่องและอุปกรณ์เครื่องจักรที่มีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา เนื่องด้วยเหล็กมีความสามารถทนแรงดีง ( Tensile Strenght) สูงและมีความทนต่อแรงยืดตัว ( Yield Strenght หรือ Proof strenght )
3. นิยมนำมากลึง กัด เจาะ ไส และตกแต่งได้ง่าย เนื่องด้วยเหล็กมีความแข็งไม่มากนัก
4. นิยมนำมาชิ้นส่วน และอุปกรณ์ ที่ทนต่อแรงเสียดสี และรับแรงกระแทกสูง เนื่องด้วยเหล็กมีคุณสมบัติสามารถนำไปอบชุบ เพื่มความแข็งผิวของเหล็ก เหล็กหล่อกราไฟต์กลมสามารถแยกเกรดได้ตามคุณสมบัติเชิงกล โดยแยกตามความสามารถทนแรงดึง ( Tensile Strenght ) และนิยมมีชื่อเรียกขึ้นต้นด้วย GGG หรือ FCD
