ยินดีต้อนรับสู่สื่อการเรียนการสอนอิเล็กทรอนิคส์ ในรายวิชา โลหะวิทยา InE221     
 
     
 
เลื่อนลง
บทเรียนที่1
 
บทเรียนที่2
 
บทเรียนที่3
 
บทเรียนที่4
 
บทเรียนที่5
 
คำถามท้ายวิชา

บทเรียนที่2 โลหะวิทยาเบื้องต้น
 

 เหล็กหล่อ

      เหล็กหล่อเป็นเหล็กที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลายมาเป็นระยะเวลานาน เหล็กหล่อคล้ายกับเหล็กกล้า (Steel) ก็ตรงที่
เหล็กหล่อนั้นเป็นเหล็กที่มีธาตุคาร์บอนผสมอยู่เช่นเดียวกัน และสามารถศึกษาโครงสร้างจากแผนภาพสมดุล (Equilibrium Diagram) ใน รูป ก็เช่นเดียวกัน เพียงแต่ว่าปริมาณของคาร์บอนในเหล็กหล่อ จะมีมากกว่าในเหล็กกล้า คือมีคาร์บอนตั้งแต่
ร้อยละ 2 % - 6.67 % ในอุตสาหกรรม เหล็กหล่อ โดยทั่วไปแล้ว จะมีคาร์บอนอยู่ ร้อยละ 2.5% - 4 % ถ้าปริมาณคาร์บอน
มากกว่านี้เหล็กจะสูญเสียคุณสมบัติทางด้านความเหนียว (Ductility) คือเปราะ และแตกหักได้ง่ายเมื่อถูกแรงกระแทก ปกติ
ิเหล็กหล่อส่วนมากจะขาดคุณสมบัติทางด้านความเหนียวเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าจึงไม่สามารถขึ้นรูปด้วยการรีดหรือการดึงขึ้น
รูปที่อุณหภูมิสูงได้การขึ้นรูปเหล็กหล่อที่อุณหภูมิสูงนั้นทำได้ยาก แต่วิธีที่ใช้ในการขึ้นรูปถึงแม้ว่ารูปร่างจะซับซ้อน ก็สามารถ
ทำได้ โดยการหลอมเหล็กให้ละลาย แล้วเทลงแบบหล่อที่ทำด้วยทราย หรือวัสดุทนความร้อน จึงได้ชื่อตามกรรมวิธีการขึ้นรูป
ว่า เหล็กหล่อ หลังจากหล่อ รูปร่าง ได้ใกล้เคียงกับขนาดที่ต้องการแล้ว จึงนำมาทำการกลึง ไส ตัด และเจาะ แม้ว่าเหล็กหล่อ
ส่วนใหญ่จะให้คุณสมบัติความเค้นแรงดึงสูงสุด ต่ำ และขาดคุณสมบัติทางด้าน ความเหนียว แต่เหล็กหล่อมีราคาถูกว่า มีจุด
หลอมตัวต่ำ สามารถขึ้นรูปได้รูปร่างง่ายกว่าเหล็กกล้า และยังสามารถปรับคุณสมบัติต่าง ๆ โดยการเติมธาตุผสมที่เหมาะสม และการอบชุบที่ดีจะทำให ้คุณสมบัติของเหล็กหล่อนั้นเปลี่ยนแปลงได้อย่างกว้างขวาง จนเหล็กหล่อบางชนิดมีคุณสมบัติใกล้ ้เคียงกับเหล็กกล้าทำให้ในการพัฒนาอุสาหกรรมเหล็กหล่อ เป็นไปอย่างกว้างขวาง รวมทั้งปริมาณการผลิตเหล็กหล่อ ก็เพิ่ม 
ปริมาณขึ้นอย่างรวดเร็ว ชนิดของเหล็กหล่อ สามารถจำแนกประเภทได้หลายลักษณะ มีทั้งจำแนกโดยกำหนดส่วนผสม,
การอบชุบภายหลังการหล่อ, อัตราการเย็นตัวของเหล็กภายในแบบหล่อและธาตุผสมตลอดจนสิ่งเจือปน แต่ที่แพร่หลายเป็นที่
ยอมรับกันนั้น อาศัยลักษณะโครงสร้างพื้นฐานและลักษณะการรวมตัวของคาร์บอนเป็นหลักในการจำแนกประเภท ซึ่งจัดไว้ 4 กลุ่มใหญ่ คือ

 เหล็กหล่อสีขาว  เป็นเหล็กหล่อที่มีคาร์บอนผสมอยู่ตั้งแต่ ร้อยละ 1.7 - 2 % ซึ่งคาร์บอนจะรวมตัวกับแม่เหล็กอยู่ ในรูป
คาร์ไบด์หรือ ซีเมนไทต์ (Fe3C) ทำให้เหล็กมีความแข็งเปราะ แตกหักได้ง่าย เนื้อเหล็กจะมีสีขาว เหล็กหล่อขาวนี้จะมีความ
ความแข็งอยู่ระหว่าง 380 – 550 HB ความแข็งนี้จะแปรเปลี่ยนไปตามธาตุผสมอื่นๆอีกด้วย เช่น โครเมียม หรือโมลิบดินั่ม

  

 

            

รูป ภาพสมดุลเหล็กคาร์บอน


                             รูป                             แผนภาพสมดุลเหล็กกับคาร์บอน 


                

รูป โครงสร้างเหล็กหล่อสีขาวประเภทยูเทกติก


                             รูป                             โครงสร้างเหล็กหล่อสีขาวประเภทยูเทกติก 

 เหล็กหล่อสีเทาหรือเหล็กหล่อสีดำ  เหล็กหล่อชนิดนี้จะมีโครงสร้างคล้ายกับเหล็กดิบ ซึ่งในบางครั้งสามารถผลิตเหล็ก
หล่อสีเทาได้จากเหล็กดิบ เหล็กหล่อสีเทาจะมีราคาถูกเมื่อเทียบกับโลหะชนิดอื่น ทั้งยังตกแต่งขึ้นรูปได้ง่าย มีจุดหลอมเหลว
ต่ำ อัตราการขยายตัวมีน้อย ทนต่อแรงอัดและรับแรงสั่น (Damping Capacity) ได้ดี



                 

รูป โครงสร้างเหล็กหล่อสีเทา


                             รูป                             โครงสร้างเหล็กหล่อสีเทา 

 

               

รูป โครงสร้างเหล็กหล่อเหนียว


                             รูป                             โครงสร้างเหล็กหล่อเหนียว 

 เหล็กหล่อเหนียว  เหล็กหล่อชนิดนี้ จะมีความเค้นแรงดันสูงทั้งยังมีความเหนียวและทนต่อแรงกระแทกได้ดี ในการทด
สอบแรงดึงเหล็กหล่อเหนียวจะพบว่าคล้ายคลึงกับเหล็กกล้าคือ จะมีความยืดหยุ่น (Elastic) แต่จะไม่ปรากฏจุดคราก
(Yield Point)
นอกจากนั้นยังสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลโดยวิธีทางความร้อนได้ดีอีกด้วย

 เหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ  เหล็กหล่อชนิดนี้นอกจากมีคาร์บอนผสมอยู่แล้ว ยังมีธาตุอื่น ๆ ผสมเพิ่มเติมด้วย เช่น โครเมียม นิกเกิล และโมลิบดินั่ม เป็นต้น นอกจากนี้ เพื่อให้เหล็กหล่อชนิดนี้มีความแข็งขึ้น ทนทานต่อการเสียดสี ต้าน
ทานแรงดึงและแรงกระแทกได้เป็นอย่างดี


                 

รูป โครงสร้างเหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ


                             รูป                             โครงสร้างเหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ 

การที่เหล็กหล่อทั้ง 4 ชนิด ซึ่งได้แก่ เหล็กหล่อสีขาว เหล็กหล่อสีเทา เหล็กหล่อเหนียว และ เหล็กหล่อผสม หรือ
เหล็กหล่อพิเศษ  นี้มีความแข็งแรง เหมาะสม ต่อการต่อการนำไปใช้งาน แต่ละประเภทนั้น ย่อมขึ้นอยู่กับธาตุต่าง ๆ ที่ผสมอยู่ในเหล็กหล่อเหล่านั้น เช่น คาร์บอน โครเมียม นิกเกิล และโมลิบดินั่ม เป็นต้น แต่ มีธาตุบางชนิด ที่ทำให้คุณ
สมบัติทางกลของเหล็กหล่อลดลงซึ่งได้แก่พลวง ตะกั่ว และเทลลูเรียมจึงไม่ควรให้มีธาตุดังกล่าวนี้ผสมอยู่ในเหล็กหล่อ






 


 












                                             

 

 

 

 




 

 

 

การเรียนการสอนโลหะวิทยาฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

1.ความหมายของวัสดุศาสตร์  2. คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ      3. คุณสมบัติเชิงกลของโลหะ  

4. การค้นพบอิเล็กตรอน  5. พันธะเคมี    6. ระบบผลึก   7. การเติบโตของผลึก 

 8. เครื่องตรวจหาโลหะ  9. รังสีเอกซ์    10.  การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ 

11. เฟสไดอะแกรม  12. การกัดกร่อน  13. แบบฝึกหัดโลหะวิทยา

14. เรียนโลหะกับมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ  15. เรือไททานิค อัปปางเพราะความผิดพลาดทางโลหะวิทยาจริงหรือ

16. หนังสือโลหะวิทยาฟิสิกส์

กลับหน้าสารบัญโลหะวิทยาฟิสิกส์

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

โลหะวิทยา