กลุ่มโลหะเหล็ก : Ferrous Metal

โลหะเหล็ก ( Ferrous Metal )
เป็นวัสดุที่มีกำลังรับการรับแรงสูง มีความคงทนตลอดอายุการใช้งานหากมีการบำรุงรักษาที่ดี และมีรูปทรงมาตราฐานที่เม่นยำไม่เปลี่ยนแปลงง่าย จึงถูกนำมาใช้งานในด้านต่าง ๆ เช่น ทำเป็นเครื่องมือกสิกรรม เครื่องมือช่าง ใช้ในงานก่อสร้าง หรือใช้ในงานอุตสาหกรรมเป็นต้น จึงจัดได้ว่าโลหะเหล็กมีความสำคัญต่อมนุษย์มากเพราะนอกจากจะสร้าง ความเจริญให้กับโลกแล้วยังเป็นส่วนประกอบของอาวุธยุโทปกรณ์ที่มนุษย์นำมาฆ่า ฟันกันอีกด้วย

ประวัติการผลิตเหล็ก

ในอดีตกรรมวิธีการผลิตเหล็กได้ใช้เตาเผาแบบง่าย ๆ โดยผลิตจากสินแร่เหล็กผสมโดยตรงกับถ่าน เตาเผาที่ใช้ก็จะมีการระบายอากาศตามธรรมชาติหรือการระบายอากาศเทียม (Artificial draft) ในแบบง่าย ๆ ผลิตผลที่ได้เป็นเหล็กร้อนแดง ซึ่งมีปริมาณเหล็กน้อยแต่สามารถตีขึ้นรูปได้ จากนั้นกรรมวิธีการผลิตเหล็กได้มีการพัฒนาเตาเผาเหล็กแบบคาตาลาน (Catalan Forge) ขึ้นที่เมืองคาตาโลเนีย ประเทศสเปนผลิตเหล็กอ่อนเตาจะประกอบด้วยตัวเตา (Furnace) สูง 60 cm. เบ้า (Crucible) ลึกประมาณ 30 cm. เพื่อบรรจุเหล็กร้อน กระแสอากาศที่ใช้กับเตาได้จากพลังงานน้ำซึ่งเข้าสู่เตาโดยผ่านท่ออากาศ (Tuyers) ที่ก้น เชื้อเพลิงที่ใช้เป็นถ่านไม้เผาปนกับโลหะ
ในคริสศตวรรษที่ 14 วิธีการผลิตเหล็กอ่อนโดยตรงจากสินแต่เหล็กเริ่มเปลี่ยนเป็นกระบวนการสองขั้น (two-stage process) ความยุ่งยากที่สำคัญของกระบวนการขั้นเดียวข้างต้นคือการลดประมาณคาร์บอนในเหล็ก ถ่านไม้เป็นตัวเติมคาร์บอน (recarburing-agent) ที่ดีมาก ต้องใช้ความระมัดระวังมิให้เหล็กอ่อนมีคาร์บอนมากจนทำให้ไม่อ่อนและเหนียว (ductile) การเผาครั้งแรกกระทำในเตาเผาแบบปล่อง (shaft-type forge furnace) การเผาครั้งที่สองกระทำในเตาเผาแบบคาตาลานเป็นการลดวัสดุที่ได้รับปริมาณคาร์บอนมากเกินไป เหล็กอ่อนที่ผลิตด้วยวิธีนี้มีสมบัติกายภาพสม่ำเสมอและดีกว่ากระบวนการขั้นเดียว
ในระหว่างคริสศตวรรษที่ 15 เตาเผาแบบปล่องขนาดใหญ่ขึ้น และการให้กระแสอากาศได้รับการปรับปรุงจนเตามีอุณหภูมิสูงขึ้นเหล็กจะได้รับความร้อนจนถึงจุดที่จะดูดคาร์บอนจากเชื้อเพลิง ดังนั้นอุณหภูมิจึงลดต่ำลงจาก 1500 °C (2732 °F) เป็นระหว่าง 1130 - 1200 ° C (2066 – 2192 ° F) เนื่องจากอุณหภูมินี้ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานของเตาเผา ผลิตผลที่ได้จะเป็นโลหะหลอมเหลวซึ่งแข็ง เปราะ ค่อนข้างอ่อนแอและเป็นการเริ่มต้นของการผลิตเหล็กดิบในเตาเผาถลุงเหล็กหรือเตาเผาสูง (Blast furnace)
ใน พ.ศ. 2162 (ค.ศ.1619) ในประเทศอังกฤษได้มีการใช้ถ่านหินในการทำให้สินแร่เหล็กหลอมเหลว แต่ยังไม่มีการใช้ถ่านโค๊กจนกระทั่ง พ.ศ. 2278 (ค.ศ. 1735) ได้มีการใช้เครื่งอจักรไอน้ำสำหรับเป่ากระแสอากาศเขาไปใจเตาเผาสูงในระหว่างคริสตศวรรษที่ 18 นีลสัน (Neison) ได้ประดิษฐ์การเป่ากระแสอากาศร้อนใน พ.ศ. 2371 (ค.ศ. 1828) โดยกระแสอากาศได้รับความร้อนก่อนถูกเป่าเข้าไปในเตาเผาสูง ซึ่งเป็นการเพิ่มผลผลิตเหล็กดิบอย่างมากและลดเชื้อเพลิง ใน พ.ศ. 2400 (ค.ศ. 1857) คาวเพอร์ (Cowper) ได้พัฒนาเตากระแสอากาศร้อน (hot-blast stove) โดยอาศัยหลักการนำความร้อนที่ออกจากเตามาใช้อีก (regenerative principle)
วิลเลียม เคลลี (William Kelly) ใน พ.ศ. 2390 ณ มลรัฐเคทัคกี้ สหรัฐอเมริกาได้พัฒนากระบวนการถลุงเหล็กดิบในเตาเผาแบบคอนเวอร์เตอร์ (Converter)โดยการเป่ากระแสอากาศให้ผ่านเหล็กที่หลอมเป็นการเริ่มต้นของการผลิตเหล็กกล้าโดยวิธีสมัยใหม่ อีกสองสามปีต่อมาเซอร์เฮนรี่ เบสเซเมอร์ (Sir Henry Bessemer) ได้พัฒนากระบวนการเดียวกันโดยอิสระและจดทะเบียนในประเทศอังกฤษเมื่อ พ.ศ. 2398(ค.ศ.1855) เคลลี่ได้จดทะเบียนในสหรัฐ แต่ต่อมาได้ขายสิทธิให้แก่เบสเซเมอร์ กระบวนการนี้เรียกกันทั่วไปว่ากระบวนการเบสเซเมอร์ (Bessemer process) กระบวนการสมัยใหม่นี้ประกอบด้วยการพ่นกระแสอากาศผ่านเหล็กดิบที่หลอมเหลวเพื่อกำจัดคาร์บอน ซิลิกอนและแมงกานีสโดยการรวมออกซิเจนเป็นวิธีการใช้ในการผลิตเหล็กกล้าคุณภาพต่ำ
ในค.ศ. 2399 (พ.ศ.1856) กระบวนการเตาเปิด (Open-hearth process) ได้พัฒนาโดยพี่น้องสกุลซีเมนต์ (Siemens) ในอังกฤษและพี่น้องสกุลมาร์ติน (Martin) ในฝรั่งเศส กระบวนการนี้ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันสำหรับการผลิตเหล็กกล้าธรรมดาคุณภาพดีในปริมาณมาก กระบวนการนี้ประกอบด้วยการกำจัดสารเจือปนโดยการรวมออกซิเจนในเตาเผาแบบสะท้อนความร้อน และนำเอาความร้อนที่ออกจากเตามาใช้อีก (reverberatory regenerative type)
เซอร์วิลเลี่ยม ซีเมนส์ (Sir william Siemens) ได้ทำการทดลองด้วยเตาเผาหลอมไฟฟ้าใน พ.ศ. 2421 (ค.ศ.1878) เตาเผาไฟฟ้าสำหรับถลุงสินแร่เหล็กและหลอมเหล็กกล้าได้รับการพัฒนาสำหรับปฏิบัติการทางอุตสาหกรรมใน พ.ศ. 2441 (ค.ศ. 1898) ปัจจุบันนี้ใช้ในการผลิตโลหะเหล็กกล้าผสมพิเศษและเหล็กกล้าใช้สำหรับความมุ่งหมายพิเศษ

แร่เหล็ก

เหล็กเป็นธาตุโลหะที่มีประมาณ 4.5% ในเปลือกโลกโดยส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของออกไซด์ (Oxide) คาร์บอนเนต, ซิลิเกตและซัลไฟด์ แร่เหล็กที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กมีอยู่ 4 ชนิด คือ

1. แร่เหล็กเฮมาไทท์ (Hematite) บางครั้งเรียกว่า เฮมาไทท์แดง (red-hematite) เป็นเฟอร์ริคออกไซด์ (Ferric Oxide) ของเหล็กที่ไม่ได้รวมกับน้ำ (Fe2O3) ถ้าบริสุทธิ์จะมีเหล็กประมาณ 70% และออกซิเจน 30% ลักษณะแร่จะมีสีแดงเป็นแร่เหล็กที่มีปริมาณมากและมีความสำคัญมากที่สุดในการใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเหล็ก
2. แร่เหล็กแมกเนไทท์ (Magnetite) เป็นออกไซด์แม่เหล็กของเหล็ก (Fe3O4) ถ้าบริสุทธิ์จะมีเนื้อเหล็กมากที่สุดถึง 72.4% ลักษณะของแร่จะมีสีดำขาวมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กและเป็นแร่เหล็กที่บริสุทธิ์โดยมากจะปราศจากฟอสฟอรัสและกำมะถัน
3. แร่ลิโมไนท์ (Limonite) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าแร่เหล็กน้ำตาล (brown iron ore) เป็นเฟอร์ริคออกไซด์ที่มีน้ำรวมอยู่ด้วย (2FeO3+3H2O) ซึ่งประกอบด้วยเหล็ก 40-50% และน้ำประมาณ 10-20%
4. แร่ซิเดอไรท์ (Siderite) เป็นเหล็กคาร์บอเนต (Iron Carbonate) (FeCo3) เมื่อบริสุทธิ์จะมีเหล็ก 48% มีสีน้ำตาลปนดำ

แหล่งกำเนิดแร่ที่สำคัญ

บริเวณทะเลสาปซุพีเรีย (Lake Superior) ในอเมริกาเป็นภูมิภาคที่ผลิตแร่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดของโลก แร่ที่พบเป็นแร่เฮมาไทท์แดงอ่อน ชนิดคุณภาพดี (High-grade) ซึ่งมีเหล็กประกอบอยู่ประมาณ 30-50%
เหมืองแร่เมืองครีวอยรอค (Kriuoi Roy) ในยูเครน (ซึ่งแยกตัวออกมาจากสหภาพโซเวียต) เป็นเหมืองแร่ที่มีความสำคัญมากและมีแหล่งแร่ยาวประมาณ 50 กิโลเมตร แร่ที่พบส่วนใหญ่เป็นแร่เฮมาไทท์และแมกเนไทท์มีประมาณเนื้อเหล็กต่ำ
ภูเขาคิรุนาวาร่า (Kirunavara) ทางตอนเหนือของประเทศสวีเดน ดินแดนแห่งพระอาทิตย์เที่ยงคืนจัดได้ว่าเป็นประเทศที่มีแหล่งแร่ที่มีคุณภาพดีที่สุดแห่งหนึ่ง แร่ที่พบส่วนใหญ่จะเป็นแร่แมกเนไทท์ซึ่งจะมีเหล็กประกอบอยู่ประมาณ 60-68% มีปริมาณฟอสฟอรัสและกำมะถันต่ำ
นอกจากนี้ยังมีอีกหลายประเทศที่มีแหล่งแร่เหล็กที่สำคัญ เช่น อังกฤษ ฝรั่งเศส เยอรมันนี ออสเตรียและสเปน เป็นต้น
แหล่งแร่ที่พบในประเทศไทยก็มีเช่นที่เขาเหล็ก อ.ท่าศาลา จ.นครศรีธรรมราช เขาทับควาย อ.โคกสำโรง จ.ลพบุรี, เขาอึมครึม จ.กาญจนบุรี, อ.เชียงคาน อ.เมือง จ.เลย และยังมีโรงถลุงเหล็กที่ท่าหลวง จ.สระบุรี ที่ได้รับแหล่งวัตถุดิบจาก จ.เลย มาอีกด้วย

การผลิตเหล็ก (The Production of Iron and Steel)

เหล็กเป็นแร่ธาตุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ซึ่งไม่ค่อยพบในรูปของเหล็กบริสุทธิ์มากนัก ส่วนใหญ่จะพบในรูปของสารประกอบรวมตัวอยู่กับแร่ธาตุอื่น เราสามารถพบเห็นเหล็กบริสุทธิ์ได้จากสะเก็ดของดาวตกหรือลูกอุกาบาตในเวลากลางคืน โดยปกติเหล็กบริสุทธิ์จะไม่เป็นสนิม แต่เราก็ไม่สามารถนำเหล็กบริสุทธิ์ไปใช้ในงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้เพราะคุณสมบัติอ่อนเกินไปและมีคุณสมบัติทางเชิงกลแย่มาก ดังนั้น เหล็กที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จึงเป็นเหล็กผสมโดยจะมีเหล็กเป็นองค์ประกอบหลักและจะมีส่วนผสม อื่น ๆ ที่ทำให้คุณสมบัติของเหล็กเป็นไปตามที่ต้องการเป็นองค์ประกอบย่อย เช่น

คาร์บอน ( C ) ความหนาแน่น 1.9 kg/dm3 จุดหลอมเหลว 3540° C เป็นอโลหะ เป็นธาตุที่ได้มาจากถ่านหิน ถ่านโค้ก คาร์บอนนี้ผสมอยู่ในเนื้อเหล็ก 2 ลักษณะ คือ ในสภาวะเหล็กคาร์ไบด์ (Fe3C) และในสภาวะแกรไฟต์ คาร์บอนที่เจืออยู่ในเหล็กจะช่วยทำให้จุดหลอมเหลวต่ำลง หากมีมากจะทำให้เหล็กแข็งและเปราะ
ซิลิคอน (Si) ความหนาแน่น 2.33 kg/dm3 จุดหลอมเหลว 1420° C เป็นอโลหะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจะกลายเป็นซิลิกา (Silica = SiO2) ซึ่งได้แก่ หิน ควอตซ์ ทราย เมื่อทำปฏิกิริยากับคาร์บอนในเนื้อเหล็กจะกลายเป็นซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ซึ่งทำให้เหล็กแข็ง ถ้ามีมากจะทำให้เปราะหักง่ายเป็นตัวทำให้เกิดการแยกตัวของแกรไฟต์ได้
แมงกานีส (Mn) ความหนาแน่น 7.47 kg/dm3 จุดหลอมเหลว 1260 °C ทำจากหินสีน้ำตาล แมงกานีสไดออกไซด์ มีสีแดงเป็นวาว แข็ง และเปราะ ใช้เป็นสารดูดออกซิเจนออกจากน้ำเหล็ก (Deoxidixer) เป็นธาตุที่หน่วงเหนี่ยวไม่ให้เกิดการแยกตัวเป็นแกรไฟต์ แต่จะรวมตัวกับกำมะถันและช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลให้กับเหล็กหล่อ
ฟอสฟอรัส (P) ความหนาแน่น 1.83 kg/dm3 จุดหลอมเหลว 44° C เป็นอโลหะอยู่ในแร่หินฟอสเฟต เป็นสารที่ไม่พึงประสงค์ในเนื้อเหล็ก ถ้ามีมากเกินพิกัดจะทำให้เหล็กหักเปราะได้ง่ายที่อุณหภูมิเย็น และมีคุณสมบัติทางกลเลวลงแต่จะทำให้น้ำเหล็กเทลงแบบหล่อได้ง่าย
กำมะถัน (S) ความหนาแน่น 2.06 kg/dm3 จุดหลอมเหลว 113° C เป็นอโลหะก้อนสีเหลืองเกิดในธรรมชาติ ถ้ามีมากเกินพิกัดในเนื้อเหล็กจะทำให้หักเปราะง่าย ใช้งานไม่ได้ที่อุณหภูมิสูง ๆ ทำให้เทหล่อลงแบบได้ยาก มีคุณสมบัติทางกลเลวลงและทำให้ชิ้นงานหล่อเกิดความเครียดและรอยร้าวได้ง่าย

เหล็กกล้า (Steel)

เหล็กกล้าเป็นเหล็กที่ผลิตได้จากการหลอมละลายเหล็กดิบสีขาว (Gray Pig Iron) ที่ได้จากเตาสูงให้บริสุทธิ์ขึ้น โดยทั่วไปเหล็กกล้าจะมีปริมาณธาตุคาร์บอน ( C ) ผสมอยู่ประมาณ 0.008% ถึง 2% โดยน้ำหนักนอกจากนี้ยังมีธาตุอื่นปนอยู่ในรูปของสารมลทิน (Impurities) อีกเช่น ซิลิกอน (Si) แมงกานีส (Mn) ฟอสฟอรัส (P) และกำมะถัน (S) ซึ่งสารมลทินเหล่านี้จะถูกำจัดออกให้หมดหรือให้เหลือในปริมาณตามที่ต้องการโดยให้สารมลทินเหล่านี้รวมตัวกับ ฟลักซ์ (Flux) กลายเป็นขี้ตะกรัน (Slag) ออกมา

การแบ่งประเภทของเหล็กกล้า

เหล็กกล้าได้มีการคิดค้นเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานในหลายรูปแบบดังนั้นจึงมีการ ผลิตเหล็กกล้าออกมาหลายประเภทตามลักษณะโครงสร้างพื้นฐาน อัตราส่วนผสม และปริมาณคาร์บอนโดยน้ำหนัก ถ้าพิจารณาดูจาก Iron-carbon Equilibrium Diagram แล้วจะเห็นว่าเหล็กกล้ามีปริมาณธาตุคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 0.008% - 2% โดยน้ำหนักแต่ในทางปฏิบัติแล้วเหล็กกล้าจะมีได้ไม่เกิน 1.7% ถ้ามีมากกว่านั้นจะขาดคุณสมบัติความแข็งแรงและความเหนียวไป หากยึดหลักตามอัตราส่วนปริมาณคาร์บอนและการใช้งานแล้วจะสามารถแบ่งประเภทเหล็กกล้าออกได้เป็น 5 ประเภทใหญ่ ๆ ดังนี้

เหล็กกล้าคาร์บอน (Cabon Steel)

เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นเหล็กกล้าที่มีส่วนผสมของคาร์บอนเป็นหลักโดยจะมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ไม่เกิน 1.7%จะมีธาตุอื่นผสมอยู่ด้วยเช่น ซิลิคอน , ฟอสฟอรัส , กำมะถัน และ แมงกานีสซึ่งธาตุเหล่านี้มีปริมาณน้อยมาก จะติดมากับเนื้อเหล็กตั้งแต่เริ่มการผลิตเหล็กจากสินแร่โดยกรรมวิธีการผลิตของเหล็กกล้าคาร์บอลได้แก่ กรรมวิธี LD , กรรมวิธีโธมัส , กรรมวิธีเตากระทะ และ กรรมวิธีเบสเซเมอร์ เหล็กชนิดนี้เป็นวัสดุช่างชนิดเดียวที่มีคุณสมบัติทางความแข็งแรง (Strength) และความอ่อนตัว (Ductility) ที่เปลี่ยนแปลงได้กว้างมากตามปริมาณของคาร์บอนที่มีอยู่ในเหล็ก ทำให้เหมาะที่จะเลือกใช้ได้ตามความเหมาะสมของลักษณะงานบางครั้งที่เรียกว่า “Mild Steel”

นอกจากนี้ยังแยกอออกตามปริมาณคาร์บอนที่อยู่ได้ 3 ชนิดคือ

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (Low Carbon Steel) เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติเหนียว แต่ไม่แข็งแรงนักสามารถนำไปกลึง กัด ไส เจาะได้ง่าย นอกจากนี้จังเป็นเหล็กที่อ่อน สามารถรีดหรือตีเป็นแผ่นได้ง่ายเหล็กชนิดนี้เหมาะกันงานที่ไม่ต้องการความเค้นแรงดึงสูงนัก นอกจากนี้เหล็กชนิดนี้ไม่สามารถนำมาชุบแข็งหรือชุบผิวแข็งได้ แต่ถ้าต้องการชุบแข็งต้องใช้วิธีเติมคาร์บอนที่ผิวก่อน เพราะมีคาร์บอนน้อย

เปอร์เซ็นต์คาร์บอน ไม่เกิน 0.2%
กรรมวิธีการผลิต กรรมวิธีเบสเซเมอร์
การใช้งาน เหล็กแผ่นหม้อน้ำ ท่อน้ำประปา , เหล็กเส้นในงานก่อสร้าง , เหล็กเคลือบดีบุก
เช่นกระป๋องบรรจุอาหาร , เหล็กอาบสังกะสี เช่น แผ่นสังกะสีมุงหลังคา , ทำตัว,ถังรถยนต์ ถังน้ำมัน , งานย้ำหมุด , ทำสกรู ลวด สลักเกลียว ชิ้นส่วนเครื่องจักร โซ่ , บานพับประตู

เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (Medium Carbon Steel) เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางเป็นเหล็กกล้าชนิดนี้มีความแข็งแรงและความเค้นแรงดึงมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ แต่จะมีความเหนียวน้อยกว่า นอกจากนี้ยังให้คุณภาพในการแปรรูปที่ดี กว่าและยังสามารถนำไปชุบผิวแข็งได้ เหมาะกับงานที่ต้องการความเค้นดึงปานกลาง ต้องการป้องกันการสึกหรอที่ผิวหน้า และต้องการความแข็งแรง แต่มีความแข็งบ้างพอสมควร

เปอร์เซ็นต์คาร์บอน 0.2-0.5%
กรรมวิธีการผลิต เบสเซเมอร์ , โธมัส , เตากระทะ , LD
การใช้งาน ทำชิ้นส่วนเครื่องจักรกล , ทำรางรถไฟ เพลาเครื่องกล เฟือง หัวค้อน ก้านสูบ สปริง , ชิ้นส่วนรถไถนา ไขควง ท่อเหล็ก , นอต สกรูที่ต้องแข็งแรง

เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (High Carbon steel) เหล็กกล้าคาร์บอนสูงเป็นเหล็กกล้าชนิดนี้เป็นเหล็กที่มีความแข็งแรง ความแข็งและความเค้นแรงดึงสูงเนื่องจากมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน 0.5 –1.5% สามารถทำการชุบแข็งให้มีคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงได้ แต่เมื่อชุบแข็งให้มีคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงได้ แต่เมื่อชุบแข็งแล้วจะเปราะเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความต้านทานต่อการสึกหล่อ

การใช้งาน ทำเครื่องมือต่าง ๆ เช่น ดอกสว่าน สกัด กรรไกร มีดคลึงใบเลื่อยตัดเหล็ก ดอก
ทำเกลียว (tap) ใบมีดโกน ตะไบ แผ่นเกจ เหล็กกัด สปริงแหนบ ลูกบอล ในแบริ่งลูกปืน

เหล็กกล้าประสม (Alloy Steel)

เหล็กกล้าประสมเป็นเหล็กกล้าที่มีส่วนผสมของคาร์บอนอยู่ไม่เกิน 1.7% และยังมีธาตุอื่น
ๆผสมอยู่ในเนื้อเหล็กด้วยเช่น แมงกานิส , นิกเกิล , โครเมียม , วาเนเดียม , โมลิบดินัม , โคบอลต์ , ทังสเตน ฯลฯ การที่ผสมธาตุต่าง ๆ ลงไปในเหล็กนั้นก็เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติหลาย ๆ ประการที่เหล็กคาร์บอนให้คุณสมบัติเหล่านั้นอยู่ในเกณฑ์ที่ต่ำไม่สามารถใช้งานได้ดี กรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้าประสมสามารถผลิตได้จาก เตากระทะ , เตาไฟฟ้า และ เตาอินดักชั่น
จุดมุ่งหมายของการผสมธาตุอื่นๆ ลงไปนั้น คือ

1.เพิ่มคุณสมบัติด้านชุบแข็ง
2.ปรับปรุงความแข็งแรงที่อุณหภูมิปกติ
3.เพิ่มคุณสมบัติต้านทานการสึกหรืออันเนื่องมาจากการเสียดสีขณะใช้งาน
4.เพิ่มความเหนียวทนต่อแรงกระแทก
5.เพิ่มคุณสมบัติต้นทานการกัดกร่อน
6.ปรับปรุงคุณสมบัติด้านแม่เหล็ก

เหล็กกล้าผสมอยู่สามารถแบ่งตามปริมาณของวัสดุที่ผสมได้ 2 ประเภทคือ

เหล็กกล้าประสมสูง (High Alloy Steel) เหล็กกล้าประสมสูงเป็นเหล็กกล้าที่มีธาตุอื่นๆ ผสมอยู่รวมแล้วมากกว่า 10% เหล็กกล้าใน
กลุ่มนี้จะรวมถึงเหล็กเครื่องมือประสม (Alloy Tool Steel) ด้วย ซึ่งเหล็กกล้าชนิดนี้จะมีคุณสมบัติในด้านทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อการสึกหรอได้ดีจึงถูกใช้งานในการทำ เหล็กเครื่องมือต่าง ๆ (เหล็กเครื่องมือประสม (Alloy Tool Steel) หมายถึงเหล็กที่ใช้ทำอุปกรณ์การตัดโลหะหรือการขึ้นรูปโลหะและอื่น ๆ )

เหล็กกล้าประสมต่ำ (Low Alloy Steel)เหล็กกล้าประสมต่ำเป็นเหล็กกล้าที่มีธาตุอื่น ๆ ผสมรวมอยู่แล้วไม่เกิน 10% เหล็กชนิดนี้จะมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับเหล็กคาร์บอนธรรมดา (Plain Carbon Steel)และมีคุณสมบัติอื่นเหมือนเหล็กกล้าประสมสูง

เหล็กกล้าประสมพิเศษ (Special Alloy Steel)

เหล็กกล้าประสมพิเศษเป็นเหล็กกล้าประสมที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อให้เหมาะกับงานที่จะใช้เฉพาะอย่างมหลายประเภท เช่น

เหล็กกล้าประสมทนแรงดึงสูง (High tensile strength alloy Steels)เหล็กกล้าประสมทนแรงดึงสูงเป็นเหล็กกล้าที่มีคุณสมบัติแตกต่างไปจากเหล็กกล้าประสมทั่ว ๆ ไปคือเป็นเหล็กกล้าที่มีคุณสมบัติทนแรงดึงได้สูงมาก และมีความเหนียวสูง นอกจากนี้วิธีการชุบแข็งยังแตกต่างไปจากเหล็กกล้าประสมทั่วไป มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนอยู่ประมาณ 0.2%โดยส่วนใหญ่ใช้กับงาน เพลาส่งกำลัง หรือ เฟืองเป็นต้น

เหล็กกล้าทนการเสียดสีและรับแรงกระแทก (Wear Resistant Steel)เหล็กกล้าทนการเสียดสีและรับแรงกระแทกลักษณะ เหล็กที่มีคุณสมบัติทนการเสียดสีสูง และรับแรงกระแทกได้เป็นอย่างดี ที่นำมาใช้งานมาก คือ เหล็กกล้าประสมแมงกานีส หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “เหล็กกล้าฮาดฟิลต์” โดยจะมีธาตุที่ผสมอยู่ ซิลิคอน 0.4-1% , แมงกานีส 11-14%แต่เหล็กที่ผ่านการผลิตออกมาในตอนแรกนั้นยังไม่สามารถนำไปใช้งานได้ เพราะมีความเปราะมาก ต้องนำไปชุบที่อุณหภูมิ 1000-1100 C และจุ่มน้ำอย่างรวดเร็ว จะทำให้เหล็กชนิดนี้มีคุณสมบัติเหนียว เหล็กชนิดนี้ไม่เหมาะสำหรับงานที่มีเฉพาะงานเสียดสีแต่เพียงอย่างเดียวเพราะจะไม่คุมทุนการผลิตจะต้องได้รับแรงกระแทกพร้อมกันไปด้วย นอกจากนี้ไม่สามารถคัดเจาะหรือกลึงได้ง่ายต้องใช้มีดกลึงที่มีความแข็งสูง และใช้ความเร็วในการตัดต่ำมาก การใช้งานส่วนใหญ่ใช้ทำ ตะแรงเหล็ก , อุปกรณ์ขุดแร่ , รางรถไฟ , ฯลฯ

เหล็กกล้าความเร็วสูง (High – Speed Steel) (HSS) หรือ เหล็กกล้ารอบสูง เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าที่พัฒนาขึ้นเพื่อความมุ่งหมายสำหรับงานเครื่องมือตัด กลึง กัด เจาะ ไส (Maching) ซึ่งเดิมนั้นใช้เหล็กกล้าคาร์บอนสูง เหล็กกล้าชนิดนี้มีธาตุหลักประสมในเหล็กกล้า คือ ทังสเตน เมื่อขึ้นรูปแล้วก่อนนำไปใช้งานจะต้องชุบแข็งก่อน ที่อุณหภูมิประมาณ 950 – 1300 C แล้วแต่ส่วนผสม

เหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless Steel) เหล็กกล้าไร้สนิมจะมีธาตุที่ผสมอยู่เพื่อให้เหล็กมีคุณสมบัติต้านทานการเป็นสนิม คือ โครเมียม และจะต้องผสมโครเมียมให้สูงพอสมควร ดังนั้นเหล็กกล้าไร้สนิมนี้ก็คือ เหล็กประสมสูงชนิดหนึ่ง

เหล็กกล้าหล่อ (Cast Steel)

เหล็กกล้าหล่อ คือ เหล็กกล้าที่นำมาขึ้นรูปโดยวิธีการหล่อ ตามงานที่ต้องการ ซึ่งมีลักษณะรูปร่างซับซ้อนเกินกว่าที่จะทำการตีขึ้นรูป การอัด หรือ การรีด ซึ่งวิธีการหล่อนี้จะได้งานที่ขนาดใกล้เคียงกับขนาดที่ต้องการ เหล็กกล้าหล่อนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าที่ผ่านการขึ้นรูปด้วยการตี หรือการวัด จะมีส่วนที่แตกต่างกันคือ ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่ผ่านการหล่อจะปรากฏมีรูพรุนเล็ก ๆ ระหว่างเกรน เหล็กกล้าหล่อแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม ๆ คือ

เหล็กกล้าคาร์บอนหล่อ (Carbon Steel Castings) เหล็กกล้าคาร์บอนหล่อเป็นเหล็กกล้าที่มีคาร์บอนเป็นหลักเพียงอย่างเดียวโดยมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ไม่เกิน 0.6% ธาตุอื่นที่ผสมอยู่เช่น แมงกานีส 0.5 –1% , ซิลิคอน 0.2 – 0.75 % , กำมะถัน <0.5%,>เหล็กกล้าหล่อคาร์บอนต่ำ มีคาร์บอนไม่เกิน 0.2%
เหล็กกล้าหล่อคาร์บอนปานกลาง มีคาร์บอน 0.2 –0.5%
เหล็กกล้าหล่อคาร์บอนสูง มีคาร์บอน 0.5-0.6%

เหล็กกล้าประสมหล่อ (Alloy Steel Castings)เหล็กกล้าประสมหล่อ เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ไม่เกิน 1.7% และธาตุอื่นผสมอยู่ด้วยเช่นแมงกานีส ,ซิลิคอน , โครเมียม , นิกเกิล, วาเนเดียม , โมลิบดินัม, โมลิบดินัม , ทังสเตน, ทองแดง หรือโคบอลต์ การที่มีธาตุต่าง ๆ ประสมลงในเหล็กกล้าคาร์บอนนั้นเพื่อที่จะปรับปรุงคุณสมบัติบางอย่าง เช่นคุณสมบัติ ชุบแข็ง คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนทั้งที่อุณหภูมิปกติและสูง คุณสมบัติตัวนำไฟฟ้า และคุณสมบัติเกี่ยวกับแม่เหล็ก กรรมวิธีการผลิตจะผลิตใน เตากระทะ , เตาไฟฟ้า และ เตาอินดักชั่น ส่วนใหญ่จะนำไปใช้งาน ทำชิ้นส่วนอุปกรณ์ในงานอุตสาหกรรมเคมี

เหล็กกล้าประสมหล่อ สามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ

เหล็กกล้าหล่อประสมต่ำ มีธาตุผสมที่สำคัญ เช่น แมงกานีส โครเมียม นิกเกิล ทังสเตน ไม่เกิน 10%
เหล็กกล้าหล่อประสมสูง มีธาตุผสมที่สำคัญเกินกว่า 10%

เหล็กอ่อน (Wrought Iron)

เหล็กอ่อนนี้เป็นเหล็กที่ผลิตจากเตาพุดเดิ้ล (Pudding Process) มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนไม่เกิน 0.1% นอกจากนี้ยังมีธาตุอื่นผสมอยู่เช่น ซิลิคอน , กำมะถัน , ฟอสฟอรัส , แมงกานีส ฯลฯ ผลผลิตจากเตาพุดเดิ้ลจะได้เหล็กที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 99.9% เมื่อเผาให้ร้อนเหล็กอ่อนนี้จะไม่หลอมละลาย แต่จะอ่อนเปียกตีขึ้นรูปได้ง่ายมาก นอกจากนี้ยังสามารถตีชิ้นเหล็กให้ประสานกันได้อีกด้วย
ส่วนมากการใช้งาน ท่อ ผลิตภัณฑ์ที่ต้องพบกับการเสื่อมสภาพโดยสนิม ข้อต่อรถไฟ โซ่ ขอเกี่ยว หรือ อุปกรณ์ที่มากขึ้นรูปอย่างง่าย

เหล็กหล่อ (Cast Iron)

เหล็กหล่อเป็นเหล็กที่ผลิตจากเหล็กดิบสีเทา (Gray Pig Iron)ที่ได้จากเตาสูง (Blast Furnace) มาหลอมหรือถลุงใหม่ในเตาคิวโปลา เตาแอร์เฟอร์เนซ หรือเตาไฟฟ้า ถ้าพิจารณาดูจาก Iron-carbon Equilibrium Diagram แล้วจะเห็นว่าเหล็กหล่อมีปริมาณธาตุคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 2% - 6.67% ส่วนเหล็กกล้ามีปริมาณธาตุคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 0.008% - 2%เท่านั้น แต่ทางปฏิบัติแล้วเหล็กหล่อจะมีปริมาณธาตุคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 2.5% – 4% ถ้ามีมากกว่านั้นจะขาดคุณสมบัติความความเหนียว (Ductility) จะเปราะและแตกหักง่ายเมื่อถูกแรงกระแทกปกติ

ข้อเปรียบเทียบระหว่างเหล็กหล่อกับเหล็กกล้า



เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติระหว่างเหล็กหล่อกับเหล็กกล้าแล้วถึงแม้ว่าจะด้อยกว่าในด้านคุณสมบัติแข็งแรง และความเหนียวต่ำกว่าเหล็กกล้า แต่เนื่องด้วยมีจุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าเหล็กกล้าจึงทำให้เหล็กหล่อมีกรรมวิธีการผลิตที่ประหยัดเชื้อเพลิงกว่า และมีราคาถูกกว่า จึงมีการใช้การอย่างแพร่หลาย และในเทคโนโลยีการผลิตปัจจุบันเราสามารถผลิตเหล็กหล่อใช้มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับเหล็กกล้า อีกทั้งยังสามารถหล่อขึ้นรูปในชิ้นงานที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนได้ดีอีกด้วย จึงทำให้เหล็กหล่อเป็นที่นิยมใช้กันอย่างมาก

การแบ่งประเภทของเหล็กหล่อ
เหล็กหล่อสามารถแบ่งตามลักษณะของโครงสร้างการรวมตัวของคาร์บอนเป็นหลักได้ 6 ประเภทคือ

เหล็กหล่อสีขาว (White Cast Iron)

เหล็กหล่อสีขาวจะมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนอยู่ปริมาณ 1.7% ขึ้นไปและยังมีธาตุที่ผสมอยู่เช่น กำมะถัน, ซิลิคอน , แมงกานิส และ ฟอสฟอรัส ผลิตได้จากเตาคิวโปล่า หากเรานำรอยแตกหักดูจะเห็นเนื้อเหล็กมีเม็ดเกรนสีขาว โดยการเปลี่ยนแปลงสภาวะของเหล็กหล่อชนิดนี้จะเปลี่ยนสถานะหลอมเหลวไปเป็นสถานะของแข็ง จะทำให้คาร์บอนแทรกตัวเข้าไปอยู่ในเนื้อเหล็ก ไม่อยู่อย่าอิสระเหมือนเหล็กหล่อสีดำ แต่จะรวมกันเนื้อเหล็กในรูปของสารประกอบ ซึ่งมีชื่อทางเคมีว่า “เหล็กคาร์ไบด์” หรือทางโลหะวิทยาเรียกลักษณโครงสร้างแบบนี้ว่า “ซีเมนไตต์” (Cementile) โครงสร้างแบบนี้จะทำให้เหล็กมีคุณสมบัติแข็ง , เปราะ, แตกหักง่าย รอยหักจะดูเป็นสีขาวเหมือนเนื้อเหล็กทั่ว ๆ ไป เราจึงเรียกเหล็กหล่อชนิดนี้ว่า “เหล็กหล่อสีขาว” ตามลักษณะที่ปรากฏบนเนื้อของเหล็กหล่อสีขาว

คุณสมบัติเด่นของเหล็กหล่อสีขาวคือ

1.มีความแข็งสูง นำมากลึง, กัด , เจาะ ,ไสได้จาก
2.มีความเปราะสูง
3.ทนแรงกระแทรกได้น้อย
4.ทนการเสียดสีได้ดี การสึกหรอระหว่างการใช้งานน้อย
การใช้งานจะใช้กับงานที่ทนต่อการเสียดสี เช่นทำลูกบอลกลมในแบริ่งลูกปืน , ทำล้อรถไฟ , ทำลูกโม่ย่อยหิน และ ทำจานเจียระไนเพชรพลอย

เหล็กหล่อสีเทาหรือสีดำ (Gray Cast Iron)

เหล็กหล่อชนิดนี้เป็นเหล็กหล่อที่มีส่วนผสม และโครงสร้างใกล้เคียงกับเหล็กดิบ (Pig iron) ที่ถลุงจากเตาสูง (Blast Purnace) เหล็กหล่อชนิดนี้เมื่อหักดูเนื้อเหล็กตรงรอยหักจะเห็นเม็ดเกรนเป็นสีเทา แตกต่างกับเหล็กหล่อสีขาวทั้ง มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนที่ใกล้เคียงกัน ประมาณ 3 – 3.5% แต่คาร์บอนในเหล็กหล่อสีเทานี้จะเกิดขึ้นเนื่องจากเย็นตัวเป็นไปอย่างช้า ๆ ทำให้คาร์บอน ปริมาณส่วนใหญ่จะแยกตัวออกมารวมกันในรูปของคาร์บอนบริสุทธ์เป็นแผ่นหรือเกล็ด (Flakes) ซึ่งเรียกว่า “Graphite” ซึ่งทำให้ดูเป็นสีเทา (แต่ก็ยังมีคาร์บอนบางส่วนรวมตัวในลักษณะสารประกอบในเนื้อเหล็ก (Cementite) เหมือนเหล็กหล่อสีขาว) นอกจากนี้ยังมีธาตุที่ผสมอยู่เช่น ซิลิกอน , แมงกานีส , ฟอสฟอรัส และ กำมะถัน

คุณสมบัติของเหล็กหล่อสีเทา

1.มีความแข็งไม่มากนัก สามารถกลึงหรือไส ตบแต่งให้ได้ขนาดตามต้องการได้
2.มีอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำ และมีความสามารถในการไหล (Fluidity)ดี สามารถหล่อหลอมให้ได้รูปร่างชนิดซับซ้อนได้ง่าย
3.มีอัตราการขยายตัวน้อย สามารถใช้ทำส่วนประกอบของเครื่องจักรกลที่ต้องการรูปร่างและขนาดที่แน่นอน
4.มีความต้านทานต่อแรงอัด และรับแรงสั่น (Dam ping Capacity) ได้ดี ใช้ทำแท่นรองรับอุปกรณ์ เครื่องมือกลต่างๆ ได้ดี
5.สามารถที่จะปรับปรุงคุณสมบัติความต้านทานแรงดึงได้มากขึ้นอยู่กับการปรับปรุงส่วนผสมและการอบชุบ ทำให้ใช้งานได้กว้างขวาง

การใช้งานใช้ทำชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ เช่นก้านสูบ ทำท่อน้ำ ขนาดใหญ่ และแท่นฐานเครื่องจักรกลต่าง ๆ เช่น ฐานเครื่องกลึง , เครื่องกัด ทำปากกาจับชิ้นงาน ฯลฯ

เหล็กหล่อกราไฟต์กลม (Spheroidal Graphite Cast Iron) หรือเรียกว่า Nodular Cast Iron , Ductile Iron

เหล็กหล่อกราไฟต์กลมมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนอยู่ประมาณ 3 – 3.5%และยังมีธาตุที่ผสมอยู่ เช่น แมกนีเซี่ยม และ นิกเกิล เหล็กหล่อชนิดนี้ได้มาจากเหล็กหล่อสีเทาอีกทีหนึ่งโดยผสมแมกนีเซียม – นิกเกิลลงในน้ำเหล็กก่อนเทลงแบบ ซึ่งจะทำให้กราไฟต์ (คาร์บอนบริสุทธิ์ที่รวมตัวอยู่ในเนื้อเหล็ก) มีลักษณะเป็นวงกลม (Spheroids) เหล็กหล่อกราไฟต์กลมต่างกับเหล็กหล่อสีเทาตรงที่คาร์บอนรวมตัวเป็นกราไฟต์ในลักษณะกลม (กราไฟต์ของเหล็กหล่อสีเทาอยู่ในลักษณะยาว ๆ ) คุณสมบัติที่ได้จึงเหนียวและรับแรงกระแทกได้ดีกว่าเหล็กหล่อสีเทา จึงเป็นที่นิยมใช้มาก โครงสร้างของเหล็กชนิดนี้ จะมีโครงสร้างพื้นเป็นเฟอร์ไรท์ (Ferrite) และเพิรไลท์ (Pearlite)

คุณสมบัติของเหล็กหล่อกราไฟต์กลม

1.ทนแรงดึงได้สูงประมาณ 540 – 700 นิวตัน /มม.2
2.มีอัตราการยึดตัวประมาณ 1 – 5 ๔%
3.สามารถนำไปชุปแข็ง อบลดความเครียด หรือชุบผิวแข็งได้
4 ความแข็งและความเปราะลดลง ทำให้กลึง , กัด , ไส , เจาะได้ง่าย
5.ทนต่อการสึกหรอได้ดี
6.ทนความร้อนได้ดี
7.สามารถนำไปตีขึ้นรูปได้
8.สามารถรับแรงกระแทกได้ดี

การใช้งาน ใช้ทำชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ เช่นเพล้าข้อเหวี่ยง เครื่องมือการเกษตร ชิ้นส่วนเรือเดินทะเล โครงสร้างเครื่องจักรขนาดใหญ่ , ท่อส่งน้ำ , ท่อส่งแก๊ส

เหล็กหล่อ CGI (Compacted graphite)

เหล็กหล่อCGIจะมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนประมาณ 4.2%และมีธาตุที่ผสมอยู่เช่นโลหะแมกนีเซียม(Magnisium) และ นิกเกิล (Nichel) เหล็กหล่อชนิดนี้จะมีเนื้อเม็ดเกรนจะแตกต่างจากเหล็กหล่อกราไฟต์กลมคือ เหล็กหล่อชนิดนี้มีกราไฟต์เป็นลักษณะคดยาวคล้ายตัวหนอน (Vermicular graphite) และมีความต้านทานแรงดึงได้ดี และการหดตัวต่ำ เหล็กชนิดนี้จะมีคุณสมบัติอยู่ระหว่างเหล็กหล่อกราไฟต์กลมกับเหล็กหล่อสีเทา เหล็กหล่อชนิดนี้จะมีความต้านทานแรงดึงได้ดีกว่าเหล็กหล่อสีเทา จะอยู่ในเกณฑ์เดียวกับกราไฟต์ก้อนกลม แต่ความเหนียวจะด้อยกว่า
การใช้งาน ใช้ทำเฟือง (Gear) ล้อช่วยแรง (fly wheel) , เบรคดุม (Brake drum) และท่อไอเสีย (Exhaust Manifolds)

เหล็กหล่ออบเหนียว (malleable Cast Irons) หรือเหล็กหล่อเหนียว (GT)

เหล็กหล่อชนิดนี้สามารถทนต่อแรงดึงได้ดีกว่าเหล็กหล่อสีเทา และเหล็กหล่อสีขาว แต่น้อยกว่าเหล็กกราไฟต์กลม นอกจากนี้ทนต่อแรงกระแทกได้ดี มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับเหล็กกล้า เหล็กหล่อชนิดนี้ทำจากเหล็กสีขาวไปผ่านกรรมวิธีอบอ่อน ควบคุมการเย็นตัว ซึ่งจะทำให้โครงสร้างเปลี่ยนแปลงไป แต่ข้อเสียของเหล็กหล่ออบเหนียวนี้ คือ ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการอบอ่อนสูงและ ทำกับชิ้นงานที่มีความหนาได้ไม่เกิน 50 มม.

คุณสมบัติของเหล็กหล่อเหนียว

1.ความเหนียวจะเพิ่มมากขึ้นกว่าเหล็กหล่อสีเทาและเหล็กหล่อสีขาว
2.ความแข็งจะเพิ่มมากกว่าเหล็กหล่อสีขาว แต่น้อยกว่าเหล็กหล่อสีเทา
3.อัตราการยืดตัวจะมากขึ้น
4.ทนต่อแรงกระแทกได้ดี
5.สามารถนำไปชุบผิวแข็งได้มาก

เหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ (Alloy and Special Cast Iron)

เหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษเป็นเหล็กหล่อที่ถูกสร้างขึ้นมา เพื่อให้มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ เหล็กหล่อชนิดนี้มีอยู่หลายประเภทขึ้นอยู่กับสารหรือโลหะที่ผสมในเนื้อเหล็กหล่อ เราพอจะแบ่งออกตามการใช้งานได้ 3 ประเภทคือ

1.เหล็กหล่อผสมทนการเสียดสี
2.เหล็กหล่อผสมทนต่อความร้อน
3.เหล็กหล่อผสมทนต่อการกัดกร่อน