เหล็กหมูกับเหล็กกล้าคาร์บอน: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

เหล็กหมูและเหล็กกล้าคาร์บอนต่างก็มีปริมาณคาร์บอนเหมือนกัน แต่ปริมาณคาร์บอนในผลิตภัณฑ์เหล็กทั้งสองนั้นแตกต่างกัน

ปริมาณคาร์บอนที่แตกต่างกันในวัสดุทั้งสองชนิดนี้ทำให้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันและทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างวัสดุทั้งสองอย่างชัดเจน

เปอร์เซ็นต์คาร์บอนสูงในเหล็กหมูทำให้เปราะในขณะที่เหล็กคาร์บอนในเปอร์เซ็นต์ต่ำไม่ได้ขัดขวางความเหนียว 

ประเด็นที่สำคัญ

1. เหล็กหมูมีคาร์บอนสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้เปราะและอ่อนตัวได้น้อยกว่า
2. เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นผลมาจากการแปรรูปเหล็กหมูเพิ่มเติม ซึ่งช่วยลดปริมาณคาร์บอนและสิ่งเจือปน
3. เหล็กกล้าคาร์บอนมีการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้นเนื่องจากมีความแข็งแรงและความทนทานมากกว่า

เหล็กหมูกับเหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กหมูเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของอุตสาหกรรมเหล็ก ผลิตโดยการถลุงแร่เหล็กด้วยโค้กและหินปูนในเตาถลุงเหล็ก นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุที่เปราะและมีคาร์บอนสูงอีกด้วย เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นโลหะผสมของเหล็กและคาร์บอน โดยมีปริมาณคาร์บอนตั้งแต่ 0.2% ถึง 2.1%

เหล็กหมูเป็นหนึ่งในขั้นตอนแรกของการผลิตเหล็ก มีคาร์บอนในปริมาณมากเนื่องจากขาดการทำให้บริสุทธิ์ซึ่งสามารถทำได้ด้วยวิธีอื่นเท่านั้น

เหล็กหมูในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุดเรียกว่าเหล็กกล้า (ความบริสุทธิ์อยู่ในรูปของปริมาณคาร์บอน) ในอดีตมันถูกทำให้เป็นเหล็กดัด ซึ่งภายหลังการทำให้บริสุทธิ์สามารถกลายเป็นเหล็กได้

เหล็กกล้าคาร์บอนมีปริมาณคาร์บอนประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์เมื่อวัดตามน้ำหนัก อาจมีส่วนประกอบของโลหะอื่นๆ เช่น นิกเกิล ทังสเตน หรือโลหะอื่นๆ ที่เติมเข้าไปสำหรับการผสม

คำว่าเหล็กกล้าคาร์บอนอาจหมายถึงเหล็กกล้าที่ไม่จัดอยู่ในประเภทของเหล็กกล้าบริสุทธิ์ ใช้สำหรับทำสิ่งของต่าง ๆ เช่น เครื่องจักร เครื่องมือที่ใช้ในการตัด เป็นต้น

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	เหล็กหมู	เหล็กกล้าคาร์บอน
ปริมาณคาร์บอน	ประกอบด้วยคาร์บอนจำนวนมากถึง 5%	ประกอบด้วยคาร์บอนในปริมาณเล็กน้อย มากถึง 2%
ความอ่อน	ไม่เหนียวเหนอะหนะ	มีความเหนียวและสามารถดึงเป็นสายไฟได้
การใช้	มีข้อ จำกัด อย่างมากถึงไม่มีประโยชน์	มีการใช้งานที่หลากหลาย
ขั้นตอนของความบริสุทธิ์	เป็นระยะเริ่มต้นของความบริสุทธิ์ของเหล็ก	มันอยู่ในขั้นสูงในแง่ของความบริสุทธิ์
weldability	ไม่สามารถเชื่อมได้เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนสูงมาก	สามารถเชื่อมได้มากกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กหมู

Pig Iron คืออะไร?

เหล็กหมูเรียกอีกอย่างว่าโลหะร้อนในรูปแบบหลอมเหลวทำขึ้นเพื่อจุดประสงค์ในการจัดเก็บโลหะ หลังจากที่มันถูกถ่ายโอนไปยังทัพพีในรูปแบบที่หลอมละลายแล้ว มันจะถูกทำให้เย็นลงและกลายเป็นสุกรซึ่งสามารถใช้ในภายหลังหรือขายก็ได้

 เหล็กหล่อยังใช้ทำเหล็กเทาได้ด้วยการปรับเปลี่ยนปริมาณคาร์บอนและเพิ่มเศษเหล็ก ฯลฯ เหล็กหล่อบางชนิดสามารถขึ้นรูปเป็นเหล็กที่มีความเหนียวได้โดยการลดปริมาณคาร์บอน

เหล็กหมูมีประโยชน์ในการเจือจางเนื้อหาของธาตุอื่น ๆ เหล็กดัด เช่นกัน

เหล็กหมูไม่ได้ถูกผลิตจนกระทั่งยุคกลางมาถึงยุโรป

สมัยก่อนการถลุงแร่นิยมทำเหล็กดัดด้วยวิธีลดขนาดโดยตรง

ที่มาของชื่อ Pig iron นั้นเป็นเพราะตามธรรมเนียมแล้วรูปร่างของแม่พิมพ์นั้นทำให้เหล็กแข็งที่ได้นั้นมีลักษณะคล้ายกับลูกหมูจำนวนมาก

 ทำด้วยความตั้งใจที่จะนำกลับมาใช้ใหม่เนื่องจากง่ายต่อการจัดการและสะดวกต่อการใช้งาน

โดยไม่คำนึงถึงสิ่งเจือปน เหล็กหมูได้รับในระหว่างขั้นตอนการผลิต พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์เนื่องจากความสะดวกในการจัดการ

การใช้เหล็กหมูมีอายุย้อนไปถึง 256 ปีก่อนคริสตกาลและก่อนหน้านั้นในเอเชีย

เหล็กกล้าคาร์บอนคืออะไร?

ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถแบ่งออกเป็นรูปแบบต่างๆ แต่โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอนอ่อน และเหล็กกล้าที่มีความต้านทานแรงดึงสูง

ความต้านทานแรงดึงของเหล็กจะแปรผกผันกับปริมาณคาร์บอนที่อยู่ในนั้น ดังนั้นจึงสามารถเข้าใจได้ง่ายว่าเหล็กกล้าแรงดึงสูงจะมีปริมาณคาร์บอนน้อยกว่า

การเปลี่ยนแปลงของปริมาณคาร์บอนสามารถนำไปสู่ความแตกต่างในคุณสมบัติ เช่น ความเป็นพลาสติก ความเหนียว ความสามารถในการเชื่อม ฯลฯ

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีปริมาณคาร์บอนต่ำมากตั้งแต่สูง 0.5 ถึงต่ำ 0.25% จากข้อมูลของ AISI (American Iron and Steel Institute) ปริมาณคาร์บอนของเหล็กกล้าคาร์บอนแต่ละชนิดจะแตกต่างกันและได้กำหนดช่วงสำหรับแต่ละประเภท

ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าคาร์บอนสูงสามารถมีปริมาณคาร์บอนตั้งแต่ 0.6% ถึง 1%

เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนสูงพิเศษที่มีปริมาณคาร์บอนสูงสุด ปริมาณคาร์บอนสูงถึง 2 เปอร์เซ็นต์ 

ปริมาณคาร์บอนเป็นปัจจัยกำหนดที่กำหนดจุดครากของเหล็กกล้าคาร์บอนใดๆ คุณสมบัติทางเคมีของเหล็กดังกล่าวสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการอบชุบด้วยความร้อน

เหล็กกล้าคาร์บอนที่สามารถผ่านการอบชุบด้วยความร้อนสูงนั้นมีปริมาณคาร์บอนตั้งแต่ 0.3 เปอร์เซ็นต์ถึง 1.7 เปอร์เซ็นต์ วัสดุอื่น ๆ ที่มีอยู่ในเหล็กยังเป็นตัวกำหนดความแข็งแรงของเหล็ก

คุณสมบัติด้านความเหนียว ความอ่อนตัว ความสามารถในการเชื่อม ฯลฯ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับกระบวนการทั้งหมด ไม่เพียงแต่ปริมาณคาร์บอนเท่านั้น

ความแตกต่างหลักระหว่างเหล็กหมูกับเหล็กกล้าคาร์บอน

1. เหล็กหมูและเหล็กกล้าคาร์บอนมีความแตกต่างกันในแง่ของปริมาณคาร์บอน เหล็กหมูมีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน
2. เหล็กหมูใช้สำหรับจัดเก็บหรือขายโลหะในขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนใช้ทำสายไฟและวัตถุอื่น ๆ
3.  เหล็กกล้าคาร์บอนนั้นอ่อนตัวได้ดีกว่าเหล็กหมูเนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า
4. ไม่สามารถเชื่อมเหล็กหมูได้ในขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนมีคุณสมบัติในการเชื่อมได้ 
5. เหล็กหมูและเหล็กกล้าคาร์บอนมีความแตกต่างกันในแง่ของความเหนียว เหล็กหมูมีความเหนียวน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอน

อ้างอิง

1. https://www.jstage.jst.go.jp/article/isijinternational/47/1/47_1_53/_article/-char/ja/
2. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s12649-013-9223-1.pdf
3. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=rsdbs92yGs4C&oi=fnd&pg=PP7&dq=Difference+Between+Pig+Iron+and+carbon+steels&ots=-PIF83b5cs&sig=YHu2ta04UzGOQkDT_Xovq7HXdqs
4. https://www.researchgate.net/profile/Tariq-Islam-6/publication/332772564_Classification_and_Application_of_Plain_Carbon_Steels/links/605afd73a6fdccbfea00ada5/Classification-and-Application-of-Plain-Carbon-Steels.pdf

อัพเดตล่าสุด : 09 กรกฎาคม 2023