ปัจจัยใดที่มีผลต่อความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอน?

ความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ มากมายรวมถึงการสัมผัสคาร์บอนจำนวนและประเภทขององค์ประกอบอื่น ๆ ในโลหะผสมและกระบวนการเฉพาะที่ใช้ในการสร้างเหล็กเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำซึ่งมีคาร์บอน 0.05 ถึง 0.25% มักจะเป็นความหลากหลายที่อ่อนที่สุดแม้ว่าจะสามารถแข็งตัวผ่านกระบวนการที่เรียกว่า carburizingเหล็กกล้าคาร์บอนสูงพิเศษซึ่งอาจประกอบด้วยคาร์บอนสูงถึง 2% โดยทั่วไปจะเป็นประเภทที่ยากที่สุดแม้ว่าความแข็งสุดท้ายของแต่ละผลิตภัณฑ์จะถูกกำหนดโดยกระบวนการบำบัดความร้อนต่างๆกระบวนการดับสามารถเพิ่มความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนได้ประมาณสี่เท่าแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วการแบ่งเบาจะช่วยลดความแข็ง

เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นโลหะผสมที่ประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอนเป็นหลักองค์ประกอบอื่น ๆ อาจมีอยู่เช่นกันโดยทั่วไปในปริมาณที่น้อยมากมีคำจำกัดความที่แตกต่างกันสองสามประการของสิ่งที่ถือว่าเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนแม้ว่าองค์ประกอบเช่นซิลิคอนและทองแดงมักจะคิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่า 0.6% ของโลหะผสมต่างๆโลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอนบางชนิดสามารถมีองค์ประกอบได้มากถึง 1.6% เช่นแมงกานีสเนื่องจากมีโลหะผสมที่แตกต่างกันจำนวนมากซึ่งมักเรียกกันว่าเหล็กกล้าคาร์บอนแต่ละประเภทมีแนวโน้มที่จะมีความแข็งที่แตกต่างกัน

ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนคือปริมาณคาร์บอนที่มีอยู่ในโลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีแนวโน้มที่จะนุ่มที่สุดในขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนสูงเป็นพิเศษอาจค่อนข้างแข็งและเปราะนอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนลักษณะทางกายภาพของเหล็กกล้าคาร์บอนผ่านการรักษาที่หลากหลายไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มหรือลดความแข็ง

ถึงแม้ว่าเหล็กคาร์บอนต่ำจะค่อนข้างนุ่ม แต่กระบวนการที่เรียกว่า carburization อาจทำให้มันยากขึ้นกระบวนการบำบัดความร้อนนี้ทำให้อัลลอยดูดซับคาร์บอนเพิ่มเติมจากแหล่งที่เป็นของแข็งของเหลวและก๊าซเช่นถ่านและคาร์บอนมอนอกไซด์โดยทั่วไปคาร์บอนจะถูกดูดซึมเข้าไปในพื้นผิวของโลหะเท่านั้นซึ่งส่งผลให้ชั้นนอกแข็งและแกนที่นุ่มกว่าและเหนียวมาก

เหล็กกล้าคาร์บอนเนื้อหาสูงมักจะยากที่จะเริ่มต้น แต่กระบวนการดับสามารถทำให้พวกเขาได้ยากขึ้นหากโลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอนนั้นยากเกินไป แต่โดยทั่วไปแล้วมันจะค่อนข้างเปราะโลหะผสมที่แข็งเป็นพิเศษบางตัวต้องอยู่ภายใต้กระบวนการดับและการแบ่งเบาผมที่สามารถลดความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนและเพิ่มความเหนียวกระบวนการอื่น ๆ เช่นการหลอมสามารถเพิ่มความเหนียวและลดความแข็งโดยรวมของเหล็กกล้าคาร์บอน