เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางคืออะไร?

เหล็กเป็นโลหะผสมของโลหะที่ประกอบด้วยเหล็กเป็นหลักและประกอบด้วยคาร์บอน 0.2 ถึง 2.1 เปอร์เซ็นต์ เหล็กทั้งหมดประกอบด้วยคาร์บอน แต่คำว่า "เหล็กกล้าคาร์บอน" ใช้กับเหล็กที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบผสมหลัก เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคาร์บอนอยู่ระหว่าง 0.30 ถึง 0.60 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ยังมีเนื้อหาแมงกานีสระหว่าง 0.6 และ 1.65 เปอร์เซ็นต์ เหล็กประเภทนี้ให้ความสมดุลที่ดีระหว่างความแข็งแรงและความเหนียวและเป็นเรื่องปกติในชิ้นส่วนเหล็กหลายประเภท

เหล็กประกอบด้วยตาข่ายผลึกของอะตอมเหล็กที่ทำให้อะตอมเลื่อนผ่านซึ่งกันและกันทำให้เหล็กบริสุทธิ์ค่อนข้างอ่อน คาร์บอนในเหล็กลดแนวโน้มนี้ทำให้เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางหนักกว่าเหล็ก องค์ประกอบเพิ่มเติมเช่นโครเมียม, แมงกานีส, ทังสเตนและวาเนเดียมสามารถทำหน้าที่เป็นสารชุบแข็งในเหล็ก สัดส่วนที่แม่นยำขององค์ประกอบเหล่านี้จะกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของเหล็ก

คาร์บอนเพิ่มเติมทำให้เหล็กแข็งขึ้น แต่ยังเปราะมากกว่าดังนั้นการผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนต้องการความสมดุลระหว่างความแข็งและความเหนียว การใช้งานทั่วไปของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางอยู่ในเครื่องจักรกลหนักเช่นเพลาเพลาข้อเหวี่ยงข้อต่อและเกียร์ เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางที่มีปริมาณคาร์บอนอยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 0.6 เปอร์เซ็นต์เป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการรถไฟเพื่อสร้างเพลารางและล้อ

การบำบัดเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางด้วยความร้อนจะเปลี่ยนคุณสมบัติเชิงกลเช่นความเหนียวความแข็งและความแข็งแรงอย่างมาก กรรมวิธีทางความร้อนของเหล็กมีผลกระทบเล็กน้อยต่อคุณสมบัติอื่น ๆ เช่นความสามารถในการนำความร้อนและไฟฟ้าเช่นกัน มีวิธีการที่หลากหลายในการบำบัดเหล็กด้วยความร้อน

ปริมาณคาร์บอนและแมงกานีสในเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางทำให้ดับและแบ่งเบาบรรเทาวิธีการรักษาความร้อนที่พบบ่อยที่สุดสำหรับเหล็กประเภทนี้ กระบวนการนี้โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเหล็กซ้ำ ๆ ให้น้อยกว่า 1,333 ° F (ประมาณ 723 ° C) และทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วโดยการดับในของเหลวเช่นน้ำมันหรือน้ำ อุณหภูมิและเวลาของกระบวนการนี้ทำให้ผู้ผลิตสามารถควบคุมคุณสมบัติสุดท้ายของเหล็กได้อย่างแม่นยำ

การชุบแข็งเคสเป็นกระบวนการชุบเหล็กกล้าที่มีผลกับผิวด้านนอกของเหล็กเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้เกิดภายนอกที่แข็งและกันน้ำได้และมีการตกแต่งภายในที่เหนียวกว่า เหล็กกล้าคาร์บอนมักมีการชุบแข็งเป็นกรณี ๆ ไปเพราะมันยากที่จะชุบเหล็กกล้าคาร์บอนหนาให้แข็ง เหล็กที่มีส่วนผสมของการเจือปนมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีความสามารถในการชุบแข็งมากขึ้นและอาจไม่จำเป็นต้องชุบแข็ง