เหล็ก

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา

เหล็กกล้า
FagerstaRAÄ2.jpg
เฟส
โครงสร้างจุลภาค
ชั้นเรียน
วัสดุที่เป็นเหล็กอื่น ๆ
เคเบิลเหล็กของเหมือง หอคดเคี้ยว

เหล็กเป็นโลหะผสมที่ประกอบด้วยเหล็กซึ่งมีคาร์บอนเพียงไม่กี่สิบเปอร์เซ็นต์เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความต้านทานการแตกหักเมื่อเทียบกับเหล็กรูปแบบอื่น อาจมีองค์ประกอบอื่น ๆ อีกมากมายหรือเพิ่มเข้ามา เหล็กสแตนเลสที่มีการกัดกร่อน - และความจำเป็นในการเกิดออกซิเดชันทนมักจะเพิ่มอีก 11% โครเมียมเพราะความสูงของแรงดึงและต้นทุนต่ำเหล็กที่ใช้ในอาคาร , โครงสร้างพื้นฐาน , เครื่องมือ , เรือ , รถไฟ , รถยนต์ , เครื่อง, เครื่องใช้ไฟฟ้าและอาวุธเหล็กเป็นโลหะฐานของเหล็ก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิก็สามารถใช้สองรูปแบบผลึก (รูปแบบ allotropic): ร่างแน่นิ่งลูกบาศก์และใบหน้าเป็นศูนย์กลางลูกบาศก์การทำงานร่วมกันของallotropes ของเหล็กกับองค์ประกอบโลหะผสม ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์บอน ทำให้เหล็กและเหล็กหล่อมีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่หลากหลาย

ในเหล็กบริสุทธิ์โครงสร้างผลึกมีความต้านทานค่อนข้างน้อยต่ออะตอมของเหล็กที่เลื่อนผ่านกัน ดังนั้นเหล็กบริสุทธิ์จึงค่อนข้างเหนียวหรือนุ่มและก่อตัวได้ง่าย ในเหล็กขนาดเล็กจำนวนคาร์บอนองค์ประกอบอื่น ๆ และรวมอยู่ในการกระทำเหล็กเป็นตัวแทนแข็งที่ป้องกันไม่ให้การเคลื่อนไหวของผลกระทบ

คาร์บอนในโลหะผสมเหล็กทั่วไปอาจมีส่วนมากถึง 2.14% ของน้ำหนัก[1]ปริมาณคาร์บอนและองค์ประกอบผสมอื่นๆ ที่แปรผันไป ตลอดจนการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีและกายภาพในเหล็กขั้นสุดท้าย (ไม่ว่าจะเป็นธาตุที่ถูกละลายหรือเฟสตกตะกอน) จะทำให้การเคลื่อนที่ของความคลาดเคลื่อนที่ทำให้เหล็กเหนียวบริสุทธิ์ และด้วยเหตุนี้จึงควบคุมและปรับปรุงคุณภาพ คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึงความแข็ง , พฤติกรรมดับที่จำเป็นสำหรับการอบ , พฤติกรรมการแบ่งเบาบรรเทา , ความแข็งแรงของอัตราผลตอบแทนและความต้านทานแรงดึงของเหล็กที่เกิด การเพิ่มความแข็งแรงของเหล็กเมื่อเทียบกับเหล็กบริสุทธิ์ทำได้โดยการลดความเหนียวของเหล็กเท่านั้น

เหล็กที่ผลิตในbloomeryเตาเผาเป็นพัน ๆ ปี แต่ขนาดใหญ่ของใช้ในอุตสาหกรรมเริ่มวิธีการผลิตเฉพาะหลังจากที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้วางแผนในศตวรรษที่ 17 ด้วยการแนะนำของเตาหลอมและการผลิตของเบ้าหลอมเหล็กตามด้วยเตาเผาแบบเปิดและกระบวนการเบสเซเมอร์ในอังกฤษในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ด้วยการประดิษฐ์กระบวนการเบสเซเมอร์ ยุคใหม่ของการผลิตเหล็กจำนวนมากได้เริ่มต้นขึ้น เหล็กอ่อนแทนที่เหล็กดัด บรรดารัฐในเยอรมนีเห็นถึงความสามารถด้านเหล็กที่สำคัญของยุโรปในศตวรรษที่ 19 [2]

การปรับแต่งเพิ่มเติมในกระบวนการ เช่นการผลิตเหล็กกล้าด้วยออกซิเจนขั้นพื้นฐาน (BOS) ส่วนใหญ่แทนที่วิธีการก่อนหน้านี้โดยการลดต้นทุนการผลิตลงต่อไปและเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ทุกวันนี้ เหล็กเป็นหนึ่งในวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้นมากที่สุดในโลก โดยมีการผลิตมากกว่า 1.6 พันล้านตันต่อปี เหล็กสมัยใหม่จะถูกระบุด้วยเกรดต่างๆที่กำหนดโดยทั่วไปสารพันองค์กรมาตรฐาน

คำจำกัดความและเนื้อหาที่เกี่ยวข้อง

ชิ้นงานเหล็กเรืองแสงที่แสดงถึงศิลปะของช่างตีเหล็ก

คำนามเหล็กกล้ามาจากคำคุณศัพท์ดั้งเดิมstahlijąหรือstakhlijan 'ทำจากเหล็ก' ซึ่งเกี่ยวข้องกับstahlazหรือstahliją 'บริษัทที่ยืนหยัด' [3]

ปริมาณคาร์บอนของเหล็กอยู่ระหว่าง 0.002% ถึง 2.14% โดยน้ำหนักสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา ( โลหะผสมเหล็ก - คาร์บอน ) ปริมาณคาร์บอนน้อยเกินไปจะทำให้เหล็ก (บริสุทธิ์) อ่อนตัว เหนียว และอ่อนแรง เนื้อหาคาร์บอนสูงกว่าเหล็กอัลลอยทำให้เปราะเรียกกันว่าหมูเหล็ก เหล็กกล้าผสมเป็นเหล็กกล้าที่มีการเติมธาตุผสมอื่นๆ เข้าไปโดยเจตนาเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของเหล็ก ทั่วไปองค์ประกอบผสม ได้แก่แมงกานีส , นิกเกิล , โครเมียม , โมลิบดีนัม , โบรอน , ไทเทเนียม , วานาเดียม , ทังสเตน ,โคบอลต์และไนโอเบียม [4]องค์ประกอบเพิ่มเติมถือว่าไม่พึงประสงค์ที่พบบ่อยมากที่สุดนอกจากนี้ยังมีความสำคัญในเหล็ก: ฟอสฟอรัส , กำมะถัน , ซิลิกอนและร่องรอยของออกซิเจน , ไนโตรเจนและทองแดง

ธรรมดาผสมคาร์บอนเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า 2.1% ที่รู้จักกันเป็นเหล็กหล่อด้วยเทคนิคการผลิตเหล็กสมัยใหม่เช่น การขึ้นรูปโลหะด้วยผง เป็นไปได้ที่จะทำเหล็กกล้าที่มีคาร์บอนสูงมาก (และวัสดุโลหะผสมอื่นๆ) แต่สิ่งนี้ไม่ธรรมดา เหล็กหล่อไม่สามารถหลอมได้แม้ในขณะที่ร้อน แต่สามารถขึ้นรูปได้ด้วยการหล่อเพราะมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าเหล็กกล้าและมีคุณสมบัติในการหล่อที่ดี[4]องค์ประกอบบางอย่างของเหล็กหล่อ ในขณะที่ยังคงความประหยัดของการหลอมและการหล่อไว้ สามารถนำไปอบชุบด้วยความร้อนหลังจากการหล่อเพื่อทำเหล็กอ่อนหรือวัตถุเหล็กดัดเหล็กแตกต่างจากเหล็กดัด(ตอนนี้ส่วนใหญ่ล้าสมัย) ซึ่งอาจมีจำนวนน้อยของคาร์บอน แต่จำนวนมากของตะกรัน

คุณสมบัติของวัสดุ

แผนภาพเฟสของเหล็ก-คาร์บอนแสดงเงื่อนไขที่จำเป็นในการสร้างเฟสต่างๆ martensiteจะไม่แสดงในขณะที่มันไม่ได้เป็นขั้นตอนที่มีเสถียรภาพ

ต้นกำเนิดและการผลิต

เหล็กมักพบในเปลือกโลกในรูปของแร่โดยปกติแล้วจะเป็นเหล็กออกไซด์ เช่นแมกนีไทต์หรือเฮมาไทต์ เหล็กถูกสกัดจากแร่เหล็กโดยการเอาออกซิเจนออกไปผ่านการรวมกันกับคู่เคมีที่ต้องการ เช่น คาร์บอน ซึ่งสูญเสียสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการนี้เรียกว่าการถลุงโลหะถูกนำมาใช้ครั้งแรกกับโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าเช่นดีบุกซึ่งหลอมละลายที่อุณหภูมิประมาณ 250 °C (482 °F) และทองแดงซึ่งหลอมละลายที่อุณหภูมิประมาณ 1,100 °C (2,010 °F) และหลอมรวมเป็นทองแดงซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า 1,083 °C (1,981 °F) ในการเปรียบเทียบ เหล็กหล่อละลายที่ประมาณ 1,375 °C (2,507 °F) [5]เหล็กจำนวนเล็กน้อยถูกหลอมในสมัยโบราณ ในสถานะของแข็ง โดยให้ความร้อนแร่ในกองไฟถ่านจากนั้นเชื่อมก้อนเข้าด้วยกันด้วยค้อน และในกระบวนการบีบสิ่งสกปรกออก ด้วยความระมัดระวัง สามารถควบคุมปริมาณคาร์บอนได้โดยการเคลื่อนย้ายไปมาในกองไฟ ต่างจากทองแดงและดีบุก เหล็กที่เป็นของเหลวหรือของแข็งสามารถละลายคาร์บอนได้ค่อนข้างง่าย

ทั้งหมดของอุณหภูมิเหล่านี้อาจจะถึงกับวิธีการโบราณที่ใช้มาตั้งแต่ยุคสำริดเนื่องจากอัตราการออกซิเดชันของเหล็กเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกินกว่า 800 °C (1,470 °F) การถลุงจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำจึงเป็นสิ่งสำคัญ การหลอมโดยใช้คาร์บอนเพื่อลดเหล็กออกไซด์ ส่งผลให้โลหะผสม ( เหล็กหมู ) กักเก็บคาร์บอนไว้มากเกินไปที่จะเรียกว่าเหล็ก[5]คาร์บอนส่วนเกินและสิ่งเจือปนอื่นๆ จะถูกลบออกในขั้นตอนถัดไป

มักจะเติมวัสดุอื่นๆ ลงในส่วนผสมของเหล็ก/คาร์บอนเพื่อผลิตเหล็กที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการนิกเกิลและแมงกานีสในสแตนเพิ่มการต้านทานแรงดึงและทำให้austeniteรูปแบบของการแก้ปัญหาเหล็กคาร์บอนมีเสถียรภาพมากขึ้นโครเมียมแข็งเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิละลายและวานาเดียมนอกจากนี้ยังเพิ่มความแข็งในขณะที่ทำให้น้อยแนวโน้มที่จะเมื่อยล้าโลหะ [6]

เพื่อยับยั้งการกัดกร่อน สามารถเพิ่มโครเมียมอย่างน้อย 11% ลงในเหล็กเพื่อให้ฮาร์ดออกไซด์ก่อตัวบนพื้นผิวโลหะ นี้เป็นที่รู้จักกันเป็นสแตนเลสทังสเตนช้าการก่อตัวของซีเมนเก็บคาร์บอนในเมทริกซ์เหล็กและช่วยให้martensiteจะชอบรูปแบบในอัตราที่ช้าลงดับส่งผลให้ในเหล็กความเร็วสูงนอกเหนือจากตะกั่วและกำมะถันขนาดของเมล็ดข้าวลดลงจึงทำให้เหล็กง่ายต่อการเปิดแต่ยังเปราะและมีแนวโน้มที่จะกัดกร่อนอีกด้วย อย่างไรก็ตาม โลหะผสมดังกล่าวมักใช้สำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น น็อต สลักเกลียว และแหวนรอง ในการใช้งานที่ความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนไม่ได้มีความสำคัญสูงสุด ส่วนใหญ่ แต่บล็อก -pองค์ประกอบต่างๆเช่นกำมะถันไนโตรเจน , ฟอสฟอรัสสารปนเปื้อนและตะกั่วมีการพิจารณาที่ทำให้เหล็กมากขึ้นเปราะและจะถูกลบออกจากสแตนจึงละลายระหว่างการประมวลผล [6]

คุณสมบัติ

ความหนาแน่นของเหล็กแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบผสม แต่มักจะอยู่ระหว่าง 7,750 และ 8,050 กก. / ม. 3 (484 และ 503 ปอนด์ / ลูกบาศ์กฟุต) หรือ 7.75 และ 8.05 กรัม / ซม. 3 (4.48 และ 4.65 ออนซ์ / ลูกบาศ์ก) [7]

แม้จะอยู่ในช่วงความเข้มข้นที่แคบของส่วนผสมของคาร์บอนและเหล็กที่ทำเป็นเหล็ก โครงสร้างทางโลหะวิทยาที่แตกต่างกันหลายอย่างก็สามารถสร้างคุณสมบัติที่แตกต่างกันได้ การทำความเข้าใจคุณสมบัติดังกล่าวมีความสำคัญต่อการผลิตเหล็กที่มีคุณภาพ ที่อุณหภูมิห้องรูปแบบที่เสถียรที่สุดของเหล็กบริสุทธิ์คือโครงสร้างลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ร่างกาย (BCC) ที่เรียกว่าเหล็กอัลฟาหรือเหล็ก α เป็นโลหะที่ค่อนข้างอ่อนซึ่งสามารถละลายคาร์บอนที่มีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ไม่เกิน 0.005% ที่ 0 °C (32 °F) และ 0.021 โดยน้ำหนักที่ 723 °C (1,333 °F) รวมของคาร์บอนในเหล็กที่เรียกว่าอัลฟาเฟอร์ไรต์ที่ 910 °C เหล็กบริสุทธิ์จะเปลี่ยนเป็นรูปลูกบาศก์โครงสร้าง (FCC) เรียกว่า แกมมาเหล็ก หรือ γ-เหล็ก การรวมคาร์บอนในเหล็กแกมมาเรียกว่าออสเทนไนต์ โครงสร้าง FCC ที่เปิดกว้างมากขึ้นของออสเทนไนต์สามารถละลายคาร์บอนได้มากกว่ามาก มากถึง 2.1% [8] (38 เท่าของเฟอร์ไรต์) คาร์บอนที่ 1,148 °C (2,098 °F) ซึ่งสะท้อนถึงปริมาณคาร์บอนส่วนบนของเหล็ก เป็นเหล็กหล่อ[9]เมื่อคาร์บอนเคลื่อนตัวออกจากสารละลายด้วยเหล็ก จะเกิดเป็นวัสดุที่แข็งแต่เปราะซึ่งเรียกว่าซีเมนต์ (Fe 3 C)

เมื่อเหล็กที่มีคาร์บอน 0.8% (เรียกว่าเหล็กยูเทคตอยด์) ถูกทำให้เย็นลงเฟสออสเทนนิติก (FCC) ของส่วนผสมจะพยายามเปลี่ยนกลับเป็นเฟสเฟอร์ไรท์ (BCC) คาร์บอนไม่พอดีกับโครงสร้างออสเทนไนต์ของ FCC อีกต่อไป ส่งผลให้มีคาร์บอนมากเกินไป วิธีหนึ่งสำหรับคาร์บอนในการออกจากออสเทนไนต์คือการตกตะกอนของสารละลายเป็นซีเมนต์โดยทิ้งเฟสของเหล็ก BCC ที่เรียกว่าเฟอร์ไรท์โดยมีคาร์บอนอยู่ในสารละลายเล็กน้อย เฟอร์ไรท์และซีเมนต์ทั้งสองจะตกตะกอนพร้อมกันทำให้เกิดโครงสร้างชั้นที่เรียกว่าเพิร์ลไลต์ซึ่งตั้งชื่อตามความคล้ายคลึงกับหอยมุก. ในองค์ประกอบไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ (คาร์บอนมากกว่า 0.8%) คาร์บอนจะตกตะกอนก่อนเป็นการรวมตัวของซีเมนต์ไทต์จำนวนมากที่ขอบเขตเกรนออสเทนไนต์จนกระทั่งเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนในเมล็ดพืชลดลงเป็นองค์ประกอบยูเทคตอยด์ (คาร์บอน 0.8%) ซึ่ง ชี้รูปแบบโครงสร้างไข่มุก สำหรับเหล็กที่มีคาร์บอนน้อยกว่า 0.8% (ไฮโพยูเทคตอยด์) เฟอร์ไรท์จะก่อตัวขึ้นภายในเมล็ดพืชก่อน จนกว่าองค์ประกอบที่เหลือจะเพิ่มขึ้นเป็น 0.8% ของคาร์บอน ซึ่งจะทำให้เกิดโครงสร้างไข่มุกขึ้น ไม่มีการเจือปนของซีเมนต์ในปริมาณมากที่ขอบของเหล็กไฮโปยูคตอยด์[10]ข้างต้นอนุมานว่ากระบวนการทำความเย็นช้ามาก ทำให้มีเวลาเพียงพอสำหรับการย้ายคาร์บอน

เมื่ออัตราการระบายความร้อนเพิ่มขึ้น คาร์บอนจะมีเวลาน้อยลงในการโยกย้ายเพื่อสร้างคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน แต่จะมีเพิร์ลไลท์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่มีโครงสร้างที่ละเอียดและละเอียดกว่าภายในเกรน ดังนั้นคาร์ไบด์จึงกระจายตัวอย่างกว้างขวางมากขึ้นและทำหน้าที่ป้องกันการลื่นของข้อบกพร่องภายในเมล็ดพืชเหล่านั้น ส่งผลให้เหล็กแข็งตัว ในอัตราที่สูงมากการระบายความร้อนที่ผลิตโดยดับคาร์บอนมีเวลาในการโยกย้ายไม่ได้ แต่ถูกล็อคภายในใบหน้าเป็นศูนย์กลาง austenite และรูปแบบmartensite Martensite เป็นรูปแบบคาร์บอนและเหล็กที่มีความอิ่มตัวสูงและมีความเครียดสูง และมีความแข็งมากแต่เปราะ เฟสมาร์เทนซิติกมีรูปแบบที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน คาร์บอนต่ำกว่า 0.2% จะใช้รูปแบบผลึกเฟอร์ไรท์ BCC แต่ที่ปริมาณคาร์บอนสูงกว่าจะใช้aโครงสร้างรูปสี่เหลี่ยมจตุรัสที่มีลำตัวเป็นศูนย์กลาง (BCT) ไม่มีพลังงานกระตุ้นความร้อนสำหรับการเปลี่ยนรูปจากออสเทนไนต์เป็นมาร์เทนไซต์[ จำเป็นต้องชี้แจง ]ยิ่งกว่านั้น ไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบใด ๆ ดังนั้นอะตอมโดยทั่วไปจะคงไว้ซึ่งเพื่อนบ้านเดียวกัน(11)

มาร์เทนไซต์มีความหนาแน่นต่ำกว่า (จะขยายตัวระหว่างการทำความเย็น) มากกว่าออสเทนไนต์ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงระหว่างพวกมันจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร ในกรณีนี้ การขยายตัวเกิดขึ้น ความเค้นภายในจากการขยายตัวนี้โดยทั่วไปจะอยู่ในรูปแบบของการกดทับบนผลึกของมาร์เทนไซต์และแรงตึงบนเฟอร์ไรท์ที่เหลืออยู่ โดยมีแรงเฉือนในปริมาณที่พอเหมาะบนองค์ประกอบทั้งสอง หากการชุบแข็งอย่างไม่ถูกต้อง ความเค้นภายในอาจทำให้ชิ้นส่วนแตกเป็นเสี่ยงเมื่อเย็นตัวลง อย่างน้อยที่สุดก็ทำให้เกิดการแข็งตัวของงานภายในและความไม่สมบูรณ์ของกล้องจุลทรรศน์อื่นๆ เป็นเรื่องปกติที่การดับรอยแตกจะเกิดขึ้นเมื่อเหล็กดับด้วยน้ำ แม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นได้ตลอดเวลาก็ตาม (12)

การรักษาความร้อน

แผนภาพเฟส Fe-C สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน แสดงอุณหภูมิวิกฤตA 0 , A 1 , A 2และ A 3สำหรับการอบชุบด้วยความร้อน

มีกระบวนการบำบัดความร้อนหลายประเภทสำหรับเหล็ก ที่พบมากที่สุดคือการหลอม , ดับและการแบ่งเบาบรรเทา การอบชุบด้วยความร้อนมีผลกับองค์ประกอบที่อยู่เหนือองค์ประกอบยูเทคตอยด์ (ไฮเปอร์ยูเทคตอยด์) ที่มีคาร์บอน 0.8% เหล็กไฮโปยูเทคตอยด์ไม่ได้รับประโยชน์จากการอบชุบด้วยความร้อน

การหลอมเป็นกระบวนการให้ความร้อนแก่เหล็กให้มีอุณหภูมิสูงเพียงพอเพื่อบรรเทาความเค้นภายใน ไม่ก่อให้เกิดการอ่อนตัวโดยทั่วไปของผลิตภัณฑ์ แต่จะบรรเทาความเครียดและความเครียดที่กักขังไว้ภายในวัสดุเท่านั้น หลอมจะต้องผ่านขั้นตอนที่สาม: การกู้คืน , recrystallizationและการเจริญเติบโตของข้าวอุณหภูมิที่ต้องการในการหลอมเหล็กบางประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของการหลอมที่ต้องทำและองค์ประกอบการผสม[13]

ดับร้อนเกี่ยวข้องกับเหล็กเพื่อสร้างเฟส austenite แล้วดับในน้ำหรือน้ำมัน การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วส่งผลให้โครงสร้างมาร์เทนซิติกแข็งแต่เปราะ [11]เหล็กจะถูกอบชุบ ซึ่งเป็นเพียงการอบอ่อนแบบพิเศษ เพื่อลดความเปราะบาง ในแอปพลิเคชันนี้ กระบวนการหลอม (แบ่งเบาบรรเทา) จะเปลี่ยนมาร์เทนไซต์บางส่วนให้เป็นซีเมนต์ไทต์หรือสเฟียรอยด์และด้วยเหตุนี้จึงช่วยลดความเครียดและข้อบกพร่องภายใน ผลที่ได้คือเหล็กที่เหนียวและทนต่อการแตกหักมากขึ้น [14]

การผลิตเหล็ก

เม็ดแร่เหล็กสำหรับการผลิตเหล็ก

เมื่อเหล็กถลุงจากแร่ของมันก็มีคาร์บอนมากกว่าเป็นที่พึงปรารถนา ในการที่จะเป็นเหล็กได้นั้น จะต้องผ่านกรรมวิธีใหม่เพื่อลดปริมาณคาร์บอนให้เหลือในปริมาณที่ถูกต้อง จากนั้นจึงเติมองค์ประกอบอื่นๆ ลงไปได้ ในอดีตโรงงานเหล็กจะหล่อผลิตภัณฑ์เหล็กดิบเป็นแท่งซึ่งจะถูกเก็บไว้จนกว่าจะใช้ในกระบวนการกลั่นเพิ่มเติมซึ่งส่งผลให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ในสิ่งอำนวยความสะดวกที่ทันสมัย ​​ผลิตภัณฑ์ตั้งต้นจะใกล้เคียงกับองค์ประกอบสุดท้ายและถูกหล่ออย่างต่อเนื่องเป็นแผ่นยาว ตัดและขึ้นรูปเป็นแท่งและการอัดขึ้นรูป และผ่านกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ทุกวันนี้ เหล็กประมาณ 96% ถูกหล่ออย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ผลิตเพียง 4% เป็นแท่ง[15]

แท่งมีความร้อนแล้วในบ่อแช่น้ำและเหล็กแผ่นรีดร้อนลงในแผ่นกระดาษชิ้นเล็กหรือบุปผาแผ่นคอนกรีตรีดร้อนหรือเย็นเป็นแผ่นโลหะหรือแผ่น เหล็กแท่งรีดร้อนหรือเย็นเป็นแท่ง แท่ง และลวด บุปผาจะร้อนหรือเย็นรีดเป็นเหล็กโครงสร้างเช่นI-Beamและรางในโรงงานเหล็กสมัยใหม่ กระบวนการเหล่านี้มักเกิดขึ้นในสายการผลิตเดียวโดยมีแร่เข้ามาและผลิตภัณฑ์เหล็กสำเร็จรูปออกมา[16]บางครั้งหลังจากการรีดเหล็กครั้งสุดท้าย เหล็กจะถูกอบชุบด้วยความร้อนเพื่อความแข็งแรง อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ค่อนข้างหายาก[17]

ประวัติการผลิตเหล็ก

Bloomeryถลุงในยุคกลาง

เหล็กโบราณ

เหล็กเป็นที่รู้จักกันในสมัยโบราณและถูกผลิตในbloomeriesและทดลอง [18] [19]

การผลิตเหล็กที่รู้จักกันเร็วที่สุดนั้นพบเห็นได้ในชิ้นส่วนเครื่องเหล็กที่ขุดจากแหล่งโบราณคดีในอนาโตเลีย ( Kaman-Kalehöyük ) และมีอายุเกือบ 4,000 ปีตั้งแต่ 1800 ปีก่อนคริสตกาล[20] [21] ฮอเรซระบุอาวุธเหล็กเช่นfalcataในคาบสมุทรไอบีเรีขณะที่เหล็ก Noricถูกใช้โดยทหารโรมัน [22]

ชื่อเสียงของSeric ironของอินเดียใต้ (wootz steel) เติบโตขึ้นอย่างมากในส่วนที่เหลือของโลก[19]แหล่งผลิตโลหะในศรีลังกาใช้เตาเผาแบบใช้ลมซึ่งขับเคลื่อนโดยลมมรสุม ซึ่งสามารถผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนสูงได้การผลิตเหล็กกล้า Wootzขนาดใหญ่ในอินเดียโดยใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสตกาล ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกการผลิตเหล็กและโลหะวิทยาสมัยใหม่[18] [19]

จีนของรบสหรัฐฯประจำเดือน (403-221 BC) มีดับแข็งเหล็ก[23]ในขณะที่ภาษาจีนของราชวงศ์ฮั่น (202 ปีก่อนคริสตกาล - ค.ศ. 220) ที่สร้างโดยเหล็กหลอมเหล็กดัดกันด้วยเหล็กหล่อจึงผลิตคาร์บอน - เหล็กขั้นกลางในคริสต์ศตวรรษที่ 1 [24] [25]

มีหลักฐานว่าเหล็กกล้าคาร์บอนถูกผลิตขึ้นในแทนซาเนียตะวันตกโดยบรรพบุรุษของชาวฮายาเมื่อ 2,000 ปีก่อน โดยกระบวนการที่ซับซ้อนของ "การให้ความร้อนล่วงหน้า" ซึ่งทำให้อุณหภูมิภายในเตาเผาสูงถึง 1300 ถึง 1400 °C [26] [27] [28] [29] [30] [31]

เหล็กกล้า Wootz และเหล็กดามัสกัส

หลักฐานของการผลิตที่เก่าแก่ที่สุดของเหล็กคาร์บอนสูงในอินเดียจะพบในKodumanalในรัฐทมิฬนาฑูที่Golcondaพื้นที่ในรัฐอานธรประเทศและกรณาฏกะและในSamanalawewaพื้นที่ของศรีลังกา [32]สิ่งนี้กลายเป็นที่รู้จักในชื่อWootz steelผลิตในอินเดียใต้ประมาณศตวรรษที่หกก่อนคริสต์ศักราชและส่งออกไปทั่วโลก[33] [34]เทคโนโลยีเหล็กมีอยู่ก่อน 326 ปีก่อนคริสตกาลในภูมิภาคตามที่กล่าวถึงในวรรณคดีของSangam Tamil, อาหรับ, และละตินเป็นเหล็กที่ดีที่สุดในโลกส่งออกไปยังชาวโรมันอียิปต์จีนและโลกอาหรับในเวลานั้น - สิ่งที่พวกเขาเรียกว่าSeric เหล็ก[35] 200 BC ทมิฬสมาคมการค้าใน Tissamaharamaในตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศศรีลังกามากับพวกเขาบางส่วนของที่เก่าแก่ที่สุดเหล็กและเหล็กกล้าสิ่งประดิษฐ์และกระบวนการผลิตไปยังเกาะจากยุคคลาสสิก [36] [37] [38]ชาวจีนและชาวบ้านในอนุราธปุระศรีลังกายังได้นำวิธีการผลิตเหล็ก Wootz จากราชวงศ์ Cheraทมิฬทางตอนใต้ของอินเดียมาใช้ในคริสต์ศตวรรษที่ 5 [39] [40]ในศรีลังกา กรรมวิธีการผลิตเหล็กในยุคแรกนี้ใช้เตาลมแบบพิเศษ ซึ่งขับเคลื่อนโดยลมมรสุม ซึ่งสามารถผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนสูงได้[41] [42]เนื่องจากเทคโนโลยีได้มาจากชาวทมิฬจากอินเดียใต้[ ต้องการอ้างอิง ]ต้นกำเนิดของเทคโนโลยีเหล็กในอินเดียสามารถประมาณได้ประมาณ 400–500 ปีก่อนคริสตกาล[33] [42]

การผลิตสิ่งที่เรียกว่า Wootz หรือเหล็กดามัสกัสซึ่งมีชื่อเสียงในด้านความทนทานและความสามารถในการยึดขอบ อาจถูกชาวอาหรับมาจากเปอร์เซียซึ่งนำมันมาจากอินเดีย มันถูกสร้างขึ้นมาจากวัสดุที่แตกต่างกันหลายคนรวมทั้งต่าง ๆธาตุเห็นได้ชัดว่าในท้ายที่สุดจากงานเขียนของโซซิมอสออฟพาโนโปลิสใน 327 ปีก่อนคริสตกาลอเล็กซานเดอร์มหาราชได้รับรางวัลจากกษัตริย์Porusผู้พ่ายแพ้ไม่ใช่ด้วยทองคำหรือเงิน แต่ด้วยเหล็ก 30 ปอนด์[43]การศึกษาล่าสุดได้เสนอว่าท่อนาโนคาร์บอนรวมอยู่ในโครงสร้างของมัน ซึ่งอาจอธิบายคุณสมบัติบางอย่างในตำนานของมัน แม้ว่า ด้วยเทคโนโลยีของเวลานั้น คุณสมบัติดังกล่าวเกิดขึ้นโดยบังเอิญมากกว่าโดยการออกแบบ(44) ใช้ลมธรรมชาติในที่ที่ดินที่มีธาตุเหล็กได้รับความร้อนจากการใช้ไม้สิงหลโบราณที่มีการจัดการที่จะดึงตันของเหล็กสำหรับทุก 2 ตันของดิน[41]ความสำเร็จที่โดดเด่นในช่วงเวลานั้น พบเตาเผาดังกล่าวในสมานาลาเววาและนักโบราณคดีสามารถผลิตเหล็กได้เหมือนสมัยก่อน[41] [45]

เหล็กกล้าเบ้าหลอมที่เกิดขึ้นจากการให้ความร้อนและความเย็นอย่างช้าๆ ของเหล็กบริสุทธิ์และคาร์บอน (โดยทั่วไปจะอยู่ในรูปของถ่าน) ในเบ้าหลอม ถูกผลิตขึ้นในเมิร์ฟในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 9 ถึง 10 [34]ในศตวรรษที่ 11 มีหลักฐานการผลิตเหล็กในSong Chinaโดยใช้สองเทคนิค: วิธี "berganesque" ที่ผลิตเหล็กที่ด้อยกว่าและเป็นเนื้อเดียวกันและสารตั้งต้นของกระบวนการ Bessemerสมัยใหม่ที่ใช้ decarbonization บางส่วนผ่านการปลอมซ้ำ ภายใต้ระเบิดเย็น [46]

การผลิตเหล็กสมัยใหม่

ผู้แปรรูป Bessemer ในSheffieldประเทศอังกฤษ

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 ขั้นตอนแรกในการผลิตเหล็กในยุโรปได้รับการถลุงแร่เหล็กเข้าไปในเหล็กในเตาหลอม [47]เดิมทีใช้ถ่านโค้กวิธีการสมัยใหม่ใช้โค้กซึ่งพิสูจน์แล้วว่าประหยัดกว่า [48] [49] [50]

กระบวนการเริ่มต้นจากเหล็กเส้น

ในกระบวนการเหล่านี้ เหล็กหมูถูกกลั่น (ละเอียด) ในโรงตีเหล็กละเอียดเพื่อผลิตเหล็กเส้นจากนั้นใช้ในการผลิตเหล็ก [47]

การผลิตเหล็กโดยกระบวนการประสานได้อธิบายไว้ในบทความที่ตีพิมพ์ในกรุงปรากในปี ค.ศ. 1574 และถูกใช้ในนูเรมเบิร์กตั้งแต่ปี 1601 กระบวนการที่คล้ายกันสำหรับการชุบแข็งเคสและแฟ้มได้อธิบายไว้ในหนังสือที่ตีพิมพ์ในเนเปิลส์ในปี ค.ศ. 1589 กระบวนการนี้คือ แนะนำให้รู้จักกับอังกฤษในราวปี 1614 และใช้ในการผลิตเหล็กดังกล่าวโดย Sir Basil Brookeที่Coalbrookdaleในช่วงปี 1610 [51]

วัตถุดิบสำหรับกระบวนการนี้คือแท่งเหล็ก ในช่วงศตวรรษที่ 17 ได้มีการตระหนักว่าเหล็กกล้าที่ดีที่สุดมาจากแร่เหล็กของภูมิภาคทางเหนือของกรุงสตอกโฮล์มประเทศสวีเดน นี่ยังคงเป็นแหล่งวัตถุดิบตามปกติในศตวรรษที่ 19 ตราบเท่าที่มีการใช้กระบวนการนี้[52] [53]

เหล็กกล้าเบ้าหลอมเป็นเหล็กที่หลอมละลายในเบ้าหลอมมากกว่าการหลอมส่งผลให้มีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น เตาเผารุ่นก่อนๆ ส่วนใหญ่ไม่สามารถอุณหภูมิสูงพอที่จะหลอมเหล็กได้ อุตสาหกรรมเหล็กเบ้าหลอมสมัยใหม่ในยุคแรกเป็นผลมาจากการประดิษฐ์ของBenjamin Huntsmanในปี 1740 เหล็กตุ่ม (ที่ทำขึ้นด้านบน) ถูกหลอมในเบ้าหลอมหรือในเตาหลอม และหล่อ (โดยปกติ) เป็นแท่ง [53] [54]

กระบวนการเริ่มต้นจากเหล็กหมู

เตาเผาแบบเปิดของ Siemens-Martin ในพิพิธภัณฑ์อุตสาหกรรมบรันเดนบูร์ก

ยุคที่ทันสมัยในการผลิตเหล็กเริ่มด้วยการแนะนำของเฮนรี่ Bessemer 's กระบวนการ Bessemerใน 1855 วัตถุดิบที่เป็นเหล็ก[55]วิธีการของเขาทำให้เขาสามารถผลิตเหล็กในปริมาณมากได้ในราคาถูก ดังนั้นเหล็กอ่อนจึงถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ส่วนใหญ่ที่แต่ก่อนใช้เหล็กดัด[56]กระบวนการ Gilchrist-Thomas (หรือกระบวนการพื้นฐานของเบสเซเมอร์ ) เป็นการปรับปรุงกระบวนการของเบสเซเมอร์ โดยทำโดยการปูคอนเวอร์เตอร์ด้วยวัสดุพื้นฐานเพื่อขจัดฟอสฟอรัส

กระบวนการผลิตเหล็กในศตวรรษที่ 19 อีกขั้นตอนหนึ่งคือกระบวนการของSiemens-Martinซึ่งช่วยเสริมกระบวนการของ Bessemer [53]ประกอบด้วยเหล็กแท่งหลอมร่วม (หรือเศษเหล็ก) กับเหล็กหมู

เหล็กร้อนขาวไหลออกจากเตาอาร์คไฟฟ้า

วิธีการผลิตเหล็กเหล่านี้ล้าสมัยโดยกระบวนการ Linz-Donawitz ของการผลิตเหล็กด้วยออกซิเจนขั้นพื้นฐาน (BOS) ซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 1952 [57]และวิธีการผลิตเหล็กออกซิเจนอื่นๆ การผลิตเหล็กด้วยออกซิเจนขั้นพื้นฐานนั้นดีกว่าวิธีการผลิตเหล็กแบบเดิม ๆ เนื่องจากออกซิเจนที่สูบเข้าไปในเตาเผาจะจำกัดสิ่งเจือปน โดยเฉพาะไนโตรเจน ซึ่งก่อนหน้านี้ได้เข้ามาจากอากาศที่ใช้[58]และเนื่องจากกระบวนการเปิดเตาหลอม ปริมาณของ เหล็กกล้าจากกระบวนการ BOS ผลิตขึ้นในครั้งที่สิบสอง[57] ในปัจจุบันเตาอาร์คไฟฟ้า (EAF) เป็นวิธีการทั่วไปในการนำเศษโลหะกลับมาใช้ใหม่เพื่อสร้างเหล็กใหม่ พวกเขายังสามารถใช้สำหรับการแปลงเหล็กหมูเป็นเหล็ก แต่พวกมันใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก (ประมาณ 440 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อเมตริกตัน) และโดยทั่วไปจะประหยัดก็ต่อเมื่อมีไฟฟ้าราคาถูกจำนวนมากเท่านั้น [59]

อุตสาหกรรมเหล็ก

การผลิตเหล็ก (ล้านตัน) จำแนกตามประเทศในปี 2550

อุตสาหกรรมเหล็กมักจะคิดว่าตัวบ่งชี้ของความก้าวหน้าทางเศรษฐกิจเพราะบทบาทที่สำคัญเล่นโดยเหล็กในโครงสร้างพื้นฐานและโดยรวมการพัฒนาเศรษฐกิจ [60]ในปี 1980 มีช่างเหล็กในสหรัฐอเมริกามากกว่า 500,000 คน ภายในปี 2000 จำนวนช่างเหล็กลดลงเหลือ 224,000 คน[61]

ความเฟื่องฟูทางเศรษฐกิจในจีนและอินเดียทำให้ความต้องการเหล็กเพิ่มขึ้นอย่างมาก ระหว่างปี 2543 ถึง 2548 ความต้องการเหล็กของโลกเพิ่มขึ้น 6% ตั้งแต่ปี 2000 บริษัทเหล็กของอินเดียหลายแห่ง[62]และบริษัทเหล็กของจีนได้ก้าวขึ้นสู่ตำแหน่งที่โดดเด่น[ ตามใคร? ]เช่นทาทาสตีล (ซึ่งซื้อกลุ่มคอรัสในปี 2007) กลุ่ม BaosteelและShagang กลุ่มในฐานะที่เป็น 2017 แต่ArcelorMittalเป็นโลกที่ผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่ที่สุด [63]ในปี 2548 สำนักสำรวจทางธรณีวิทยาของอังกฤษระบุว่าจีนเป็นผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่ที่สุดโดยมีส่วนแบ่งประมาณหนึ่งในสามของโลก ญี่ปุ่น รัสเซีย และสหรัฐฯ ตามมาตามลำดับ[64]กำลังการผลิตเหล็กขนาดใหญ่ส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางการผลิตหลัก ในปี 2019 คาดว่า 7 ถึง 9 % ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกเป็นผลมาจากอุตสาหกรรมเหล็ก[65]การลดการปล่อยก๊าซเหล่านี้คาดว่าจะมาจากการเปลี่ยนแปลงในเส้นทางการผลิตหลักโดยใช้ถ่านโค้ก การรีไซเคิลเหล็กมากขึ้นและการใช้การดักจับและกักเก็บคาร์บอนหรือเทคโนโลยีการดักจับและการใช้คาร์บอน

ในปี 2008, สแตนเริ่มซื้อขายเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ในตลาดโลหะลอนดอน ในช่วงปลายปี 2551 อุตสาหกรรมเหล็กเผชิญกับภาวะถดถอยอย่างรุนแรงซึ่งนำไปสู่การลดจำนวนลงหลายครั้ง [66]

การรีไซเคิล

เหล็กเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีการรีไซเคิลมากที่สุดในโลก โดยมีอัตราการรีไซเคิลมากกว่า 60% ทั่วโลก [67]ในสหรัฐอเมริกาประเทศเดียว มากกว่า 82,000,000 เมตริกตัน (81,000,000 ยาวตัน; 90,000,000 ตันสั้น) ถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในปี 2008 สำหรับอัตราการรีไซเคิลโดยรวมที่ 83% [68]

เนื่องจากมีการผลิตเหล็กมากกว่าที่ตัดทิ้ง ปริมาณวัตถุดิบรีไซเคิลจึงอยู่ที่ประมาณ 40% ของเหล็กที่ผลิตทั้งหมด - ในปี 2559 มี 1,628,000,000 ตัน (1.602 × 10 9ตันยาว 1.795 × 10 9ตันสั้น) ของเหล็กดิบ ผลิตทั่วโลกด้วยการนำกลับมาใช้ใหม่ 630,000,000 ตัน (620,000,000 ตันยาว 690,000,000 ตันสั้น) [69]

เหล็กร่วมสมัย

เบธเลเฮมสตีล ( โรงงานในเบธเลเฮม รัฐเพนซิลเวเนีย ) เป็นหนึ่งในผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่ที่สุดของโลกก่อนที่จะปิดกิจการในปี 2546

เหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กกล้าสมัยใหม่ผลิตขึ้นด้วยโลหะผสมที่หลากหลายเพื่อตอบสนองวัตถุประสงค์หลายประการ[6] เหล็กกล้าคาร์บอนประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอนอย่างง่าย ๆ คิดเป็น 90% ของการผลิตเหล็ก[4] เหล็กกล้าผสมต่ำผสมกับองค์ประกอบอื่น ๆ มักจะเป็นโมลิบดีนัมแมงกานีส โครเมียม หรือนิกเกิล ในปริมาณมากถึง 10% โดยน้ำหนัก เพื่อปรับปรุงการชุบแข็งของส่วนที่หนา[4] เหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูงมีการเติมองค์ประกอบอื่นๆ เล็กน้อย (โดยปกติ < 2% โดยน้ำหนัก) ขององค์ประกอบอื่น ๆ ซึ่งโดยทั่วไปคือ 1.5% ของแมงกานีส เพื่อให้มีความแข็งแรงเพิ่มเติมสำหรับราคาที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย[70]

ล่าสุดประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงองค์กรเฉลี่ย (CAFE) กฎระเบียบได้ก่อให้เกิดความหลากหลายของเหล็กที่รู้จักกันเป็นความแข็งแรงสูงขั้นสูงสตีล (AHSS) วัสดุนี้ทั้งแข็งแรงและยืดหยุ่น เพื่อให้โครงสร้างรถสามารถรักษาระดับความปลอดภัยในปัจจุบันได้ในขณะที่ใช้วัสดุน้อยลง AHSS มีจำหน่ายหลายเกรด เช่นเหล็กสองเฟสซึ่งผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อให้มีโครงสร้างจุลภาคทั้งเฟอริติกและมาร์เทนซิติกเพื่อผลิตเหล็กที่ขึ้นรูปได้และมีความแข็งแรงสูง[71]เหล็กกล้าที่เหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง (Transformation Induced Plasticity - TRIP) เกี่ยวข้องกับการผสมแบบพิเศษและการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อทำให้ปริมาณออสเทนไนต์คงที่ที่อุณหภูมิห้องในเหล็กเฟอร์ริติกอัลลอยด์ต่ำที่ไม่มีออสเทนไนต์ โดยการใช้ความเครียด ออสเทนไนต์ผ่าน aการเปลี่ยนเฟสเป็นมาร์เทนไซต์โดยไม่ต้องเติมความร้อน [72]เหล็กกล้าที่เหนี่ยวนำให้เกิดการจับคู่ (TWIP) ใช้ความเครียดเฉพาะประเภทเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการชุบแข็งชิ้นงานบนโลหะผสม [73]

เหล็กกล้าคาร์บอนมักถูกสังกะสีผ่านการจุ่มร้อนหรือชุบด้วยไฟฟ้าในสังกะสีเพื่อป้องกันสนิม [74]

โลหะผสมเหล็ก

การตีขึ้นรูปชิ้นส่วนโครงสร้างจากเหล็ก

เหล็กสแตนเลสมีขั้นต่ำของโครเมียม 11% มักจะรวมกับนิกเกิลเพื่อต้านทานการกัดกร่อนบางเหล็กสแตนเลเช่นเฟอริติกเหล็กสแตนเลสมีแม่เหล็กในขณะที่คนอื่น ๆ เช่นสเตนเป็น nonmagnetic [75]เหล็กกล้าที่ทนต่อการกัดกร่อนมีชื่อย่อว่า CRES

เหล็กกล้าผสมเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาที่มีการเติมธาตุผสม เช่น โครเมียมและวานาเดียมจำนวนเล็กน้อย เหล็กกล้าที่ทันสมัยกว่าบางชนิด ได้แก่ เหล็กกล้าเครื่องมือซึ่งผสมด้วยทังสเตนและโคบอลต์หรือองค์ประกอบอื่นๆ ในปริมาณมากเพื่อเพิ่มความแข็งของสารละลายให้ได้มากที่สุด นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถใช้การชุบแข็งแบบตกตะกอนและปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิของโลหะผสมได้[4]โดยทั่วไปจะใช้เหล็กกล้าเครื่องมือในแกน ดอกสว่าน และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการคมตัดที่คมและใช้งานได้ยาวนาน โลหะผสมสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษอื่นๆ ได้แก่เหล็กกล้าที่ทนต่อสภาพดินฟ้าอากาศเช่น Cor-ten ซึ่งทนต่อสภาพอากาศโดยได้พื้นผิวที่มีความเสถียรและเป็นสนิม ดังนั้นจึงใช้แบบไม่ทาสีได้[76] เหล็กกล้า Maragingนั้นผสมกับนิกเกิลและองค์ประกอบอื่นๆ แต่ต่างจากเหล็กส่วนใหญ่ที่มีคาร์บอนเพียงเล็กน้อย (0.01%) สิ่งนี้สร้างเหล็กที่แข็งแรงมากแต่ยังอ่อนได้ [77]

เหล็กกล้า Eglinใช้องค์ประกอบที่แตกต่างกันมากกว่าหนึ่งโหลในปริมาณที่แตกต่างกันเพื่อสร้างเหล็กที่มีราคาค่อนข้างต่ำสำหรับใช้ในอาวุธบังเกอร์บัสเตอร์ เหล็กกล้าแฮดฟิลด์ (ตามหลังเซอร์โรเบิร์ต แฮดฟิลด์ ) หรือเหล็กกล้าแมงกานีสมีแมงกานีส 12-14% ซึ่งเมื่อผ่านการขัดสีแล้วจะแข็งตัวเป็นผิวที่แข็งมากซึ่งทนทานต่อการสึกหรอ ตัวอย่าง ได้แก่แทร็กรถถัง , รถปราบดินใบขอบและใบมีดตัดบนขากรรไกรของชีวิต [78]

มาตรฐาน

โลหะผสมเหล็กที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ถูกจัดประเภทเป็นเกรดต่าง ๆ ตามองค์กรมาตรฐาน ตัวอย่างเช่นสมาคมวิศวกรยานยนต์มีชุดเกรดที่กำหนดเหล็กหลายประเภท [79]สังคมอเมริกันสำหรับการทดสอบและวัสดุมีชุดเฉพาะกิจการของมาตรฐานซึ่งกำหนดโลหะผสมเช่นA36 เหล็กที่ใช้กันมากที่สุดโครงสร้างเหล็กในประเทศสหรัฐอเมริกา [80] JISยังกำหนดชุดของเกรดเหล็กที่มีการใช้อย่างกว้างขวางในประเทศญี่ปุ่นเช่นเดียวกับในประเทศกำลังพัฒนา

ใช้

ม้วนขนเหล็ก

เหล็กและเหล็กกล้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างถนน ทางรถไฟ โครงสร้างพื้นฐานอื่น ๆ เครื่องใช้และอาคาร โครงสร้างที่ทันสมัยขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ เช่นสนามกีฬาและตึกระฟ้า สะพาน และสนามบิน ได้รับการสนับสนุนจากโครงกระดูกเหล็ก แม้แต่โครงสร้างคอนกรีตก็ใช้เหล็กเสริม นอกจากนี้ ยังพบเห็นการใช้อย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ไฟฟ้าและรถยนต์รายใหญ่ แม้ว่าการใช้อลูมิเนียมจะเติบโตขึ้นแต่ก็ยังคงเป็นวัสดุหลักสำหรับตัวรถ เหล็กถูกนำมาใช้ในความหลากหลายของวัสดุก่อสร้างอื่น ๆ เช่น bolts, เล็บและสกรูและผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนอื่น ๆ และเครื่องใช้ปรุงอาหาร[81]

การใช้งานทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ การต่อเรือ , ไปป์ไลน์ , เหมืองแร่ , การก่อสร้างนอกชายฝั่ง , การบินและอวกาศ , สินค้าสีขาว (เช่นเครื่องซักผ้า ), เครื่องจักรกลหนักเช่น รถปราบดิน, เฟอร์นิเจอร์สำนักงาน, ขนเหล็ก , เครื่องมือ , และเกราะในรูปแบบเสื้อกั๊กส่วนตัวหรือเกราะของยานพาหนะ (ดีกว่า เรียกว่าชุดเกราะม้วนเป็นเนื้อเดียวกันในบทบาทนี้)

ประวัติศาสตร์

มีดเหล็กกล้าคาร์บอน

ก่อนที่จะนำของกระบวนการ Bessemerและเทคนิคการผลิตที่ทันสมัยอื่น ๆ เหล็กมีราคาแพงและใช้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีทางเลือกที่ถูกมีอยู่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดขอบของมีด , มีดโกน , ดาบและรายการอื่น ๆ ที่ยากคมเป็นสิ่งที่จำเป็น นอกจากนั้นยังใช้สำหรับสปริงรวมทั้งผู้ที่นำมาใช้ในนาฬิกาและนาฬิกา [53]

ด้วยการถือกำเนิดของวิธีการผลิตที่รวดเร็วและประหยัดยิ่งขึ้น ทำให้ได้เหล็กได้ง่ายขึ้นและถูกกว่ามาก ได้เปลี่ยนเหล็กดัดเพื่อวัตถุประสงค์มากมาย อย่างไรก็ตาม ความพร้อมใช้งานของพลาสติกในช่วงหลังของศตวรรษที่ 20 ทำให้วัสดุเหล่านี้สามารถทดแทนเหล็กได้ในบางการใช้งาน เนื่องจากต้นทุนและน้ำหนักในการผลิตลดลง [82] คาร์บอนไฟเบอร์กำลังแทนที่เหล็กในการใช้งานที่ไม่คำนึงถึงต้นทุนบางอย่าง เช่น อุปกรณ์กีฬาและรถยนต์ระดับไฮเอนด์

เหล็กยาว

สะพานเหล็ก
เสาเหล็กระงับสายไฟเหนือศีรษะ

เหล็กกล้าคาร์บอนแบน

เหล็กผุกร่อน (COR-TEN)

เหล็กกล้าไร้สนิม

เรือน้ำเกรวี่สแตนเลส

เหล็กพื้นต่ำ

เหล็กที่ผลิตหลังจากสงครามโลกครั้งที่สองกลายเป็นที่ปนเปื้อนด้วยสารกัมมันตรังสีโดยอาวุธนิวเคลียร์ทดสอบ เหล็กต่ำพื้นหลังเหล็กที่ผลิตก่อนปี 1945 ถูกนำมาใช้สำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญรังสีบางอย่างเช่นเคาน์เตอร์ Geigerและป้องกันรังสี

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ "ความสามารถในการละลายสูงสุดของคาร์บอนในเหล็ก (ในภูมิภาคออสเทนไนต์) คือ 2.14% โดยน้ำหนัก เกิดขึ้นที่ 1149 °C; ความเข้มข้นของคาร์บอนที่สูงขึ้นหรืออุณหภูมิที่ต่ำกว่าจะผลิตซีเมนต์" https://www.chemeurope.com/en/encyclopedia /Steel.html
  2. ^ อาร์. อัลเลน. "(1979). การแข่งขันระหว่างประเทศในด้านเหล็กและเหล็กกล้า พ.ศ. 2393-2456" . จสท . มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ JSTOR  2120336 . สืบค้นเมื่อ13 พฤศจิกายน 2020 .
  3. ↑ ฮาร์เปอร์, ดักลาส. "เหล็ก" . ออนไลน์นิรุกติศาสตร์พจนานุกรม
  4. ↑ a b c d e Ashby, Michael F. & Jones, David RH (1992) [1986]. วัสดุวิศวกรรม 2 (พร้อมการแก้ไข ed.) อ็อกซ์ฟอร์ด: Pergamon Press. ISBN 0-08-032532-7.
  5. ^ ข ถลุง สารานุกรมบริแทนนิกา. 2550.
  6. ^ a b c "โลหะผสมของเหล็ก" . ที่ปรึกษาด้านโลหะวิทยา 2549-06-28. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2007-02-21 . ดึงข้อมูลเมื่อ2007-02-28 .
  7. ^ เอ เลิร์ต, เกลนน์. "ความหนาแน่นของเหล็ก" . สืบค้นเมื่อ2009-04-23 .
  8. ↑ แหล่งที่มาแตกต่างกันไปตามค่านี้ ดังนั้นจึงถูกปัดเศษเป็น 2.1% อย่างไรก็ตาม ค่าที่แน่นอนนั้นค่อนข้างเป็นค่าเชิงวิชาการ เนื่องจากเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาผลิตขึ้นด้วยคาร์บอนระดับนี้น้อยมาก ดู:
  9. ^ Smith & Hashemi 2006 , พี. 363.
  10. ^ Smith & Hashemi 2006 , pp. 365–372.
  11. ^ a b Smith & Hashemi 2006 , pp. 373–378.
  12. ^ "การชุบแข็งของเหล็ก" . keytometals.com . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-02-17 . สืบค้นเมื่อ2009-07-19 .
  13. ^ Smith & Hashemi 2006 , พี. 249.
  14. ^ Smith & Hashemi 2006 , พี. 388.
  15. ^ Smith & Hashemi 2006 , พี. 361
  16. ^ Smith & Hashemi 2006 , pp. 361–362.
  17. ^ Bugayev, K.; โคโนวาลอฟ, Y.; Bychkov, Y.; Tretyakov, E.; ซาวิน, อีวาน วี. (2001). การผลิตเหล็กและเหล็กกล้า . The Minerva Group, Inc. p. 225. ISBN 978-0-89499-109-7.
  18. อรรถเป็น ข เดวิดสัน, ฮิลดา เอลลิส (1998). ดาบในแองโกล-แซกซอนอังกฤษ: โบราณคดีและวรรณกรรม . Boydell & Brewer Ltd. น. 20. ISBN 0-85115-716-5 . 
  19. ^ a b c Srinivasan, S.; Ranganathan, S. "Wootz Steel: วัสดุขั้นสูงของโลกยุคโบราณ" . บังกาลอร์: ภาควิชาโลหะวิทยา สถาบันวิทยาศาสตร์อินเดีย. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2018-11-19.
  20. ^ อะคานุมะ, เอช. (2005). "ความสำคัญขององค์ประกอบของเศษเหล็กที่ขุดขึ้นมาจากชั้นที่ 3 ที่บริเวณ Kaman-Kalehöyük ประเทศตุรกี" การศึกษาโบราณคดีอนาโตเลีย . โตเกียว: สถาบันโบราณคดีอนาโตเลียแห่งญี่ปุ่น. 14 : 147–158.
  21. ^ "ชิ้นส่วนเครื่องเหล็กที่ขุดจากตุรกีพบว่าเป็นเหล็กที่เก่าแก่ที่สุด" . ชาวฮินดู . เจนไน ประเทศอินเดีย 2009-03-26. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-03-29 . สืบค้นเมื่อ2009-03-27 .
  22. ^ "Noricus ensis",ฮอเรซ , โอเดส, ผม. 16.9
  23. ↑ วากเนอร์, โดนัลด์ บี. (1993). เหล็กและเหล็กกล้าในจีนโบราณ: แสดงผลที่สองที่มีการแก้ไข ไลเดน: อีเจ บริลล์ NS. 243. ISBN 90-04-09632-9.
  24. ^ นีดแฮม, โจเซฟ (1986) วิทยาศาสตร์และอารยธรรมในประเทศจีน: เล่มที่ 4 ตอนที่ 3 วิศวกรรมโยธาและการเดินเรือ . ไทเป: Caves Books, Ltd. p. 563.
  25. ^ Gernet ฌาคส์ (1982) ประวัติศาสตร์อารยธรรมจีน . เคมบริดจ์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. NS. 69.ไอ0-521-49781-7 . 
  26. ^ ชมิดท์ ปีเตอร์; เอเวอรี่, โดนัลด์ (1978). "การหลอมเหล็กที่ซับซ้อนและวัฒนธรรมยุคก่อนประวัติศาสตร์ในแทนซาเนีย". วิทยาศาสตร์ . 201 (4361): 1085–1089. Bibcode : 1978Sci...201.1085S . ดอย : 10.1126/science.201.4361.1085 . JSTOR 1746308 . PMID 17830304 . S2CID 37926350 .   
  27. ^ ชมิดท์ ปีเตอร์; เอเวอรี่, โดนัลด์ (1983). "หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับเทคโนโลยีเหล็กยุคก่อนประวัติศาสตร์ขั้นสูงในแอฟริกา" วารสารโบราณคดีภาคสนาม . 10 (4): 421–434. ดอย : 10.1179/009346983791504228 .
  28. ^ ชมิดท์, ปีเตอร์ (1978). โบราณคดีประวัติศาสตร์: แนวทางโครงสร้างในวัฒนธรรมแอฟริกัน . Westport, CT: Greenwood Press.
  29. ↑ เอเวอรี่ โดนัลด์; ชมิดท์, ปีเตอร์ (1996). "อุ่นเครื่อง: การปฏิบัติหรือภาพลวงตา". วัฒนธรรมและเทคโนโลยีการผลิตเหล็กของแอฟริกา . เกนส์วิลล์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฟลอริดา. หน้า 267–276
  30. ^ ชมิดท์, ปีเตอร์ (2019). "วิทยาศาสตร์ในแอฟริกา: ประวัติศาสตร์แห่งความเฉลียวฉลาดและการประดิษฐ์เทคโนโลยีเหล็กของแอฟริกา". ใน Worger, W; แอมเบลอร์, ซี; Achebe, N (สหพันธ์). A Companion ประวัติแอฟริกัน โฮโบเกน นิวเจอร์ซี: ไวลีย์ แบล็คเวลล์ หน้า 267–288.
  31. ^ Childs, S. Terry (1996). "ประวัติศาสตร์เทคโนโลยีและวัฒนธรรมในแทนซาเนียตะวันตก". ใน Schmidt, P. (ed.) วัฒนธรรมและเทคโนโลยีการผลิตเหล็กของแอฟริกา . Gainesville, FL: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฟลอริดา
  32. ^ Wilford จอห์นโนเบิล (1996/02/06) "โบราณหลอมของใช้ลมเพื่อให้เกรดสูงเหล็ก" เดอะนิวยอร์กไทม์ส .
  33. ^ ก ข Srinivasan, Sharada; รังคนาธาน, ศรีนิวาสะ (2004). ของอินเดียในตำนาน Wootz เหล็ก: วัสดุขั้นสูงของโลกโบราณ สถาบันการศึกษาขั้นสูงแห่งชาติ. สพฐ . 82439861 . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2019-02-11 . สืบค้นเมื่อ2014-12-05 . 
  34. อรรถเป็น ข Feuerbach, Ann (2005). "การสืบสวนของเทคโนโลยีที่แตกต่างกันที่พบในดาบฝักและใบมีดจากรัสเซียทางตอนเหนือของเทือกเขาคอเคซั" (PDF) ไอเอ็มเอส . 25 : 27–43 (น. 29). เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2011-04-30
  35. ^ Srinivasan, Sharada (1994) "Wootz เบ้าหลอมเหล็ก: เว็บไซต์การผลิตที่เพิ่งค้นพบในภาคใต้อินเดีย" เอกสารจากสถาบันโบราณคดี . 5 : 49–59. ดอย : 10.5334/pia.60 .
  36. ^ งานอดิเรก – เล่มที่ 68, ฉบับที่ 5 – หน้า. 45. สำนักพิมพ์ไลท์เนอร์ (1963)
  37. ^ Mahathevan, Iravatham (24 มิถุนายน 2010) "มุมมองเชิงวรรณยุกต์เกี่ยวกับสมัยโบราณของทมิฬ" . ชาวฮินดู . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 1 กรกฎาคม 2010 . สืบค้นเมื่อ31 ตุลาคม 2010 .
  38. ^ Ragupathy, P (28 มิถุนายน 2010). "Tissamaharama potshred หลักฐานชาวทมิฬยุคแรกธรรมดาในหมู่ประชากร" . TamilNet TamilNet สืบค้นเมื่อ31 ตุลาคม 2010 .
  39. ^ นีดแฮม, โจเซฟ (1986) วิทยาศาสตร์และอารยธรรมจีน: เล่ม 4 ส่วนที่ 1 สาขาวิชาวิศวกรรมโยธาและ Nautics (PDF) ไทเป: Caves Books, Ltd. p. 282. ISBN  0-521-05802-3. เก็บถาวรจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 2017-07-03 . สืบค้นเมื่อ2017-08-04 .
  40. ↑ แมนนิ่ง, ชาร์ล็อตต์ สเปียร์. อินเดียโบราณและยุคกลาง เล่ม 2 . ISBN 978-0-543-92943-3.
  41. ^ a b c Juleff, G. (1996). "เทคโนโลยีการถลุงเหล็กพลังลมโบราณในศรีลังกา" ธรรมชาติ . 379 (3): 60–63. Bibcode : 1996Natur.379...60J . ดอย : 10.1038/379060a0 . S2CID 205026185 . 
  42. อรรถเป็น ข Coghlan, เฮอร์เบิร์ต เฮนเนอรี (1977). หมายเหตุเกี่ยวกับเหล็กยุคก่อนประวัติศาสตร์และในช่วงต้นของโลกเก่า ออกซ์ปริ้นท์. น. 99–100
  43. ^ เรื่องราวของอารยธรรม มรดกตะวันออกของเรา . ไซม่อนและชูสเตอร์ พ.ศ. 2478 539 . ISBN 0-671-54800-X. สืบค้นเมื่อ4 มีนาคม 2560 .
  44. ^ Sanderson, แคทธารี (2006/11/15) "ดาบนาโนทิวบ์ที่คมที่สุด" ข่าวธรรมชาติ . ดอย : 10.1038/news061113-11 . S2CID 136774602 . 
  45. ^ Wayman, ML & Juleff, G. (1999). "การผลิตเหล็กเบ้าหลอมในศรีลังกา". โลหะวิทยาประวัติศาสตร์ . 33 (1): 26.
  46. ^ ฮาร์ตเวลส์, โรเบิร์ต (1966) "ตลาด เทคโนโลยี และโครงสร้างองค์กรในการพัฒนาอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าของจีนในศตวรรษที่ 11" วารสารประวัติศาสตร์เศรษฐกิจ . 26 : 53–54. ดอย : 10.1017/S0022050700061842 .
  47. อรรถa b Tylecote, RF (1992) A history of metallurgy 2nd ed., Institute of Materials, London. หน้า 95–99 และ 102–105 ไอเอสบีเอ็น0-901462-88-8 . 
  48. ^ Raistrick, A. (1953)ราชวงศ์แห่งผู้ก่อตั้งเหล็ก .
  49. ^ ไฮด์ CK (1977)การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมเหล็กอังกฤษ พรินซ์ตัน
  50. ^ Tinder, B. (2000)การปฏิวัติอุตสาหกรรมในชร็อพเชียร์ . ชิเชสเตอร์
  51. ^ Barraclough เคซี (1984)สตีลก่อน Bessemer: ผมบรรจุภัณฑ์พลาสติกเหล็ก: การเกิดของอุตสาหกรรมนั้น สมาคมโลหะแห่งลอนดอน น. 48–52.
  52. ^ คิง, PW (2003). "The Cartel in Oregrounds Iron: การซื้อขายวัตถุดิบสำหรับเหล็กในช่วงศตวรรษที่สิบแปด" วารสารประวัติศาสตร์อุตสาหกรรม . 6 (1): 25–49.
  53. ^ a b c d "อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า". บริแทนนิกา . สารานุกรมบริแทนนิกา. 2550.
  54. ^ Barraclough เคซี (1984)สตีลก่อน Bessemer: II เบ้าหลอมเหล็ก: การเจริญเติบโตของเทคโนโลยี สมาคมโลหะแห่งลอนดอน
  55. ^ ยกตนข่มท่านเจมส์มัวร์ (1892) ประวัติความเป็นมาของการผลิตเหล็กในทุกยุค ISBN 0-8337-3463-6.
  56. ^ กระบวนการ Bessemer 2 . สารานุกรมบริแทนนิกา. 2548 น. 168.
  57. ↑ a b Sherman, Zander (4 กันยายน 2019). "อาณาจักรเหล็ก Dofasco ของปู่ทวดของฉันเติบโตและล่มสลายและลูกหลานของเขาด้วย" . The Globe and Mail Inc.
  58. ^ กระบวนการออกซิเจนขั้นพื้นฐาน . สารานุกรมบริแทนนิกา. 2550.
  59. ^ โจนส์ JAT; Bowman, B. and Lefrank, PA (1998) "การผลิตเหล็กจากเตาไฟฟ้า" ใน The Making, Shaping and Treatment of Steel , pp. 525–660. อาร์เจ ฟรูฮาน (เอ็ด) มูลนิธิเหล็ก AISE: พิตต์สเบิร์ก ไอเอสบีเอ็น0-930767-03-9 . 
  60. ^ "อุตสาหกรรมเหล็ก" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-06-18 . สืบค้นเมื่อ2009-07-12 .
  61. ^ " Congressional Record V. 148, Pt. 4, 11 เมษายน 2002 ถึง 24 เมษายน 2002 " สหรัฐอเมริกาสำนักงานพิมพ์รัฐบาล
  62. ^ โชปรา, อนุจ (12 กุมภาพันธ์ 2550). "อุตสาหกรรมเหล็กของอินเดียก้าวสู่เวทีโลก" . Cristian จอภาพวิทยาศาสตร์ สืบค้นเมื่อ2009-07-12 .
  63. ^ "ผู้ผลิตเหล็กชั้นนำประจำปี 2560" (PDF) . สมาคมเหล็กโลก เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 23 สิงหาคม 2018 . สืบค้นเมื่อ22 สิงหาคม 2018 .
  64. ^ "จำเป็นต้องมีการวางแผนระยะยาวเพื่อตอบสนองความต้องการเหล็ก" . ข่าว . 2008-03-01. ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 2010-11-02 สืบค้นเมื่อ2010-11-02 .
  65. ↑ เดอ ราส เควิน; ฟาน เดอ ไวจ์เวอร์, รูเบน; กัลวิตา, วลาดิมีร์ วี.; มาริน Guy B.; Van Geem, เควิน เอ็ม. (2019-12-01). "การดักจับและการใช้คาร์บอนในอุตสาหกรรมเหล็ก: ความท้าทายและโอกาสสำหรับวิศวกรรมเคมี" . ความ คิดเห็น ปัจจุบัน ทาง วิศวกรรม เคมี . 26 : 81–87. ดอย : 10.1016/j.coche.2019.09.001 . ISSN 2211-3398 . 
  66. ^ Uchitelle หลุยส์ (2009/01/01) "อุตสาหกรรมเหล็กในตกต่ำ, ดูแล้วน่าจะสหรัฐกระตุ้น" เดอะนิวยอร์กไทม์ส. สืบค้นเมื่อ2009-07-19 .
  67. ^ ฮาร์ทแมน, รอย A. (2009) "การรีไซเคิล" . เอนคาร์ตา . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2008-04-14
  68. ^ เฟนตัน, ไมเคิล D (2008) "เศษเหล็กและเศษเหล็ก". ในการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา (ed.) Minerals Yearbook 2008 เล่มที่ 1: โลหะและแร่ธาตุ . โรงพิมพ์รัฐบาล . ISBN 978-1-4113-3015-3.
  69. ^ สมาคมเหล็กโลก (2018-03-01) “เหล็กและวัตถุดิบ” (PDF) .
  70. ^ "เหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูง" . Schoolscience.co.uk . สืบค้นเมื่อ2007-08-14 .
  71. ^ "เหล็กสองเฟส" . Intota บริการความรู้จากผู้เชี่ยวชาญ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2011-05-25 . ที่ดึง 2007/03/01
  72. ^ เวอร์เนอร์, อีวัลด์. "การเปลี่ยนแปลงการชักนำให้เกิดปั้นต่ำอัลลอยด์ TRIP-เหล็กและการตอบสนองจุลภาคกับประวัติของความเครียดที่ซับซ้อน" เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 23 ธันวาคม 2550 . ที่ดึง 2007/03/01
  73. ^ เจาะ Centi; ซาลิเซติ สเตฟาโน. "การเปลี่ยนแปลงการชักนำให้เกิดปั้น (TRIP) จับคู่ชักนำให้เกิดการปั้น (TWIP) และ Dual-เฟส (DP) เหล็ก" มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีตัมเปเร. ที่เก็บไว้จากเดิมใน 2008/03/07 ที่ดึง 2007/03/01
  74. ^ การป้องกันกัลวานิก . สารานุกรมบริแทนนิกา. 2550.
  75. ^ "ศัพท์เหล็ก" . เหล็กชาวอเมริกันและสถาบันเหล็ก(AISI) สืบค้นเมื่อ2549-07-30 .
  76. ^ "เหล็กอินเตอร์เชนจ์" . American Institute of Steel Construction Inc. (AISC) เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2007-12-22 . ดึงข้อมูลเมื่อ2007-02-28 .
  77. ^ "คุณสมบัติของ Maraging เหล็ก" เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-02-25 . สืบค้นเมื่อ2009-07-19 .
  78. ^ เสเพลเหล็กแมงกานีส คำตอบ.com McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms, McGraw-Hill Companies, Inc., 2003. สืบค้นเมื่อ 2007-02-28.
  79. ^ Bringas, จอห์น อี. (2004). คู่มือมาตรฐานเหล็กโลกเปรียบเทียบ: รุ่นที่สาม (PDF) (ฉบับที่ 3) ASTM อินเตอร์เนชั่นแนล NS. 14. ISBN  0-8031-3362-6. เก็บถาวรจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 2007-01-27
  80. ^ Steel Construction Manual, 8th Edition, ฉบับปรับปรุงครั้งที่สอง, American Institute of Steel Construction, 1986, ch. 1 น. 1-5
  81. ^ Ochshorn, Jonathan (2002-06-11). "เหล็กในสถาปัตยกรรมแห่งศตวรรษที่ 20" . สารานุกรมสถาปัตยกรรมแห่งศตวรรษที่ยี่สิบ. สืบค้นเมื่อ2010-04-26 .
  82. ^ Venables จอห์น D .; Girifalco, Louis A.; Patel, C. Kumar N.; แมคคัลล็อก RL; มาร์แชนท์, โรเจอร์ เอริค; คูคิช, ไดแอน เอส. (2007). วัสดุศาสตร์ . สารานุกรมบริแทนนิกา.

บรรณานุกรม

  • แอชบี้, ไมเคิล เอฟ ; โจนส์, เดวิด เรย์เนอร์ ฮันกิ้น (1992). การแนะนำให้จุลภาคการประมวลผลและการออกแบบ บัตเตอร์เวิร์ธ-ไฮเนมันน์
  • เดการ์โม, อี. พอล; ดำ, เจ ที.; โคเซอร์, โรนัลด์ เอ. (2003). วัสดุและกระบวนการในการผลิต (ฉบับที่ 9) ไวลีย์. ISBN 0-471-65653-4.
  • Verein Deutscher Eisenhüttenleute (บรรณาธิการ). เหล็ก - คู่มือเพื่อการวิจัยวัสดุและวิศวกรรม, เล่มที่ 1: ความรู้พื้นฐาน Springer-Verlag Berlin, Heidelberg และ Verlag Stahleisen, Düsseldorf 1992, 737 p. ISBN 3-540-52968-3 , 3-514-00377-7 
  • Verein Deutscher Eisenhüttenleute (บรรณาธิการ). เหล็กกล้า – คู่มือสำหรับการวิจัยและวิศวกรรมวัสดุ เล่มที่ 2: การประยุกต์ใช้งาน . Springer-Verlag Berlin, Heidelberg และ Verlag Stahleisen, Düsseldorf 1993, 839 หน้า, ISBN 3-540-54075-X , 3-514-00378-5 . 
  • สมิธ, วิลเลียม เอฟ.; Hashemi, จาวาด (2006). รากฐานของวัสดุศาสตร์และวิศวกรรม (ฉบับที่ 4) แมคกรอว์-ฮิลล์. ISBN 0-07-295358-6.

อ่านเพิ่มเติม

ลิงค์ภายนอก

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Steel&oldid=1045308203"
0.12399411201477