เหล็กแข็งแรงแค่ไหน

ความแข็งแรงของเหล็กขึ้นอยู่กับรูปแบบและองค์ประกอบของโลหะผสม เหล็กบริสุทธิ์ในขณะที่แข็งแรงในตัวของมันเองค่อนข้างนุ่มและไม่แข็งแรงมากเมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ อย่างไรก็ตามเมื่อผสมกับคาร์บอนหรือองค์ประกอบอื่น ๆ เหล็กอาจแข็งแกร่งขึ้นเช่นกรณีที่มีเหล็กและเหล็กหล่อ

ความแข็งแรงของเหล็กบริสุทธิ์

แรงดึง: เหล็กบริสุทธิ์มักจะมีแรงดึงเกี่ยวกับ370–450 เมกาปาสคาล (MPa)- ซึ่งหมายความว่ามันสามารถทนต่อแรงประมาณ 370–450 เมกะแคสคาลก่อนที่จะเกิดความตึงเครียด แม้ว่าสิ่งนี้จะเพียงพอสำหรับแอปพลิเคชันบางอย่าง แต่ก็ต่ำกว่าความแข็งแรงของโลหะอื่น ๆ

ความแข็งแรงของโลหะผสมเหล็ก (เหล็กและเหล็กหล่อ)

เหล็ก (เหล็ก + คาร์บอน)

เหล็กอ่อน: เหล็กเป็นวัสดุที่แข็งแรงกว่าเหล็กบริสุทธิ์ส่วนใหญ่เป็นเพราะปริมาณคาร์บอน เหล็กอ่อนซึ่งมี {{0}}. 05% ถึง 0.25% คาร์บอนมีแรงดึงระหว่าง400 MPa และ 550 MPa.

เหล็กที่มีความแข็งแรงสูง: เหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าหรือผสมกับองค์ประกอบอื่น ๆ (เช่นโครเมียมหรือนิกเกิล) สามารถมีแรงดึงเกินกว่า1,000 MPa(1 เกรดเฉลี่ย) ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานหนักรวมถึงการก่อสร้างยานยนต์และเครื่องจักรอุตสาหกรรม

เหล็กหล่อ (เหล็ก + คาร์บอน + ซิลิกอน)

เหล็กหล่อสีเทา: โดยทั่วไปแล้วเหล็กหล่อจะมีความต้านทานแรงดึงระหว่าง200 MPa และ 400 MPaขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและการรักษาของโลหะผสม มันแข็งแกร่งในการบีบอัด แต่เปราะและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานแรงดึง

เหล็กหล่อ: หรือที่เรียกว่าเหล็กหล่อเป็นก้อนมันสามารถบรรลุความต้านทานแรงดึงได้ประมาณ600 MPa ถึง 900 MPaทำให้มันเหนียวและแข็งกว่าเหล็กหล่อแบบดั้งเดิม

เปรียบเทียบกับวัสดุอื่น ๆ

อลูมิเนียม: อลูมิเนียมมักจะมีความต้านทานแรงดึงของรอบ200%–300 MPaซึ่งทำให้เหล็ก (และเหล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่ง) แข็งแรงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ทองแดง: ทองแดงมีความต้านทานแรงดึงเกี่ยวกับ210–250 MPaทำให้อ่อนแอกว่าเหล็ก

ไทเทเนียม: โลหะผสมไทเทเนียมนั้นแข็งแกร่งกว่าเหล็กมากโดยมีความต้านทานแรงดึงตั้งแต่900 MPa ถึงมากกว่า 1,400 MPaขึ้นอยู่กับโลหะผสม

คอนกรีต: คอนกรีตซึ่งใช้ในการก่อสร้างมีความแข็งแรงในการบีบอัดรอบ ๆ20–40 MPaต่ำกว่าเหล็กหรือเหล็กมาก แต่มักจะเสริมด้วยเหล็ก (เหล็กเส้นเหล็ก) เพื่อปรับปรุงความต้านทานแรงดึง

บทสรุป

เหล็กบริสุทธิ์ค่อนข้างอ่อนและอ่อนแอเมื่อเทียบกับโลหะอื่น ๆ ที่มีความต้านทานแรงดึงของ370–450 MPa.

เหล็กซึ่งเป็นโลหะผสมของเหล็กที่มีคาร์บอนและองค์ประกอบอื่น ๆ นั้นแข็งแกร่งกว่ามากโดยมีความต้านทานแรงดึงมักจะเกินกว่า1,000 MPa.

เหล็กหล่อมีความแข็งแรงในการบีบอัด แต่โดยทั่วไปจะอ่อนแอกว่าในความตึงเครียดมากกว่าเหล็กโดยมีความต้านทานแรงดึงตั้งแต่200 MPa ถึง 900 MPa.

โดยสรุปแล้วเหล็กในรูปแบบที่บริสุทธิ์นั้นไม่แข็งแรงเป็นพิเศษ แต่ความแข็งแรงของมันสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมากผ่านการผสมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันกลายเป็นเหล็กหล่อหรือเหล็กหล่อ

4o mini