จำหน่าย,ขาย,เหล็กแผ่น SCM440,เหล็กแผ่น SCM4,เหล็กแผ่น S50C,S45C,เหล็กแผ่น SKD11,เหล็กแผ่น SKD61,เหล็กแผ่น SK5,เหล็กแผ่น SKS3,เหล็กแ่ผ่น SS400

จำหน่าย,ขาย,เหล็กแผ่น SCM440,เหล็กแผ่น SCM4,เหล็กแผ่น S50C,S45C,เหล็กแผ่น SKD11,เหล็กแผ่น SKD61,เหล็กแผ่น SK5,เหล็กแผ่น SKS3,เหล็กแ่ผ่น SS400,จำหน่าย,ขาย,เหล็ก S50C,เหล็ก S45C,เหล็ก SNCM 439,SCM439,เหล็ก SKD11,เหล็ก SS400, เหล็ก SCM 440,เหล็กเกรด S45C,S50C,SS400,SNCM 439,เหล็ก SKD11,SKD61,เหล็ก SK5,SNCM439,เหล็ก SUP9 เหล็ก SUJ2,เหล็กตัดแก๊ส,เหล็กเพลาเจียร์,เหล็กแผ่นดำ SS400,เหล็กปาดผิว
ประเภทของเหล็กแผ่น
เหล็กแผ่นโดยส่วนใหญ่เกิดจากกระบวนการรีดด้วยลูดรีดเพื่อให้ได้ความหนาตามที่ต้องการ หากแบ่งประเภทของเหล็กแผ่นตามรูปร่าง แบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ

-เหล็กแผ่นม้วน
-เหล็กแผ่นหนา
เหล็กแผ่นม้วน จะมีความหนาตั้ง แต่ 0.1 –12 มม. ซึ่งยังแบ่งตามลักษณะการผลิตออกเป็น

-เหล็กแผ่นรีดร้อน จะมีความหนาตั้ง แต่ 1.0 –12 มม.หรือภาษาตลาดเรียกว่าเหล็กแผ่นดำ เพราะมีผิวสีดำเนื่องจากต้องรีดที่อุณหภูมิกว่า 700 องศาเซนติเกรด โดยมากมักใช้เหล็กแผ่นรีดร้อนในงานท่อ งานถังแก๊ส งานโครงสร้าง งานขึ้นรูปทั่วไปที่ไม่เน้นคุณภาพผิวและเป็นการขึ้นรูปไม่ลึกมาก เหล็กแผ่นรีดร้อนยังมีชนิดที่ผ่านการล้างผิวด้วยกรดเพื่อขจัดสนิมที่เกิดในการรีดร้อนออก หรือที่เรียกว่าเหล็กPO(Pickling and oil) เพื่อสามารถทำสีแล้วผิวจะสวยและทนทานกว่า

-เหล็กแผ่นรีดเย็น จะมีความหนาตั้ง แต่ 0.1 –3.2 มม.หรือภาษาตลาดเรียกว่าเหล็กแผ่นขาว เพราะเป็นผิวที่ไม่มีสนิมร้อนเหมือนเหล็กแผ่นรีดร้อน มีความสามารถในการปั๊มขึ้นรูปลึกมากกว่าขึ้นตามลำดับ โดยมากมักใช้กับงานขึ้นรูปที่เน้นคุณภาพผิวและเป็นการขึ้นรูปไม่ลึก เช่น ตัวถังรถยนต์ ตัวบอดี้เครื่องใช้ไฟฟ้า เฟอร์นิเจอร์ นำไปเคลือบดีบุกเพื่อผลิตกระป๋อง งานที่ปั้มขึ้นรูปลึก งานต้องการความบาง

-เหล็กแผ่นเคลือบ ชุบผิวจะมีความหนาตั้ง แต่ 0.1 –3.2 มม.

เหล็กแผ่นหนาจะมีความหนาตั้ง แต่ 10 –200 มม. โดยมากมักใช้ในการต่อเรือ งานก่อสร้าง ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ และงานผลิตหม้อต้มไอน้ำ (Boiler)

ถ้าแบ่งเหล็กแผ่นตามองค์ประกอบทางเคมี แบ่งได้เป็น

เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าไม่เจือ
เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าเจือ
เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าไม่เป็นสนิม

เหล็กแผ่นที่เป็น เหล็กกล้าไม่เจือ (Unalloyed Steel Sheet)
เป็นเหล็กกล้าที่มีปริมาณธาตุต่อไปนี้ปนอยู่ห้ามเกินพิกัด คือ ซิลิคอน 0.5%, แมงกานีส 0.8%,อะลูมิเนียมหรือไทเทเนียม 0.1% และทองแดง 0.25%

เหล็กแผ่นที่เป็น เหล็กกล้าเจือ (Alloyed Steel)
คือ เหล็กที่เจือธาตุต่าง ๆ นอกเหนือไปจากธาตุคาร์บอนและธาตุบางตัวที่ติดมา เนื่องจากกรรมวิธีการถลุง เช่น Mn Si Pธาตุที่เจือจะเจือกับโลหะดังต่อไป คือ โครเมียม นิกเกิล โมลิบดีนัม วุลแฟรม โคบอลต์ วาเนเดียม แมงกานีส

ของการเติมธาตุเจือลงในเหล็กมีหลายประการคือ

เพิ่มสมบัติด้านการชุบแข็ง
ปรับปรุงความแข็งแรงที่อุณหภูมิปกติ และที่อุณหภูมิสูง
เพิ่มสมบัติต้านทานการสึกหรอ อันเนื่องมาจากการเสียดสีขณะใช้งาน
เพิ่มความเหนียวทนต่อแรงกระแทก
เพิ่มสมบัติต้านทานการกัดกร่อน
ปรังปรุงสมบัติด้านแม่เหล็ก

เหล็กแผ่นที่เป็น เหล็กกล้าเจือ ยังแยกเป็น
เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าเจือต่ำ (Low Alloy Steel) จะมีโลหะเจือไม่เกิน 5%
เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าเจือสูง (High Alloy Steel) จะมีโลหะเจืออยู่เกิน 5%

ร้าน รับ ตัด เหล็ก ตัด แก็ส ตามแบบ ตัด เหล็ก แผ่น เพลา ขาย เกรด SS400 รับ ตัด เหล็ก ขายเหล็กตัดแก๊ส ขายเหล็กตัดเลเซอร์ SS400 ขายพร้อมวัตถุดิบ เหล็ก แผ่น แดง ดำ ตัด laser

เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าเจือต่ำ ส่วนใหญ่ จะใช้ผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่ต้องรับแรงได้สูง มีความเหนียวดี เช่นเฟือง เพลาข้อเหวี่ยงและก้านสูบเป็นต้น โดยที่โครงสร้างสภาพใช้งานเป็น Tempered martensite(ผ่านการอบชุบก่อนใช้งาน) ยังแบ่งได้เป็น

a) High strength low alloy steels (HSLA)

ธาตุเจือคือ Mn Si Ni Cr Cu P และ Moเป็นต้นรวมแล้วน้อยกว่า 5%
%C ต่ำ ไม่เหมาะสำหรับนำไปชุบแข็ง
โครงสร้างหลักคือ Ferriteและมี Pearliteละเอียดกระจายอยู่ทั่วไป โดยธาตุเจือละลายเป็น Solid solutionอยู่ใน Ferrite
เหนียว เหมาะกับงานรีด ปั๊มขึ้นรูป เชื่อม เจาะ โครงรถยนต์ ก้ามปู ตัวถังรถยนต์ ล้อรถไฟ เป็นต้น
ข้อดีเหนือเหล็กธรรมดาคือ strengthและ toughnessสูงกว่า ทนการกระแทกดีกว่า เชื่อมได้ง่ายกว่า
Ultimate tensile strength 70,000 - 90,000psi (4,900 – 6,300 kg/cm2)

b) Low – Alloy Engineering Steel (เหล็กกล้าเจือต่ำวิศวกรรม)

C อย่างน้อย 0.3%จึงชุบแข็งได้ดี ใช้สร้างชิ้นส่วนที่ต้องเคลื่อนไหวรับแรงสูงในรถยนต์ เครื่องจักร และชุบได้ลึกโดยไม่เกิดแรงเค้นภายใน
Strengthสูงกว่า เหล็กธรรมดา ถึง 30 – 40%
ทนแรงกระแทกได้ดีกว่าเหล็กธรรมดา 2เท่า

4ธาตุเจือกลุ่มนี้ได้แก่ Ni Cr Moส่วนใหญ่ และอื่น ๆ คือ V, Si, Ti, B, Co

มักมี Mnปนอยู่เสมอ (0.4 – 1.00%)บางครั้งขึ้นถึง 1.65%
ตัด กลึงได้ง่าย (Free cutting steels)เศษ (chip) มักแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ เหมาะกับเครื่องกลึงอัตโนมัติ
มี S 0.08 – 0.33%เพื่อให้ได้ Manganese sulfideกระจายทั่วไปทำให้เนื้อเหล็กเปราะขึ้นเล็กน้อย (ไม่นิยมให้มี Mnสูงในระหว่าง 2- 8% เพราะจะเปราะเกินไป)

เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าเจือสูง มีธาตุเจือ 5%ขึ้นไปจนถึง 50%โดยแบ่งออกตามประโยชน์ใช้สอยเป็น 4กลุ่มคือ

a) Stainless steels(เหล็กกล้าไร้สนิม)

b) Heat resisting steels

c) Tool steels

d) Special steels

เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าไม่เป็นสนิม (Stainless steels)

ก. เหล็กกล้าสเตนเลสหรือเหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless steels) เป็นกลุ่มเหล็กที่มีโครเมียมผสมอยู่เป็นปริมาณมาก (มากกว่า 10%) อาจมีธาตุอื่น เช่น นิกเกิล แมงกานีส คาร์บอน โมลิบดินัมผสมอยู่ด้วย

ข. โครเมียมทำให้เกิดฟิล์มออกไซด์เคลือบที่ผิวเหล็กทำให้เหล็กทนต่อการเป็นสนิมในบรรยากาศธรรมดาได้ดี

การแบ่งกลุ่ม Stainless steels

Austenitic stainless steels. (Cr = 16-26%, Ni = 6-22%) มี Microstructure เป็น Austenite (g, FCC ไม่ติดแม่เหล็ก)
Ferritic Stainless steels (Cr = 1.5-27%, C = 0.08-0.2%) มี Microstructure เป็น Ferrite (a, BCC ติดแม่เหล็ก) อ่อน (soft) Ductile
Martensitie stainless steels (Cr = 11.5-18% , C = 0.15-1.2%) มี Microstructure เป็น martensitic แข็ง
Duplex stainless steels มี Microstructure ผสมกันของทั้ง Austenitic และ Ferritic
Precipitation hardening stainless steels แข็งมาก โดยไม่ต้องชุบแข็ง ชื่อจะมีคำ PH ต่อท้าย

เหล็กแผ่นที่เป็นเหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบโลหะผสมสังกะสี

อีกกลุ่มหนึ่งของเหล็กแผ่นคือ เหล็กแผ่นเคลือบ ชุบผิว ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะเป็นเหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบโลหะผสมสังกะสี เป็นเหล็กกล้าชนิดแผ่นที่มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนในสภาพบรรยากาศทั่วไปเหนือกว่าเหล็กกล้าชนิดแผ่นธรรมดา โดยทั่วไปเหล็กจะถูกกัดกร่อนได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ กระบวนการกัดกร่อนเกิดจากการรวมตัวของเนื้อเหล็กกับออกซิเจนเป็นออกไซด์ของเหล็ก ซึ่งมีอยู่หลายประเภท การเคลือบเหล็กแผ่นด้วยสังกะสีเป็นวิธีการหนึ่งที่สามารถป้องกันการกัดกร่อนได้เป็นอย่างดี โดยชั้นเคลือบสังกะสีจะทำหน้าที่ 2ประการคือ

ป้องกันเนื้อเหล็กจากการสัมผัสกับบรรยากาศภายนอก
สังกะสีจะทำหน้าที่ผุกร่อนแทนเหล็ก (Sacrificial protection)ในบริเวณขอบตัดของแผ่นเหล็กหรือบริเวณที่เกิดรอยขีดข่วน

ดังนั้นเนื้อเหล็กจะคงอยู่ในสภาพสมบูรณ์จนกว่าชั้นเคลือบสังกะสีในบริเวณนั้นจะผุกร่อนจะหมด วิธีการนี้เป็นที่นิยมใช้กันมากในการป้องกันเหล็กจากการเกิดสนิม เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบโลหะผสมสังกะสีมีหลายชนิดด้วยกัน โดยขึ้นกับกระบวนการผลิตและส่วนผสมของชั้นเคลือบ ในวันนี้เราจะมาทำความรู้จักเหล็กกล้าเคลือบโลหะผสมสังกะสี 5 กลุ่มใหญ่ดังต่อไปนี้

เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อน (Hot Dipped Galvanized; HDG)

เป็นเหล็กกล้าที่เคลือบสังกะสีโดยการผ่านเหล็กกล้าชนิดแผ่นลงในอ่างสังกะสีหลอมเหลว ผลิตภัณฑ์กลุ่มนี้สามารถป้องกันการเกิดสนิมได้ดีและมีคุณสมบัติการทาสีติด (Printability) ความสามารถในการเชื่อมและการบัดกรีที่ดี แต่เนื่องจากจุดหลอมเหลวของชั้นสังกะสีมีอุณหภูมิต่ำกว่าชั้นเหล็กกล้า ดังนั้นความสามารถในการเชื่อมแบบต่อเนื่องจึงลดลง โดยเป็นผลมาจากสังกะสีที่ติดกับแท่งอิเลคโทรดในขณะทำการเชื่อม ส่วนการบัดกรีจะทำได้ง่ายหากใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสม ได้แก่ ทองเหลืองและตะกั่ว นอกจากนี้การเคลือบโครเมตภายหลังการเคลือบสังกะสีจะช่วยเพิ่มความสามารถในการบัดกรีได้มากยิ่งขึ้นด้วย

ข้อจำกัดในการใช้งานคือไม่ควรใช้งานภายใต้สภาวะที่มีการกัดกร่อนที่รุนแรง เช่น บริเวณชายฝั่งทะเล เขตอุตสาหกรรม ตัวอย่างการใช้งาน เช่น กรอบประตู พื้นสำเร็จรูป ผนังภายในและภายนอกอาคาร อุปกรณ์ระบายความร้อน ท่อระบายอากาศ

เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อนและอบ (Galvannealหรือ Iron-Zinc coating, IZ)

เป็นเหล็กกล้าที่ผ่านกระบวนการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเช่นเดียวกับ HDG แต่ต่างกันที่ภายหลังจากการเคลือบผิวด้วยสังกะสี เหล็กกล้าชนิดแผ่นจะถูกส่งผ่านไปยังเตาอบ เพื่อเร่งให้เกิดชั้นของสารประกอบ Zn-Fe ผิวชั้นเคลือบที่ได้จะมีลักษณะสีเทาด้าน (matt gray) สม่ำเสมอและไม่มีลวดลายแพรวพราว (spangle) ผลิตภัณฑ์ที่เคลือบด้วยวิธีนี้จะมีความสามารถในการทาสีติดและความสามารถในการเชื่อมแบบ spot และ seam เหนือกว่าเหล็กกล้าเคลือบด้วยวิธี HDG เนื่องจากชั้นเคลือบสังกะสีของ HDG มีความสามารถนำไฟฟ้าต่ำกว่าชั้นของแผ่นเหล็ก อีกทั้งจุดหลอมเหลวก็ยังต่ำกว่าแผ่นเหล็กด้วย ส่วนชั้นเคลือบ Zn-Fe ของเหล็ก Galvanneal มีจุดหลอมเหลวที่สูงกว่าและมีความแข็งมากกว่าเมื่อเทียบกับ HDG ดังนั้นความสามารถในการเชื่อมจึงเทียบเท่าได้กับแผ่นเหล็ก ซึ่งเป็นโลหะพื้น

เหล็กกล้าเคลือบแบบ IZ นี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยเฉพาะชิ้นส่วนตัวถังภายนอกที่ต้องการคุณสมบัติของการทาสี และการเชื่อมที่ดี รวมถึงใช้ในการผลิตถังน้ำมันรถยนต์ เป็นต้น

Galvalume(Zincalume)

เป็นเหล็กกล้าเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเหมือนกับ HDG แต่ต่างกันที่ส่วนผสมภายในอ่างชุบ โดยวิธีนี้จะใช้อลูมิเนียม 55% ซิลิคอน 1.6% และที่เหลือเป็นสังกะสี (JIS Handbook: Ferrous Material & Metallurgy II 2001) โดยธาตุผสมของชั้นเคลือบเหล่านี้จะมีผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพที่ต่างกันคือ

อลูมิเนียม เพิ่มความทนทานต่อการใช้งาน (durability) การป้องกันการกัดกร่อนในตัวเอง และเพิ่มความต้านทานต่อระดับความร้อนที่อุณหภูมิสูง (high temperature resistant)
สังกะสี เพิ่มการป้องกันการกัดกร่อนโดยการผุกร่อนแทนเหล็ก (sacrificial protection)

การใช้งานของผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนี้ เช่น งานที่ต้องการคุณสมบัติทนความร้อน สะท้อนแสงและความร้อนได้ดี การใช้งานผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง เช่น หลังคา ฝาผนัง ท่อ รางน้ำ เหล็กโครงสร้าง รั้ว ป้าย โดยผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนรุนแรง โดยมีระยะเวลาการใช้งานนานกว่าผลิตภัณฑ์ที่เคลือบแบบ HDG และ Galfan ถึง 2-4 เท่าโดยขึ้นกับสภาวะการใช้งาน

นอกจากนี้ยังมีการใช้งานอื่นๆ เช่น ท่อไอเสีย ชิ้นส่วนภายในเครื่องซักผ้า เตาปิ้งขนมปัง เป็นต้น อย่างไรก็ตามข้อจำกัดประการสำคัญ คือ ความสามารถในการเชื่อมที่อยู่ในระดับต่ำ โดยไม่สามารถทำการเชื่อมที่ระดับกระแสไฟฟ้าสูงได้ และไม่สามารถทำการบัดกรีได้

Galfan (Galvanized fantastic steel)

เป็นเหล็กกล้าที่ผ่านกระบวนการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนที่เหมือนกับ HDG แต่ต่างกันที่ส่วนผสมภายในอ่างชุบ โดยการเคลือบแบบ Galfanนี้จะมีส่วนผสมของอลูมิเนียมใกล้จุดยูเทคติคคือประมาณ 5%(Zn-5Al) (โดยมีการผลิตทั้ง Zn-4Al และ Zn-7Al) ซึ่งโครงสร้างที่ได้จะมีขนาดละเอียดโดยเป็นผลมาจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วหลังจากการเคลือบ ผลิตภัณฑ์นี้มีคุณสมบัติทาสีติดดี และผิวชั้นเคลือบไม่มีลวดลายแพรวพราว (spangle)จึงไม่มีการแตกของ spangle ในระหว่างการขึ้นรูป แต่ข้อจำกัดที่สำคัญคือความสามารถในการเชื่อมอยู่ในระดับปานกลางเท่านั้น

การใช้งานของผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ เช่น heatexchanger, ventilator housing,garage doors, sign posts, window frames

เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีทางไฟฟ้า (Electrogalvanized steel)

กระบวนการนี้เป็นการเคลือบสังกะสีด้วยกรรมวิธีทางไฟฟ้าภายในอ่างชุบ โดยมีส่วนประกอบ คือ ขั้วบวก ขั้วลบ และสารละลายอิเลคโทรไลท์ ซึ่งได้แก่ สารละลายสังกะสีซัลเฟต (zinc sulfate)โดยสังกะสีจะเคลือบลงบนแผ่นเหล็กในลักษณะเป็นอิออน ซึ่งจะต่างไปจากวิธีจุ่มร้อนที่เป็นสารละลายของเหลวติดบนแผ่นเหล็ก ดังนั้นประสิทธิภาพในการเคลือบด้วยวิธีทางไฟฟ้าจึงสูงกว่า จากนั้นจะนำไปเคลือบด้วยฟอสเฟต (phosphate treatment; P) หรือโครเมต (Chromate treatment; C) ซึ่งการเคลือบฟอสเฟตจะช่วยให้ความสามารถในการทาสีติดดียิ่งขึ้น ส่วนโครเมตข่วยเพิ่มความสามารถต้านทานการกัดกร่อนและป้องกันคราบต่างๆ ได้

ข้อดีของการเคลือบประเภทนี้ คือ สามารถทำการเคลือบผิวโดยที่ความหนาใน แต่ละด้านไม่จำเป็นต้องเท่ากันได้ เนื่องจากการเคลือบทำที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นความสามารถในการขึ้นรูปจะขึ้นกับคุณสมบัติของเหล็กกล้าชนิดแผ่นเป็นหลัก โดยไม่มีผลของความร้อนเหมือนการผลิตแบบจุ่มร้อนที่เหล็กแผ่นจะได้รับความร้อนในขณะเคลือบและถูกทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว ผลิตภัณฑ์เคลือบสังกะสีด้วยวิธีทางไฟฟ้ามีความสามารถในการขึ้นรูป การทาสีติด และการเชื่อมที่ดีเยี่ยม การใช้งาน เช่น ตัวถังและชิ้นส่วนภายนอกรถยนต์ ฝาครอบของมอเตอร์ ฝาครอบคอมพิวเตอร์ panelsfor communications equipmentเป็นต้น

การเจาะจงชนิดของเหล็กแผ่นจึงจำเป็นต้องระบุทั้งประเภทตามรูปร่างและตามองค์ประกอบทางเคมี เช่น

เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ
เหล็กแผ่นรีดเย็นชนิดเหล็กกล้าคาร์บอนสูง
เหล็กแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อน กรณีนี้อาจจะไม่ต้องระบุองค์ประกอบทางเคมี เพราะมักจะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ
เหล็กแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีทางไฟฟ้า แบบเคลือบด้วยฟอสเฟต ชนิดเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ หรือภาษาตลาดเรียกว่า เหล็กแผ่นชุบซิ้งค์ฟ้า
เหล็กแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีทางไฟฟ้า แบบเคลือบด้วยโครเมต ชนิดเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ หรือภาษาตลาดเรียกว่า เหล็กแผ่นชุบซิ้งค์เทา
เหล็กแผ่นหนาชนิดเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง

คุณสมบัติทางกลของโลหะ

คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ เช่น ความแข็ง (Hardness) ความแข็งแรง (Strength) ความเหนียว (Ductility) ฯลฯ เป็นสิ่งที่จะบอกว่าวัสดุนั้นๆ สามารถที่จะรับหรือทนทานแรง หรือพลังงานเชิงกลภายนอกที่มากระทำได้ดีมากน้อยเพียงใด ในงานวิศวกรรมคุณสมบัติเชิงกลมีความสำคัญมากที่สุด เพราะเมื่อเราจะเลือกใช้วัสดุใดๆ ก็ตาม สิ่งแรกที่จะนำมาพิจารณาก็คือ คุณสมบัติเชิงกลของมัน การที่เครื่องจักรหรืออุปกรณ์ใดๆ จะสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุที่ใช้ทำเครื่องจักร อุปกรณ์นั้นๆ เป็นสำคัญ

ความเค้น (Stress) ตามความเป็นจริงความเค้นหมายถึง แรงต้านทานภายในเนื้อวัสดุที่มีต่อแรงภายนอกที่มากระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ แต่เนื่องจากความไม่เหมาะสมทางปฏิบัติ และความยากในการวัดหาค่านี้ เราจึงมักจะพูดถึงความเค้นในรูปของแรงภายนอกที่มากระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ด้วยเหตุผลที่ว่า แรงกระทำภายนอกมีความสมดุลกับแรงต้านทานภายใน

โดยทั่วไปความเค้นสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด ตามลักษณะของแรงที่มากระทำ
1. ความเค้นแรงดึง (Tensile Stress) เกิดขึ้นเมื่อมีแรงดึงมากระทำตั้งฉากกับพื้นที่ภาคตัดขวาง โดยพยายามจะแยกเนื้อวัสดุให้แยกขาดออกจากกัน

ความเค้นแรงอัด (Compressive Stress) เกิดขึ้นเมื่อมีแรงกดมากระทำตั้งฉากกับพื้นที่ภาคตัดขวาง เพื่อพยายามอัดให้วัสดุมีขนาดสั้นลง ดังรูปที่ 1.1b
ความเค้นแรงเฉือน (Shear Stress) ใช้สัญลักษณ์ t เกิดขึ้นเมื่อมีแรงมากระทำให้ทิศทางขนานกับพื้นที่ภาคตัดขวาง เพื่อให้วัสดุเคลื่อนผ่านจากกันดังรูปที่ 1.1c มีค่าเท่ากับแรงเฉือน (Shear Force) หารด้วยพื้นที่ภาคตัดขวาง A ซึ่งขนานกับทิศทางของแรงเฉือน ในทางปฏิบัติความเค้นที่เกิดจะมีทั้ง 3 แบบนี้พร้อม ๆ กัน

ความเครียดและการเปลี่ยนรูป (Strain and Deformation)

ความเครียด (Strain) คือ การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุ (Deformation) เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ (เกิดความเค้น) การเปลี่ยนรูปของวัสดุนี้เป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ภายในเนื้อวัสดุ ซึ่งลักษณะของมันสามารถแบ่งเป็น 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ

1.การเปลี่ยนรูปแบบอิลาสติกหรือความเครียดแบบคืนรูป (Elastic Deformation or Elastic Strain) เป็นการเปลี่ยนรูปในลักษณะที่เมื่อปลดแรงกระทำ อะตอม ซึ่งเคลื่อนไหวเนื่องจากผลของความเค้นจะเคลื่อนกลับเข้าตำแหน่งเดิม ทำให้วัสดุคงรูปร่างเดิมไว้ได้ ตัวอย่างได้แก่ พวกยางยืด, สปริง ถ้าเราดึงมันแล้วปล่อยมันจะกลับไปมีขนาดเท่าเดิม
2. การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกหรือความเครียดแบบคงรูป (Plastic Deformation or Plastic Strain) เป็นการเปลี่ยนรูปที่ถึงแม้ว่า จะปลดแรงกระทำนั้นออกแล้ววัสดุก็ยังคงรูปร่างตามที่ถูกเปลี่ยนไปนั้น โดยอะตอมที่เคลื่อนที่ไปแล้วจะไม่กลับไปตำแหน่งเดิม

วัสดุทุกชนิดจะมีพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปทั้งสองชนิดนี้ขึ้นอยู่กับแรงที่มากระทำ หรือความเค้นว่า มีมากน้อยเพียงใด หากไม่เกินพิกัดการคืนรูป (Elastic Limit) แล้ว วัสดุนั้นก็จะมีพฤติกรรมคืนรูปแบบอิลาสติก (Elastic Behavior) แต่ถ้าความเค้นเกินกว่าพิกัดการคืนรูปแล้ววัสดุก็จะเกิดการเปลี่ยนรูปแบบถาวรหรือแบบพลาสติก (Plastic Deformation)
นอกจากความเครียดทั้ง 2 ชนิดนี้แล้ว ยังมีความเครียดอีกประเภทหนึ่ง ซึ่งพบในวัสดุประเภทโพลีเมอร์ เช่น พลาสติก เรียกว่าความเครียดกึ่งอิลาสติกจะมีลักษณะที่เมื่อปราศจากแรงกระทำวัสดุจะมีการคืนรูป แต่จะไม่กลับไปจนมีลักษณะเหมือนเดิม การวัดและคำนวณหาค่าความเครียดมีอยู่ 2 ลักษณะคือ

แบบเส้นตรง ความเครียดที่วัดได้จะเรียกว่า ความเครียดเชิงเส้น (Linear Strain) จะใช้ได้เมื่อแรงที่มากระทำมีลักษณะเป็นแรงดึงหรือแรงกด ค่าของความเครียดจะเท่ากับความยาวที่เปลี่ยนไปต่อความยาวเดิม 2. แบบเฉือน เรียกว่า ความเครียดเฉือน (Shear Strain) ใช้กับกรณีที่แรงที่กระทำมีลักษณะเป็นแรงเฉือน ค่าของความเครียดจะเท่ากับระยะที่เคลื่อนที่ไปต่อระยะห่างระหว่างระนาบ

ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นกับความเครียด (Stress-Strain Relationship) ในการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียด ในที่นี้เราจะใช้เส้นโค้งความเค้น-ความเครียด (Stress-Strain Curve) ซึ่งได้จากการทดสอบแรงดึง (Tensile Test) เป็นหลัก โดยจะพลอตค่าของความเค้นในแกนตั้งและความเครียดในแกนนอน ดังรูป 1.2 การทดสอบแรงดึง นอกจากจะให้ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้น-ความเครียดแล้ว ยังจะแสดงความสามารถในการรับแรงดึงของวัสดุ ความเปราะ เหนียวของวัสดุ (Brittleness and Ductility) และบางครั้งอาจใช้บอกความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุ (Formability) ได้อีกด้วย

ติดต่อ.........
บริษัท เอเชี่ยนพลัส ซัพพลาย จำกัด // FACEBOOK: http://www.facebook.com/people/Asianplus-Supply/100003297204164 ที่อยู่ :234/7 หมู่ 7 ถ.สุขุมวิท ต.ท้ายบ้านใหม่ อ.เมืองสมุทรปราการ จ.สมุทรปราการ 10280

Tel. 087-6039752 02-1863711 02-1863713
Fax.02-1863712
E-Mail : asianplussupply@hotmail.com

http://sites.google.com/site/specialmetalsthailand
http://sites.google.com/site/aluminiumasian/who-we-are/xlu-mi-neiym-kerd-aa5083-h112
http://www.pantipmarket.com/mall/stainlessasian/?**node=showroom http://www.pantipmarket.com/mall/asianplus/ http://sites.google.com/site/stainlessasian http://sites.google.com/site/asianplussupply