ต้องการเลือกเหล็กให้เหมาะกับงาน ต้องดูอะไรบ้าง

เหล็กที่ใช้ในวงการอุตสาหกรรมนั้นมีหลายประเภท สำหรับงานก่อสร้างนั้น โครงสร้างบ้านแบบคอนกรีตเสริมเหล็ก หรือ โครงสร้าง คลส. มี “เหล็กเส้น” และ “คอนกรีต” เป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งเหล็กเส้นก็มีมากมายหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับประเภทการใช้งาน เช่น ทำคาน ทำเสา ปูพื้น ก่อสร้างผนัง ดังนั้นเพื่อให้บ้านแข็งแรงทนทานควรเลือกใช้เหล็กให้เหมาะสมกับประเภทการใช้งาน

คอนกรีตเสริมเหล็กนั้นประกอบไปด้วย “เหล็กเส้น” และ “คอนกรีต” ซึ่งทำหน้าที่แตกต่างกันกล่าวคือ หน้าที่ของ “เหล็ก” คือการรับแรงดึง ขณะที่ “คอนกรีต” ทำหน้าที่รับแรงกดหรือแรงอัด

สำหรับประเภทของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตที่ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างนั้นมีด้วยกัน 2 ประเภท คือ “เหล็กเส้นกลม” (Round Bars : RB) และ “เหล็กเส้นข้ออ้อย” (Deformed Bars : DB) ซึ่งการตรวจสอบคุณภาพของเหล็กเบื้องต้นนั้นทำได้โดยเลือกเหล็กที่มีความสามารถในการรับแรงดึงได้ตามมาตรฐานที่กำหนดไว้

การตรวจสอบมาตรฐานเหล็กเส้นในเบื้องต้นนั้นดูได้จากความสามารถในการรับแรงดึงซึ่งจะระบุชั้นคุณภาพในรูปของค่าความต้านทานแรงดึงที่จุดคราก (Yield Strength) ซึ่งต้องมีมาตรฐานตามที่มอก. ( มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม) กำหนด โดยจะระบุตัวอักษรแทนชนิดมาตรฐานของเหล็กแล้วตามด้วยค่าความต้านทานแรงดึงที่จุดคราก ดังนี้ เหล็กเส้นกลม(RB: Round Bar) จะใช้มาตรฐาน SR (Standard Round Bar) ส่วนเหล็กเส้นข้ออ้อย (DB : Deformed Bar) จะใช้มาตรฐาน SD (Standard Deformed Bar)

คุณสมบัติของเหล็กเส้นตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ( มอก .)

(หมายเหตุ KSC คือหน่วยกิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร)

มาตรฐานเหล็กที่ดีนั้นนอกจากการดูค่าต้านทานแรงดึงที่จุดครากให้เป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมแล้ว ยังมีองค์ประกอบอื่นๆ ที่เป็นตัวกำหนดมาตรฐานเหล็กที่ดีได้ด้วย โดยแบ่งออกเป็นปัจจัยต่างๆ ดังนี้

ขนาดและน้ำหนัก

ความหนาหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเส้นนั้นมีมาตรฐานกำหนดตามตัวอยู่แล้วตามชนิดมาตรฐานของเหล็กเอาไว้แล้ว

ทั้งนี้ในวงการก่อสร้างหรือวงการช่างอื่นๆ นิยมเรียกหน่วยวัดขนาดความหนาของเหล็กเป็น “หุน” โดยเทียบจากหน่วย “มิลลิเมตร” หรือ “นิ้ว” ก็ได้ แต่หน่วยมิลลิเมตรได้รับความนิยมมากกว่า โดย 1 หุน มีค่าเท่ากับ 0.125 นิ้วหรือ 3.175 มม.

สำหรับเหล็กเส้นกลมของ โลหะเจริญค้าเหล็ก ผู้จัดจำหน่ายเหล็กรายใหญ่ของไทยนั้นมีให้เลือกความหนา 6 ขนาด ดังนี้

ขณะที่เหล็กเส้นข้ออ้อยนั้นแบ่งตามชนิดมาตรฐานของเหล็กไว้ 3 ชนิดโดยที่ร้านขายส่งเหล็ก โลหะเจริญค้าเหล็ก เรานั้นมีความหนาให้เลือก ดังนี้

รูปทรงและความเป็นเนื้อเดียวกัน

สำหรับเหล็กเส้นกลมนั้นผิวของเหล็กต้องเรียบ ไม่มีปีก ไม่มีรอยแตก หน้าตัดต้องกลมเรียบไม่เบี้ยว เมื่อดัดโค้งงอต้องไม่เปราะหรือปริ ด้วยสภาพอากาศของประเทศไทยนั้นหากเหล็กจะขึ้นสนิมบ้างก็เป็นเรื่องที่หลีกเลี่ยงได้ยาก แต่กระนั้นสนิมต้องไม่กัดกินไปจนถึงเนื้อในของเหล็ก

ขณะที่เหล็กเส้นข้ออ้อยนั้นต้องมีผิวเรียบเกลี้ยง ยกเว้นบริเวณบั้งต้องมีระยะห่างเท่าๆ กัน บั้งที่อยู่ตรงข้ามกันต้องมีขนาดและรูปร่างเหมือนกัน เบี้ยว เมื่อดัดโค้งงอต้องไม่เปราะหรือปริแตกร้าว ไม่เป็นสนิมขุม

วิธีการหลอมเหล็ก

การหลอมเหล็กนั้นเป็นกระบวนการหนึ่งในการผลิตเหล็กที่อยู่ในอุตสาหกรรมเหล็กชั้นกลาง คือการนำเหล็กกล้าหรือเหล็กที่ได้จากอุตสาหกรรมเหล็กชั้นต้นซึ่งนำมาผลิตเป็นก้อนแล้วเรียกกันว่าเหล็กพิก (Pig Iron) หรือ เหล็กพรุน (Sponge Iron) หรืออาจจะใช้เศษเหล็ก (Scrap) มาหลอมละลายด้วยเตาไฟฟ้า (Electrical arc furnace, EAF) จนกลายเป็นน้ำเหล็ก และปรุงน้ำเหล็กให้ได้คุณภาพตามต้องการ จากนั้นนำมาหล่อให้เป็นแท่งตามลักษณะการใช้งาน ได้แก่เหล็กแท่งเล็ก (Billet),เหล็กแท่งแบน (Slab), เหล็กแท่งใหญ่ ( Bloom, Beam, Blanks)

จากนั้นก็จะเข้าสู่อุตสาหกรรมเหล็กชั้นปลายคือการนำเหล็กแท่งแบบต่างๆ ที่ได้จากการหลอมเหล็กมาผ่านกระบวนการรีดร้อน รีดเย็น รีดซ้ำ หล่อ หรือตีขึ้นรูป โดยเหล็กแท่งแต่ละประเภทก็ผลิตได้เหล็กรีดร้อนต่างชนิดกัน

หากเป็นเหล็กแท่งเล็ก (billet) เป็นวัตถุดิบในการรีดและรีดซ้ำเป็นผลิตภัณฑ์เหล็กรูปทรงยาว (long product) ได้แก่ เหล็กเส้น เหล็กลวด ลวดเหล็กแรงดึงสูง และ เหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน

เหล็กแท่งใหญ่ (bloom, beam) เป็นวัตถุดิบในการรีดเป็นผลิตเหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อนขนาดใหญ่

เหล็กแท่งแบน (slab) จะถูกรีดเป็นผลิตภัณฑ์เหล็กทรงแบน (flat product) ได้แก่ เหล็กแผ่นรีดร้อนและเหล็กแผ่นรีดเย็น ต่าง ๆ จากนั้นจึงเข้าสู่กระบวนการชุบดีบุกหรือสังกะสีเป็นเหล็กแผ่นชุบดีบุกและเหล็กแผ่นชุบสังกะสี เป็นต้น

เตาที่ใช้ผลิตเหล็ก

สำหรับประเทศไทยนั้นเตาที่ใช้หลอมเหล็กนั้นมีเพียง 2 ประเภท ได้แก่ เตา EF (Electrical Arc Furnace process) และเตา IF (Induction Furnace process)

• เตา EF (Electrical Arc Furnace process)

คือเตาหลอมเหล็กที่ใช้วิธีการอาร์คด้วยไฟฟ้าเพื่อให้เหล็กหลอมเหลว โดยในกระบวนการหลอมเหล็กจากเตา EF นั้นจะมีการกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากเศษเหล็กด้วยกระบวนการ oxidation ทำให้ได้น้ำเหล็กที่มีความสะอาดและบริสุทธิ์อีกครั้ง

• เตา IF (Induction Furnace process)

คือเตาหลอมแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้า ที่ไม่เกิดปฏิกิริยา oxidation ในการหลอม ทำให้หลอมเหล็กได้เร็ว จึงมีตะกรันน้อยและวัตถุดิบไม่สูญเสียไปกับตะกรันจึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่เหล็กที่นำมาหลอมด้วยเตา IF นั้นจะต้องมีความบริสุทธิ์สูงเนื่องจากไม่มีกระบวนการทำเหล็กให้บริสุทธิ์เหมือนเตา EF

นอกจากมาตรฐานต่างๆ ของเหล็กทั้งขนาด น้ำหนัก รูปทรงและความเป็นเนื้อเดียวกันแล้ว เครื่องหมายการค้าก็เป็นอีกสิ่งหนึ่งที่ใช้บอกคุณภาพของเหล็กได้เป็นอย่างดี โดยทั่วไปแล้วเครื่องหมายการค้าจะถูกระบุไว้บนเนื้อเหล็กทุกเส้นพร้อมๆ กับชนิดมาตรฐานของเหล็ก(ชั้นคุณภาพ) และชื่อขนาดของเหล็ก เพื่อรับรองว่าเหล็กเส้นนั้นได้มาตรฐานจริงตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม(มอก.) หรือมาตรฐานอื่นๆ ตามประเทศผู้ผลิตเหล็ก เช่น AISI หรือ JIS

นอกจากนี้ ยังมีเรื่องของมาตรฐานเหล็กเส้นซึ่งได้แก่ “เหล็กเต็ม” และ “เหล็กเบา” ซึ่งมีความแตกต่างกันดังนี้ “เหล็กเต็ม” หรือ เหล็กโรงใหญ่ หมายถึงเหล็กที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง และน้ำหนักของเหล็กได้มาตรฐาน มอก.

“เหล็กเบา” หรือ เหล็กโรงเล็ก เป็นเหล็กที่ผลิตให้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและน้ำหนักต่ำกว่าหรือไม่เป็นไปตามมาตรฐาน มอก.โดยมากเป็นเหล็กที่เกิดจากการทำเศษเหล็กมารีดใหม่อีกครั้งจึงทำให้เหล็กมีคุณภาพต่ำลง

สำหรับ โลหะเจริญค้าเหล็ก นั้นจัดจำหน่ายเหล็กเส้นคุณภาพตามมาตรฐานมอก. เท่านั้น เหล็กทุกเส้นของเราเป็นเหล็กเต็มที่ผ่านการรับรองมาตรฐานแล้วทั้งสิ้น สินค้าของเรามีเหล็กเส้นสำหรับก่อสร้างและเหล็กรูปพรรณทุกชนิด อีกทั้งยังมีบริการตัด เจาะ เหล็กตามขนาดที่ลูกค้าต้องการ ภายใต้ความเป็นมายาวนานกว่า 50 ปี รับประกันคุณภาพด้วยลูกค้ารายใหญ่ทั่วประเทศ

ที่มา

http://engineeringmaterialsproject.blogspot.com/2015/12/4.html

http://pvnweb.dpt.go.th/chainat/index.php/2018-02-12-09-05-33/49-2018-02-21-06-23-31/2018-02-21-06-24-21/53-2018-02-21-06-49-45

http://www2.diw.go.th/I_Standard/Web/pane_files/Industry23.asp

http://www.thanasarn.co.th/เตาหลอมเหล็ก-ef-vs