เหล็กหล่อ

  

                              แผนภาพสมดุลเหล็กกับคาร์บอน

             เหล็กหล่อเป็นเหล็กที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลายมาเป็นระยะเวลานาน เหล็กหล่อคล้ายกับเหล็กกล้า (Steel) ตรงที่เหล็กหล่อนั้น เป็นเหล็กที่มีธาตุคาร์บอนผสมอยู่ เช่นเดียวกัน และสามารถศึกษาโครงสร้างจากแผนภาพสมดุล (Equilibrium Diagram) ในรูป เช่นเดียวกัน เพียงแต่ปริมาณของคาร์บอน ในเหล็กหล่อจะมีมากกว่าในเหล็กกล้า คือมีคาร์บอนตั้งแต่ร้อยละ 2-6.67  ในอุตสาหกรรมเหล็กหล่อโดยทั่วไปแล้วจะมีคาร์บอนอยู่ร้อยละ 2.5-4 ถ้าปริมาณคาร์บอนมากกว่านี้เหล็กจะสูญเสียคุณสมบัติทางด้านความเหนียว (Ductility) คือเปราะและแตกหักได้ง่ายเมื่อถูกแรงกระแทกปกติเหล็กหล่อส่วนมากจะขาดคุณสมบัติทางด้านความเหนียวเมื่อเทียบกับเหล็กกล้า จึงไม่สามารถขึ้นรูปด้วยการรีดหรือการดึงขึ้นรูป  ที่อุณหภูมิสูงได้การขึ้นรูปเหล็กหล่อที่อุณหภูมิสูงนั้นทำได้ยาก แต่วิธีที่ใช้ในการขึ้นรูปถึงแม้ว่ารูปร่างจะซับซ้อน ก็สามารถทำได้ โดยการหลอมเหล็กให้ละลายแล้วเทลงแบบหล่อที่ทำด้วยทรายหรือวัสดุทนความร้อน จึงได้ชื่อตามกรรมวิธีการขึ้นรูปว่า เหล็กหล่อ หลังจากหล่อรูปร่างได้ใกล้เคียงกับขนาดที่ต้องการแล้ว จึงนำมาทำการกลึง ไส ตัด และ เจาะ แม้ว่าเหล็กหล่อส่วนใหญ่จะให ้คุณสมบัติความเค้นแรงดึงสูงสุดต่ำและขาดคุณสมบัติทางด้านความเหนียว แต่เหล็กหล่อมีราคาถูกว่าที่มีจุดหลอมตัวต่ำ สามารถขึ้นรูปได้รูปร่างง่ายกว่าเหล็กกล้าและยังสามารถปรับคุณสมบัติต่างๆ โดยการเติมธาตุผสมที่เหมาะสมสม และการอบชุบที่ดีจะทำให้คุณสมบัติ ของเหล็กหล่อ เปลี่ยนแปลงได้ อย่างกว้างขวาง จนเหล็กหล่อบางชนิด มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับเหล็กกล้าทำให้การพัฒนาอุสาหกรรมเหล็กหล่อเป็นไปอย่างกว้างขวาง รวมทั้งปริมาณการผลิตเหล็กหล่อก็เพิ่มปริมาณขึ้นอย่างรวดเร็ว