การแนะนำ
เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุทั้งสอง จำเป็นต้องประเมินความแข็งของวัสดุทั้งสอง ความแข็งหมายถึงความต้านทานของวัสดุต่อการเสียรูปหรือรอยขีดข่วน เหล็กและโครเมียมเป็นวัสดุสองชนิดที่ใช้กันทั่วไปในการผลิต และมักมีความสับสนระหว่างความแข็ง บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตอบคำถาม "โครเมียมแข็งกว่าเหล็กหรือไม่"
เหล็กคืออะไร?
เหล็กเป็นโลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอน ทำโดยการผสมแร่เหล็กกับคาร์บอนและวัสดุอื่นๆ จากนั้นให้ความร้อนและขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ต้องการ ปริมาณคาร์บอนอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 0.2% ถึง 2.1% และคุณสมบัติของเหล็กขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน เหล็กกล้าคาร์บอนสูงมักใช้ในการผลิตเครื่องมือและเครื่องจักร ในขณะที่มีการใช้คาร์บอนต่ำในการก่อสร้าง
โครเมียมคืออะไร?
โครเมียมหรือที่เรียกว่าโครเมียม เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสัญลักษณ์ Cr และเลขอะตอม 24 เป็นโลหะที่แข็ง เป็นมันเงา และเปราะ ซึ่งมักใช้เพื่อเพิ่มความแข็งหรือความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็ก นิยมใช้ในการผลิตวัตถุที่เป็นโลหะ เช่น เครื่องมือ แม่พิมพ์ และเครื่องจักร
ความแข็งของเหล็ก
เหล็กมีชื่อเสียงในด้านความแข็งและความแข็งแกร่ง ความแข็งของเหล็กมักวัดโดยใช้ระดับความแข็งแบบร็อกเวลล์ ซึ่งเจาะพื้นผิวของวัสดุโดยใช้กรวยปลายเพชร ความแข็งของเหล็กถูกกำหนดโดยความลึกของการเจาะ
ความแข็งของเหล็กสามารถวัดได้โดยใช้การทดสอบความแข็งของ Brinell ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจ่ายน้ำหนักให้กับลูกเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะและการวัดการเยื้อง ยิ่งการเยื้องสูง เหล็กก็จะยิ่งแข็งขึ้น
เหล็กสามารถชุบแข็งเพิ่มเติมได้โดยการบำบัดความร้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเหล็กจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด โดยคงไว้ที่อุณหภูมินั้นเป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว กระบวนการนี้เรียกว่าการดับและการแบ่งเบาบรรเทา เหล็กชุบแข็งทำให้แข็งแรงขึ้นและทนทานต่อการสึกหรอ
ความแข็งของโครเมียม
โครเมียมแข็งกว่าเหล็กเนื่องจากมีความแข็งสูงและความเหนียวต่ำ ความแข็งของโครเมียมมักวัดโดยใช้ระดับความแข็ง Mohs ซึ่งจัดอันดับแร่ธาตุและวัสดุในระดับ 1 ต่อ 10 Chrome มีความแข็ง 9.0 ตามสเกล Mohs ในขณะที่เหล็กมีความแข็ง 4 ถึง 4.5
โครเมียมยังสามารถชุบแข็งได้ด้วยกระบวนการที่เรียกว่าการชุบด้วยไฟฟ้า ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทาโครเมียมบางๆ ลงบนพื้นผิวโลหะโดยใช้กระแสไฟฟ้า ชั้นโครเมียมช่วยเพิ่มความแข็ง ต้านทานการกัดกร่อน และความสวยงาม
การเปรียบเทียบความแข็งระหว่างเหล็กกับโครเมียม
มีหลายวิธีในการเปรียบเทียบความแข็งของเหล็กและโครเมียม วิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้สเกลความแข็ง Mohs ซึ่งจัดอันดับวัสดุตามความต้านทานต่อการขีดข่วน ในระดับนี้ โครเมียมแข็งกว่าเหล็ก โดยมีเรตติ้งอยู่ที่ 9 เทียบกับเรตติ้งเหล็กที่ 4 ถึง 4.5
อีกวิธีหนึ่งในการเปรียบเทียบวัสดุทั้งสองคือการวิเคราะห์ความเหนียวของวัสดุทั้งสอง ความเหนียวหมายถึงปริมาณที่วัสดุสามารถยืดหรือเปลี่ยนรูปได้ก่อนที่จะแตกหัก เหล็กมีความเหนียวมากกว่าโครเมียม ซึ่งหมายความว่าทนทานต่อการแตกร้าวหรือการเสียรูปได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม โครเมียมเปราะมากกว่าเหล็ก ซึ่งหมายความว่ามีแนวโน้มที่จะหักหรือแตกหักเนื่องจากความเครียด
การใช้เหล็กและโครเมียม
เหล็กถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการก่อสร้าง เครื่องจักร เครื่องมือ และการขนส่ง เป็นวัสดุอเนกประสงค์และทนทานที่สามารถทนต่ออุณหภูมิ ความดัน และการสึกหรอสูงได้
ในทางกลับกัน โครเมียมมักถูกใช้เป็นสารเคลือบป้องกันเหล็กหรือวัสดุอื่นๆ เพิ่มชั้นความแข็งและความต้านทานการกัดกร่อนและปรับปรุงรูปลักษณ์ของวัสดุ
บทสรุป
โดยสรุป โครเมียมแข็งกว่าเหล็ก เนื่องจากมีระดับความแข็ง Mohs สูงกว่า อย่างไรก็ตาม เหล็กมีความเหนียวมากกว่าโครเมียม ซึ่งหมายความว่ามีโอกาสน้อยที่จะแตกหักหรือแตกหักจากความเครียด วัสดุทั้งสองชนิดนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต และมีประโยชน์และคุณสมบัติเฉพาะตัวที่ทำให้จำเป็นต่ออุตสาหกรรมต่างๆ