วัสดุวิศวกรรม ( Materials )

• กระบวนการผลิตเหล็กและเหล็กกล้า

• เฟสไดอะแกรมของเหล็ก-เหล็กคาร์ไบด์

• กรรมวิธีทางความร้อนสำหรับเหล็กกล้า

• เหล็กกล้าผสมต่ำ

• ความสามารถในการชุบแข็ง

• เหล็กกล้าไร้สนิม

• เหล็กหล่อ

โลหะผสม  (Alloy )  

            โลหะและโลหะอัลลอยด์มีสมบัติที่เป็นประโยชน์ต่องานทางด้าน วิศวกรรมเป็นอย่างมาก  ดังนั้นจึงถูกใช้อย่างกว้างขวางในงานออกแบบทางวิศวกรรม  เหล็กและอัลลอยด์ของเหล็กโดยส่วนใหญ่คือเหล็กกล้าซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์หลักที่ ถูกผลิตขึ้นมากถึง  90 %  ของผลผลิตโลหะทั้งหมด  เนื่องจากมีความแข็งแรง  ความทนต่อแรงกระแทกและมีความเหนียวสูงนอกจากนี้ยังมีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบ กับโลหะอื่น ๆ

           อัลลอยด์ของเหล็กจะถูกเรียกว่า  ferrous  alloys  ส่วนอัลลอยด์โลหะอี่น ๆ  จะถูกเรียกว่า  nonferrous  alloys   ในบทนี้จะได้กล่าวถึงกระบวนการ  โคลงสร้าง และสมบัติที่สำคัญของ  ferrous  และ  nonferrous  alloys  บางชนิด    

         

           โดยทั่วไปเหล็กกล้าประเภท (plain -carbon ) เป็นอัลลอยด์ที่ประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอนที่มีปริมาณไม่เกิน  1.2 %  แต่ส่วนใหญ่ เหล็กมักจะมีปริมาณคาร์บอนน้อยกว่า  0.5  %  เหล็กกล้าส่วนใหญ่จะถูกผลิตขึ้นโดยการออกซิไดส์คาร์บอน และ สารเจือปนอื่นๆ ที่มีอยู่ในเหล็กถลุงให้มีปริมาณตามต้องการ

 การเกิดเฟสไดอะแกรมของเหล็ก - เหล็กคาร์ไบด์

          โลหะผสมเหล็ก - คาร์บอนที่ประกอบด้วยคาร์บอนประมาณ 0.03 - 1.2 %  แมงกานีส 0.25 - 1.00 %  และธาตุอื่น ๆ  อีกเล็กน้อย  จะเรียกว่า  เหล็กกล้าประเภท  plain - carbon  (  plain - carbon steels )เมื่อโลหะผสมเหล็ก - คาร์บอนถูกทำให้เย็นลงอย่างช้า ๆ  จะเกิดเฟสต่าง ๆ  ขึ้นที่อุณหภูมิและสัดส่วนองค์ประกอบที่แตกต่างกัน

          ดังแสดงในเฟสไดอะแกรมของ  Fe -Fe₃C  รูปที่  1  เฟสไดอะแกรมนี้เป็นไดอะแกรมที่ไม่ได้อยู่ในสภาวะสมดุลจริง  เพราะสารประกอบเหล็กคาร์ไบด์  ( Fe₃ C )  ที่เรียกว่า  cementite นี้ สามารถสลายตัวไปเป็นเหล็กและคาร์บอน ( แกรไฟต์ )ได้ดังนั้นเร่าจึงอาจเรียกสารประกอบเหล็กคาร์ไบด์นี้ว่า  mettastable  phase  เฟสไดอะแกรมของ  Fe -Fe₃C  จะ ประกอบด้วย ferrite , Austenite ( ) , Cementite ( Fe₃ C )   และ ferrit

         

                                       รูปที่  1    เฟสไดอะแกรม ของเหล็ก และเหล็กคาร์ไบด์

             ferrite   เฟสนี้เป็น สารละลายของแข็งแบบแทรกตัว (Interstitial solid solution )โดยที่อะตอมของ     คาร์บอนจะแทรกตัวอยู่ในโครงผลึกของเหล็กแบบ  BCC  คาร์บอนจะสามารถละลายใน ferrite ได้เพียงเล็กน้อย  กล่าวคือ จะมีความสามารถในการละลาย Solid Solubility สูงสุดเพียง  0.02 %  ที่อุณหภูมิ  723 ºC และความสามารถในการละลายจะลดลงเป็น   0.005 % ที่อุณหภูมิ  0 ºC

             Austenite ( ) เฟสนี้เป็นสารละลายของแข็งแบบแทรกตัว (Interstitial solid solution )โดยที่อะตอมของ คาร์บอนจะแทรกตัวอยู่ในโครงผลึกของเหล็ก Austenite ( )  มีโครงสร้างผลึกแบบ  FCC   จะมี ความสามารถในการละลายของคาร์บอนสูงกว่า แบบ ferrite  ความสามารถในการละลายของคาร์บอนใน Austenite ( )จะมีค่าสูงสุดเท่ากับ 2.08 % ที่อุณหภูมิ  1148 ºC และลดลงเป็น  0.8 % ที่อุณหภูมิ  723 ºC

             Cementite ( Fe₃ C ) สารประกอบ  Intermetallic  Fe₃ C  จะเรียกว่า  Cementite  สารประกอบ cementite จะมีปริมาณของคาร์บอน 6.67 % และเหล็ก 93.3 % Cementite จะมีคุณสมบัติแข็งแต่ เปราะ

          ferrite   เป็นสารละลายของแข็งแบบแทรกตัว (Interstitial solid solution )  ของคาร์บอนในเหล็ก   หรือที่ถูกเรียกว่า  ferrite  มีโครงสร้างผลึกเป็นแบบ  BCC  และมีค่าคงที่ แลตทิซ  ( lattice constant ) ที่มากกว่า และจะมีความสามรถในการละลายสูงสุดของ คาร์บอนใน ferrite เท่ากับ0.09 % ที่อุณหภูมิ  1465 ºC

 การแยกประเภทของเหล็กกล้า plain - carbon  ตามการเย็นตัวของเหล็ก

1. เหล็กกล้าประเภท Eutectoid plain - carbon

              เมื่อตัวอย่างเหล็กกล้าประเภท   Eutectoid  plain - carbon  ที่ ประกอบด้วยคาร์บอน  0.8 % ถูกทำให้ร้อนขึ้นจนกระทั่งถึงอุณหภูมิ  750 ºC  และให้คงอยู่  ณ  อุณหภูมิ นั้นเป็นระยะเวลาที่พอเหมาะ โครงสร้างของเหล็กกล้า จะเปลี่ยนเป็น  Austenite ( ) ทั้งหมด ซึ่งจะเรียกว่า   austenitizing   ถ้าเหล็กกล้า Eutectoid  นี้ถูกทำให้เย็นตัวลงอย่างช้าๆ จนอยู่เหนืออุณหภูมิ  Eutectoid  เล็กน้อย  โครงสร้างของมันจะยังคงเป็น Austenite ( )  

  

                             รูปที่  2  การเปลี่ยนแปลงของเหล็กกล้า  Eutectoid  0.8 %

            จากจุด  a  เมื่อทำให้เย็นตัวลงอีกจนกระทั่งมีอุณหภูมิ ต่ำกว่า อุณหภูมิ  Eutectoid  เล็กน้อยแล้ว Austenite ( )จะเปลี่ยนโครงสร้างไปเป็นโครงสร้าง  Lamellar  ที่ประกอบด้วยเฟสของ  ferrite  และ  Cementite ( Fe₃ C )  สลับกัน   ดังรูปที่  2

2. เหล็กกล้าประเภท   hypoeutectoid    plain  carbon 

          ถ้าตัวอย่างเหล็กกล้าประเภท  plain - carbon  มี ปริมาณคาร์บอน  0.4 %  ( hypoeutectoid steel ) ถูกให้ความร้อนจนกระทั่งมีอุณหภูมิ ประมาณ  900 ºC เป็นระยะเวลาที่เหมาะสม   โครงสร้างของตัวอย่างจะเปลี่ยนไปเป็น Austenite ( ) ทั้งหมด  และเมื่อเหล็กกล้าค่อยๆถูกทำให้เย็นตัวลงอย่างช้าๆจนถึงจุด  d หรือประมาณ  775 ºC   Proeutectoid  ferrite  จะค่อยๆเกิดขึ้นเป็นนิวคลีไอ เล็กๆที่บริเวณขอบของเกรน Austenite ถ้าอัลลอยด์นี้ถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆต่อไปอีก จากอุณหภูมิ  d  ไปยัง  e  ตามรูปที่  3  ปริมาณของ  Proeutectoid  ferrite    จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องขณะที่เหล็กกล้าถูกทำให้เย็นตัวลงจากอุณหภูมิ  d  ไปยัง  e  นั้นปริมาณคาร์บอนใน Austenite  ที่เหล็กอยู่จะเพิ่มขึ้จาก  0.4  ไปเป็น  0.8 % และ เมื่อเหล็กกล้าถูกทำให้เย็นตัวลงอีก ที่อุณหภูมิ  723 ºC  Austenite ที่เหลืออยู่นั่นจะเปลี่ยนไปเป็น  Pearlite  โดยการเกิดปฏิกิริยา  eutectoid  ( austenite  ferrite + Cementite  )  เฟสของ ferrite  ที่อยู่ในเฟสของ  Pearlite  จะเรียกว่า  eutectoid  ferrite  เพื่อให้แตกต่างกับ Proeutectoid  ferrite  ที่เกิดขึ้นครั้งแรกที่อุณหภูมิ  723 ºC

   รูปที่  3   การเปลี่ยนแปลงเฟสของเหล็กกล้า  hypoeutectoid plain - carbon ที่มีปริมาณคาร์บอน 0.4 %

3. เหล็กกล้าประเภท  hypoeutectoid    plain - carbon 

        ถ้าตัวอย่างเหล็กกล้าประเภท  plain - carbon  มี ปริมาณคาร์บอน  1.2 %  ( hypoeutectoid steel )ถูกให้ความร้อนจนกระทั่งมีอุณหภูมิ ประมาณ  950 ºC ทิ้งไว้เป็นระยะเวลาที่ นานพอสมควร   โครงสร้างของเหล็กกล้าจะเปลี่ยนไปเป็น  austenite ( ) หมด  (จุด  c ตามรูปที่  4  ) และ เมื่อเหล็กกล้าถูกทำให้เย็นตัวลงอย่างช้าๆจนถึงจุด  d ตามรูปที่ 4   Proeutectoid  Cementite   จะค่อยๆเกิดขึ้นเป็นนิวคลีไอขึ้น และโตขึ้นที่บริเวณรอบๆขอบของเกรน และเมื่อถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆต่อไปอีก จนถึงจุด    e  ตามรูปที่  4 ซึ่งอยู่เหนืออุณหภูมิ  723 ºC  เพียงเล็กน้อย Proeutectoid  Cementite  จะเกิดมากขึ้นที่บริเวณขอบเขตของเกรน austenite

         

        ถ้าระบบเข้าใกล้สภาวะสมดุจและรักษาสภาวะสมดุจนั้นไว้โดยการทำให้เย็นตัวลง อย่างช้าๆปริมาณคาร์บอนที่เหลืออยู่ใน  austenite  จะเปลี่ยนจาก  1.2  ไปเป็น 0.8 % และเมื่อมีเหล็กกล้าถูกทำให้เย็นตัวลงอย่างช้าๆจนถึงอุณหภูมิ ต่ำกว่า 723 ºC  เพียงเล็กน้อย  austenite  ที่เหลืออยู่จะเปลี่ยนไปเป็น Pearlite โดยการเกิดปฏิกิริยา  eutectoid  ดังแสดงที่จุด f ในรูปที่  4  Cementite  ที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยา   eutectoid  จะเรียกว่า  eutectoid  Cementite  เพื่อให้แตกต่างกับ Proeutectoid  เฟสของ  Cementite  ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิเหนือกว่าอุณหภูมิ  723 ºC  และเช่นเดียวกันกับเฟสของ  ferrite  ที่เกิดขึ้นในระหว่างปฏิกิริยา   eutectoid  จะถูกเรียกว่า   eutectoid  ferrite

        

      รูปที่ 4 การเปลี่ยนแปลงเฟสของเหล็กกล้า  hypoeutectoid plain - carbon ที่มีปริมาณคาร์บอน 1.2 %

 การแยกประเภทของเหล็กกล้า plain - carbon  ตามคุณสมบัติเชิงกลของเหล็ก

        เหล็กกล้า plain - carbon  ส่วนใหญ่จะถูกแยกประเภทโดยกำหนดด้วยตัวเลข  4  หลัก ตามหลักของ AISI - SAE (The American Iron and Steel Institute - the society for Aotomotive Engineers ) ตัวเลข  2  ตัวแรก คือ 10  ซึ่งหมายถึง เหล็กกล้าจำพวก  plain - carbon         ส่วน 2 ตัวหลัง คือ  ให้เอา 100 มาหาร แล้วจะได้ค่า ปริมาณ ร้อยละของคาร์บอนที่มีอยู่ในเหล็กกล้า  เช่น   AISI - SAE  = 1030  หมายถึง   เป็นเหล็กกล้า plain - carbon  ที่มีปริมาณ คาร์บอน  0.30 % เหล็กกล้า plain - carbon   ทั้งหมด มีธาตุ อัลลอยด์แมงกานีส อยู่ปริมาณ 0.30 - 0.95 %

             เพื่อเพิ่มความแข็งแรง นอกจากเหล็กกล้า plain - carbon  แล้วยังต้องมี ธาตุอื่นๆอีก เช่น กำมะถัน , ฟอสฟอรัส , ซิลิคอน เป็นต้น  คุณสมบัติเชิงกลของเหล็กกล้า plain - carbon  ในระบบ AISI - SAE บางชนิดได้แสดงไว้ในตารางที่  1

ตารางที่ 1  คุณสมบัติเชิงกลของเหล็กกล้า plain - carbon

การนำเหล็กแต่ละประเภทไปใช้งาน

      1.  เหล็กกล้า plain - carbon   ที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ เหล็กจะมีความแข็งแรงน้อย  แต่มีความเหนียวมาก เหล็กกล้าเหล่านี้ มักจะถูกนำไปทำเป็นแผ่นขึ้นรูป ที่ใช้ทำกันชน และ ตัวถังรถยนต์

      2. เหล็กกล้า plain - carbon มีปริมาณคาร์บอนในเหล็กกล้าเพิ่มขึ้น เหล็กจะมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น แต่ความเหนียวของเหล็กจะน้อยลง

      3. เหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนปานกลาง ประมาณ 1020 - 1040 มักจะถูกนำไปทำ Shafts และ Gears

      4. เหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนสูง ประมาณ 1060 - 10495 มักจะถูกนำไปทำ Springs , die blocks , cutters , และ Shear blades

  การแยกประเภทเหล็กกล้าอัลลอยด์

      เหล็กกล้าอัลลอยด์บางชนิดอาจจะประกอบ ด้วยธาตุอัลลอยด์มากถึง 50 % แต่ก็ยังจัดว่าเป็นเหล็กกล้าอัลลอยด์ และ ที่จะกล่าวนี้เป็นเหล็กกล้า low - alloy ที่มีส่วนประกอบของธาตุอัลลอยด์อยู่ประมาณ 1 - 4  %  เท่านั้น จึงถือว่าเป็นอัลลอยด์อยู่ เหล็กเหล่านี้มักจะนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรมรถยนต์ และ ก่อสร้าง

        เหล็กกล้าอัลลอยด์มักจะถูกกำหนดด้วยตัวเลข  4  หลัก ตามหลักของ AISI - SAE  ตัวเลข  2  ตัวแรก แทน ธาตุอัลลอยด์หลัก หรือ กลุ่มธาตุ ที่มีอยู่ในเหล็กกล้านั้น  ส่วน 2 ตัวหลัง คือ  ให้เอา 100 มาหาร แล้วจะได้ค่า ปริมาณ ร้อยละของคาร์บอนที่มีอยู่ในเหล็กกล้า ดังตาราง ที่  2

ตารางที่ 2 เหล็กกล้าอัลลอยด์ชนิดต่างๆ

การกระจายตัวของธาตุอัลลอยด์ในเหล็กกล้าอัลลอยด์

       การกระจายตัวของธาตุอัลลอยด์ในเหล็กกล้านั้นขึ้นอยู่กับว่าธาตุแต่ละตัวนั้น จะมีแนวโน้มการเกิดสารประกอบและคาร์ไบด์อย่างไร  ตารางที่  3  ได้รวบรวมการกระจายตัวโดยประมาณของธาตุอัลลอยด์ทั้งหมดที่มีอยู่ในเหล็กกล้า อัลลอยด์

        นิกเกิลจะละลายอยู่ใน  ferrite    ของเหล็กกล้า  เพราะว่านิกเกิลมีแนวโน้มที่จะเกิดคาร์ไบด์น้อยกว่าเหล็กซิลิคอนจะรวมกับ ออกซิเจนที่มีอยู่ในเหล็กกล้าจำนวนหนึ่งเพื่อเกิดสารประกอบขึ้น  หรืออาจจะละลายอยู่ใน   ferrite  ส่วนแมงกานีสที่เติมเข้าไปในเหล็กกล้าจะละลายใน   ferrite   แต่ก็มีแมงกานีสบางส่วนจะเกิดคาร์ไบด์และมักจะแทรกเข้าไปใน  cementite   จะเกิดเป็น   (  Fe, Mn )₃ C    โครเมียมซึ่งเป็นธาตุที่มีแนวโน้มจะเกิดคาร์ไบด์มากกว่าเหล็ก  จะขึ้นอยู่ระหว่าง  ferrite และเฟสของ carbide  การกระจายตัวของโครเมียมจะขึ้นอยู่กับปริมาณ คาร์บอนที่มีอยู่

                    ตารางที่ 3 การกระจายตัวโดยประมาณของธาตุอัลลอยด์ในเหล็กกล้าอัลลอยด์

ผลของธาตุอัลลอยด์ ที่มีต่ออุณหภูมิ  eutectoid  ของเหล็กกล้า

        ธาตุอัลลอยด์ชนิดต่างๆ ที่เติมเข้าไปในเหล็กกล้าจะมีผลทำให้อุณหภูมิ  eutectoid  ในเฟสไดอะแกรม ของ( Fe- Mn)₃ C เพิ่มขึ้นหรือลดลงทั้งแมงกานีสและนิเกิลจะทำให้อุณหภูมิ eutectoid  ลดลงและจะทำหน้าที่เป็นธาตุที่ทำให้  austenite อยู่ตัว ธาตุเหล่านี้ จะเรียกว่า austenite - stabilizing  elements ซึ่งมีผลทำให้บริเวณ  austenite  ในเฟสไดอะแกรม ของ (  Fe - Mn )₃ C  กว้างขึ้น             

        ในเหล็กกล้าบางชนิดที่มีปริมาณ แมงกานีส และ นิเกิล ที่มากเพียงพอโครงสร้าง austenite  จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องได้  ส่วนธาตุที่มักจะเกิดอยู่ในรูปของคาร์ไบด์  มักจะทำให้อุณหภูมิ eutectoid  ในเฟสไดอะแกรม ของ (  Fe - Mn )₃ C  เพิ่มขึ้นและมีผลทำให้บริเวณ  austenite ลดลง ธาตุเหล่านี้จะเรียกว่า ferrite - stabilizing  elements

รูปที่  5  ผลของปริมาณร้อยละของ ธาตุอัลลอยด์ที่มีต่ออุณหภูมิ

   Hardenabili

   Hardenability  ของเหล็กกล้า  เป็นสมบัติที่ใช้ในการบอกถึงความแข็งแรงที่กระจายตัวอยู่ ณ  จุดต่างๆ ในเหล็กกล้าที่เกิดขึ้นเนื่องจากการ  quenching  จากสภาวะ  austenite  Hardenability  ของเหล็กกล้าขึ้นอยู่กับ

 ( l )  องค์ประกอบของธาตุต่าง ๆ  ในเหล็กกล้า

 ( 2 )  ขนาดของเกรนของ  austenite

 ( 3 )  โครงสร้างของเหล็กกล้าก่อนการ  qunching  คำว่า  hardenability  จะแตกต่างกับคำว่า  ความแข็งของเหล็กกล้าซึ่งคำหลังนั้น จะหมายถึงความต้านทานต่อการผิดรูปอย่างถาวร หรือ การเปลี่ยนรูปร่างอย่างถาวร ( piastic deformation )  โดยวิธีการ  indentation

                      รูปที่ 6   ตัวอย่างการการ fixture การทดสอบ en -quench  hardenability           ในอุตสาหกรรม

       โดยทั่วไป  hardenability  มักจะถูกวัดโดยวิธี  Jominy  hardenability  test  ตัวอย่างที่ใช้ในการทดสอบ จะเป็นแท่งทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นิ้ว  และความยาว 4 นิ้ว   รูปที่ 6  เนื่องจากโครงสร้างของเหล็กกล้าจะมีผลต่อ  hardenability  อย่างมากดั้งที่ได้กล่าวมาแล้วในข้างต้น
               ดั้งนั้นก่อนการทดสอบ ตัวอย่างควรถูกทำ  normalizing  เสียก่อน ในการทดสอบ  Jominy  หลังจากที่ตัวอย่างถูกทำให้เปลี่ยนเป็น  austenite  แล้ว  ตัวอย่างจะถูกวางบนตำแหน่งที่กำหนดดังแสดงในรูปที่ 7 และหลังจากนั้นน้ำจะถูกปล่อยพุ่งใส่แท่งตัวอย่างที่ปลายด้านหนึ่งอย่างรวด เร็วเมื่อแท่งตัวอย่างเย็นตัวลง  ก็จะถูกนำมาวัดค่า  Rockwell C  hardness  ที่ผิวเป็นระยะ 2.5  นิ้วจากปลายด้านที่ถูกน้ำพุ่ง

รูปที่ 7  วิธี การทดสอบ   en -quench  hardenability

                 รูปที่ 7 แสดงกราฟ  hardenability  ระหว่าง  Rockwell C hardness  กับระยะห่างจากปลายด้านที่ถูกน้ำพุ่งและทำให้เกิดการเย็นตัวลงของเหล็กกล้า จำพวก  1080  eutectoid  plain - carbon  เหล็กกล้าชนิดนี้จะมี  hardenability  ค่อน่ข้างต่ำ  เพราะว่าความแข็งของเหล็กกล้าชนิดนี้ลดลงจากค่า  RC  =  6.5  ที่ปลายด้านที่ถูก  quenched  ของแท่งตัวอย่าง   ไปเป็นค่า  RC = 50  ที่ตำแหน่งห่างจากปลายนั้นไปเพียง 3/16 นิ้ว

               ดั้งนั้น ถ้าเหล็กกล้าชนิดนี้มีส่วนที่มีความหนามากจะไม่สามารถทำให้เกิด martensite  ได้ทั้งหมด โดยการ quenching นอกจากนี้ ยังได้แสดงความสัมพันธืระหว่างข้อมูล en -quench  hardenability กับ  C -T diagram  ของเหล็กกล้า 1080 ซึ่งได้แสดงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง microstructure  ที่เกิดขึ้น ณ ตำแหน่งต่างๆ  A, B , C ,และ D จากปลายด้านที่ถูก quenched   ของเหล็กกล้า

รูปที่  8  ข้อมูลการทดสอบ en -quench  hardenability

สมบัติเชิงกล และ การประยุกต์ใช้ของเหล็กกล้า low - alloy

        คุณสมบัติเชิงกลและ การประยุกต์ใช้ของเหล็กกล้า low - alloy ที่ใช้อยู่ทั่วไป

       ตารางที่  4 เป็นคุณสมบัติเชิงกลและ การประยุกต์ใช้ของเหล็กกล้า low - alloy ที่ใช้อยู่ทั่วไป

            คุณสมบัติเชิงกลและ การประยุกต์ใช้ของเหล็กกล้า low - alloy ที่ใช้อยู่ทั่วไปบางชนิดจะเห็นว่าเหล็กกล้า low - alloy จะมีความแข็งแรง แข็งแกร่ง และ ความเหนียว ดีกว่า เหล็กกล้า plain - carbon

           แต่ถึงอย่างไร เหล็กกล้า low - alloy ก็ยังคงมีราคา แพงกว่า  เหล็กกล้า low - alloy มักถูกใช้ในงานอุตสาหกรรมรถยนต์ และรถบรรทุก โดยทำป็นชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแรง และความเหนียวมากเป็นพิเศษ หรืออาจใช้ทำพวก  Springs , Shafts , Gears , die blocks cutters , และ Shear blades  และมักจะประกอบด้วยคาร์บอน 0.2 % โดยทั่วไปจะถูกนำไปผ่านขบวนการ Carburrizing หรือกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อทำให้ผิวมีความแข็ง ทนต่อการขัดสี  และแกนภายในก็ยังคงมีความเหนียวอยู่