อุตสาหกรรมใดบ้างที่ใช้แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อน?

ภาคก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน: ผู้บริโภคแผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนรายใหญ่ที่สุด

ความต้องการสำหรับ โลหะหมุนร้อน ซึ่งขับเคลื่อนโดยโครงการก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐานทั่วโลกเป็นหลัก ทำให้ภาคส่วนนี้ครองส่วนแบ่งตลาดมากที่สุด ผลการวิจัยตลาดระบุว่า ภาคส่วนนี้ผลักดันตลาดม้วนเหล็กกล้ารีดร้อนให้มีมูลค่าถึง 202.9 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2023 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 398.9 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2030 (อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี 7.8%) [MarketsandMarkets, รายงานตลาดม้วนเหล็กกล้ารีดร้อน , 2024]

โครงสร้างหลักในอาคารสูงและสะพาน

อะไรที่ทำให้วัสดุชนิดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออาคารสูงและสะพานขนาดใหญ่ในปัจจุบัน? ที่จริงแล้ว วัสดุนี้สามารถรับน้ำหนักมหาศาลได้เป็นอย่างดี และเหมาะมากสำหรับการเชื่อมโลหะ คานและเสาที่ผลิตจากแผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนสามารถทนต่อแรงต่าง ๆ ที่สภาพอากาศก่อให้เกิดขึ้นได้อย่างแข็งแกร่ง ไม่ว่าจะเป็นลมที่พัดเฉียงหรือแผ่นดินไหวที่สั่นสะเทือนโครงสร้าง บริษัทรับเหมาก่อสร้างส่วนใหญ่จึงชื่นชอบการใช้วัสดุชนิดนี้เป็นพิเศษ เนื่องจากให้ความแข็งแรงสูงเมื่อเทียบกับราคาที่จ่าย ซึ่งหมายความว่าวิศวกรสามารถออกแบบและสร้างโครงสร้างที่ผ่านเกณฑ์ความปลอดภัยที่เข้มงวด เช่น มาตรฐาน ASTM A6/A6M ในสหรัฐอเมริกา และมาตรฐาน EN 10025 ในยุโรป ได้ในขณะเดียวกันก็ยังคงรักษาระดับความมั่นคงและความปลอดภัยของโครงสร้างไว้ได้นานหลายทศวรรษ

ฐานรากเสริมแรง, โครงสร้างรองรับทางหลวง, และโครงสร้างพื้นฐานระบบราง

เหล็กยังคงครองตำแหน่งผู้นำในฐานะวัสดุสำหรับโครงสร้างพื้นฐานภาคพื้นดิน โดยครองส่วนแบ่งตลาดประมาณ 39% ตามรายงานอุตสาหกรรมโลหะปี 2023 แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนมีบทบาทหลากหลายในการก่อสร้างโครงการต่าง ๆ ทั้งใช้เสริมความแข็งแรงของฐานรากคอนกรีต ขึ้นรูปเป็นทางยกระดับสำหรับถนน และวางเป็นรางรถไฟ เนื่องจากมีความต้านทานการโก่งตัวภายใต้แรงกดสูง ทนทานถาวรแม้ในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง และเหมาะสมต่อกระบวนการผลิตจำนวนมาก ขณะที่เมืองต่าง ๆ เติบโตขึ้นและรัฐบาลลงทุนอย่างเข้มข้นเพื่อพัฒนาระบบขนส่งให้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะในประเทศกำลังพัฒนาซึ่งแนวคิดเมืองอัจฉริยะ (Smart City) กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น เราจึงเห็นบทบาทของเหล็กที่มีความสำคัญยิ่งขึ้นเรื่อย ๆ ในด้านการก่อสร้างต่าง ๆ เหล่านี้

การขนส่งและเครื่องจักรหนัก: แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนเพื่อความแข็งแรงและการขึ้นรูป

แชสซีรถบรรทุก รถพ่วง และโครงถังยานพาหนะนอกถนน

แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนให้การรองรับโครงสร้างที่แข็งแกร่งมากสำหรับระบบการขนส่ง ด้วยความต้านทานแรงดึงที่มักสูงกว่า 36,000 psi วัสดุนี้สามารถรับภาระแบบไดนามิกทุกชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพในโครงถังรถบรรทุก นอกจากนี้ ความเหนียวที่ดีของมันยังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถขึ้นรูปชิ้นส่วนเทรลเลอร์ให้มีรูปร่างซับซ้อนได้โดยไม่เกิดรอยแตกร้าวระหว่างกระบวนการผลิต อีกทั้งสำหรับเครื่องจักรใช้งานนอกถนน เช่น แทรกเตอร์ไถพรวน (bulldozer) วัสดุนี้ยังทนต่อแรงกระแทกได้ดี ซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญอย่างยิ่งเมื่อทำงานบนพื้นผิวที่ขรุขระ ทั้งนี้ ตามรายงานล่าสุดจากอุตสาหกรรม เครื่องจักรประมาณ 23 เปอร์เซ็นต์เกิดความเสียหายจากการล้มเหลวเนื่องจากความเหนื่อยล้า (fatigue failures) และอย่าลืมเรื่องต้นทุนด้วย เพราะเหล็กกล้ารีดร้อนมีราคาถูกกว่าทางเลือกอื่น ทำให้บริษัทประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตได้ประมาณ 18% เมื่อผลิตชิ้นส่วนมาตรฐานในปริมาณมาก

อุปกรณ์การเกษตรและชิ้นส่วนเครื่องจักรสำหรับการทำเหมือง

แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนมีความต้านทานการสึกหรอได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง ชาวนาทราบดีถึงคุณสมบัตินี้เมื่อพิจารณาตะกร้าเก็บเมล็ดพืชของเครื่องเก็บเกี่ยวแบบรวม (combine harvester) ซึ่งผลิตจากแผ่นเหล็กหนา 10 ถึง 20 มิลลิเมตร วัสดุเหล่านี้สามารถต้านทานการกัดกร่อนจากความชื้นและปุ๋ยที่มาสัมผัสอย่างต่อเนื่องในช่วงฤดูเก็บเกี่ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับการขุดเจาะในเหมือง ผู้ปฏิบัติงานพึ่งพาเหล็กเกรด AR400 เป็นหลักสำหรับแผ่นรองขากรรไกรของเครื่องบดหิน (crusher jaw liners) ค่าความแข็งประมาณ 400 HB หมายความว่าชิ้นส่วนเหล่านี้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามากก่อนจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ แล้วเหตุใดเหล็กกล้ารีดร้อนจึงได้รับความนิยมอย่างมาก? ประการแรก วัสดุนี้เชื่อมติดกับชิ้นส่วนอื่นๆ ได้ดีเยี่ยมโดยไม่มีปัญหาใดๆ นอกจากนี้ยังรับน้ำหนักได้ประมาณสามเท่าของโลหะผสมอลูมิเนียม อีกทั้งสิ่งที่สำคัญที่สุดคือ เครื่องจักรที่ใช้วัสดุชนิดนี้มักมีอายุการใช้งานต่อเนื่องได้นานระหว่าง 8 ถึง 12 ปี ความทนทานระดับนี้ทำให้เหล็กกล้ารีดร้อนกลายเป็นวัสดุที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรทุกชนิดที่ต้องการความแข็งแรงสูงพร้อมรักษารูปร่างไว้ได้แม้ภายใต้สภาวะความเครียดสุดขีด

ระบบพลังงาน ระบบทางทะเล และระบบอุตสาหกรรม: แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญสูง

ถังรับแรงดัน ท่อส่ง และโครงสร้างแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง

แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนเป็นวัสดุสำคัญสำหรับโครงการด้านพลังงาน เรือ และอุตสาหกรรมหนัก เนื่องจากมีความทนทานเหนือกว่าวัสดุทางเลือกส่วนใหญ่ เมื่อนำไปใช้ผลิตภาชนะรับแรงดัน ประเภทของเหล็กนี้โดดเด่นด้วยความแข็งแรงที่สูงเมื่อเทียบกับน้ำหนัก ซึ่งหมายความว่าสามารถบรรจุสารอันตรายได้อย่างปลอดภัยแม้ในสภาวะที่มีแรงดันและอุณหภูมิสูงมาก — ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐานเช่น ASME BPVC Section VIII และ API RP 2A ตัวอย่างเช่น ท่อขนาดใหญ่ที่ทอดยาวข้ามประเทศเพื่อขนส่งน้ำมัน ก๊าซ หรือน้ำ องค์ประกอบที่สม่ำเสมอของเหล็กกล้ารีดร้อนช่วยยับยั้งการลุกลามของรอยแตก และต้านทานการกัดกร่อนที่เกิดจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรง นอกชายฝั่ง แท่นขุดเจาะน้ำมันกลางทะเลพึ่งพาเหล็กชนิดพิเศษนี้ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเล โดยสูตรผสมดังกล่าวสามารถทนต่อการสัมผัสกับน้ำเค็มอย่างต่อเนื่อง รวมทั้งการเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือนซ้ำๆ จากคลื่นทะเลและลมแรง โดยไม่เสื่อมสภาพตามกาลเวลา

เมื่อวัสดุล้มเหลวในแอปพลิเคชันประเภทนี้ ผู้ปฏิบัติงานจะต้องเผชิญกับต้นทุนที่สูงลิ่วถึงประมาณ 740,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อชั่วโมงเพียงอย่างเดียวจากเวลาที่หยุดการผลิต ตามรายงานความน่าเชื่อถือของโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานโลก ฉบับปี 2023 ของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ซึ่งชี้ให้เห็นว่าทำไมเหล็กแผ่นรีดร้อนที่มีคุณภาพสม่ำเสมอและสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้จึงไม่อาจลดทอนคุณภาพลงได้เลย ความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุชนิดนี้ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีเส้นโค้งซับซ้อนมากได้ ซึ่งจำเป็นสำหรับโครงสร้างใต้น้ำ ฐานกังหันลม และชิ้นส่วนปลอกเรือนรับปฏิกิริยา ส่วนความเสถียรทางความร้อนของวัสดุยังช่วยรักษาความคงตัวของมิติทั้งหมดไว้ได้แม้ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงมาก เช่น ภายในโรงกลั่นน้ำมัน หรือขณะประกอบกังหันผลิตไฟฟ้า ซึ่งอุณหภูมิอาจสูงมากเป็นพิเศษ