เหล็กกล้าไร้สนิมเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นโลหะชนิดหนึ่ง โดยเหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอน (C) น้อยกว่า 2% เรียกว่าเหล็กกล้า ส่วนเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 2% เรียกว่าเหล็กดิบ ในกระบวนการถลุงเหล็กกล้าจะมีการเติมโครเมียม (Cr), นิกเกล (Ni), แมงกานีส (Mn), ซิลิคอน (Si), ไทเทเนียม (Ti), โมลิบเดนัม (Mo) และธาตุผสมอื่นๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็กกล้า ทำให้เหล็กกล้ามีความต้านทานการกัดกร่อน (กล่าวคือ ไม่เป็นสนิม) ซึ่งเรามักเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม
เหล็กกล้าไร้สนิมในกระบวนการหลอมนั้น มีคุณสมบัติแตกต่างกันเนื่องจากการเติมธาตุผสมชนิดต่างๆ ในปริมาณที่แตกต่างกัน จึงทำให้มีคุณลักษณะที่แตกต่างกันออกไป เพื่อใช้ในการจำแนกเหล็กกล้าไร้สนิมแต่ละชนิด จึงได้มีการกำหนดหมายเลขกำกับไว้
การจำแนกประเภททั่วไปของเหล็กกล้าไร้สนิม
1. เหล็กกล้าไร้สนิม 304
เหล็กกล้าไร้สนิม 304 เป็นเหล็กกล้าชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด เป็นเหล็กกล้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อน ทนความร้อน แข็งแรงที่อุณหภูมิต่ำ และมีคุณสมบัติทางกลที่ดี สามารถขึ้นรูป ดัด และแปรรูปด้วยความร้อนได้ดี ไม่มีปรากฏการณ์การแข็งตัวจากการอบชุบความร้อน (ไม่เป็นแม่เหล็ก สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิ -196℃ ถึง 800℃)
ขอบเขตการใช้งาน: เครื่องใช้ในครัวเรือน (เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร, ตู้, ท่อน้ำภายในบ้าน, เครื่องทำน้ำอุ่น, หม้อต้มน้ำ, อ่างอาบน้ำ); ชิ้นส่วนรถยนต์ (ใบปัดน้ำฝน, ท่อไอเสีย, ผลิตภัณฑ์กันเชื้อรา); เครื่องมือแพทย์, วัสดุก่อสร้าง, เคมีภัณฑ์, อุตสาหกรรมอาหาร, เกษตรกรรม, ชิ้นส่วนเรือ
2. เหล็กกล้าไร้สนิม 304L (L หมายถึง คาร์บอนต่ำ)
เหล็กกล้า 304 เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ในสภาพปกติ ความต้านทานการกัดกร่อนจะคล้ายคลึงกับเหล็กกล้า 304 แต่หลังจากการเชื่อมหรือการกำจัดความเค้นแล้ว ความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนจะดีเยี่ยม ในกรณีที่ไม่ผ่านการอบชุบความร้อน ก็ยังคงรักษาความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีไว้ได้ อุณหภูมิใช้งานอยู่ที่ -196℃ ถึง 800℃
ขอบเขตการใช้งาน: ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี ถ่านหิน และปิโตรเลียม ที่ต้องการความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนสูง สำหรับเครื่องจักรกลางแจ้ง วัสดุก่อสร้าง ชิ้นส่วนทนความร้อน และชิ้นส่วนที่มีปัญหาในการอบชุบความร้อน
3. เหล็กกล้าไร้สนิม 316
เหล็กกล้าไร้สนิม 316 เนื่องจากมีการเติมโมลิบเดนัม จึงมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศ และมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ สามารถใช้งานได้ในสภาวะที่รุนแรง มีคุณสมบัติในการชุบแข็งที่ดีเยี่ยม (ไม่เป็นแม่เหล็ก)
ขอบเขตการใช้งาน: อุปกรณ์เกี่ยวกับน้ำทะเล, สารเคมี, สีย้อม, การผลิตกระดาษ, กรดออกซาลิก, ปุ๋ย และอุปกรณ์การผลิตอื่นๆ; การถ่ายภาพ, อุตสาหกรรมอาหาร, สิ่งอำนวยความสะดวกชายฝั่ง, เชือก, แท่งซีดี, สลักเกลียว, น็อต
4. สแตนเลส 316L (L หมายถึง คาร์บอนต่ำ)
เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำซีรีส์ 316 นอกจากจะมีคุณสมบัติเหมือนกับเหล็กกล้า 316 แล้ว ยังมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนได้ดีเยี่ยมอีกด้วย
ขอบเขตการใช้งาน: ข้อกำหนดพิเศษเพื่อต้านทานผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนตามขอบเกรน
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ
1. องค์ประกอบทางเคมี
เหล็กกล้าไร้สนิม 316 และ 316L เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโมลิบเดนัมเป็นส่วนประกอบ ปริมาณโมลิบเดนัมในเหล็กกล้าไร้สนิม 316L สูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316 เล็กน้อย เนื่องจากมีโมลิบเดนัมในเหล็ก ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของเหล็กดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 310 และ 304 ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง เมื่อความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกน้อยกว่า 15% และมากกว่า 85% เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีการใช้งานที่หลากหลาย นอกจากนี้ เหล็กกล้าไร้สนิม 316 ยังมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนจากคลอไรด์ได้ดี จึงนิยมใช้ในสภาพแวดล้อมทางทะเล เหล็กกล้าไร้สนิม 316L มีปริมาณคาร์บอนสูงสุด 0.03% เหมาะสำหรับงานที่ไม่สามารถทำการอบอ่อนหลังการเชื่อมได้ และต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูงสุด
2. ค.oความต้านทานการกัดกร่อน
เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 304 จึงทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีในกระบวนการผลิตเยื่อและกระดาษ นอกจากนี้ เหล็กกล้าไร้สนิม 316 ยังทนทานต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางทะเลและอุตสาหกรรมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 มีคุณสมบัติในการทนต่อการกัดกร่อนทางเคมีแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ในสื่อบางชนิดจะแตกต่างกัน
เดิมทีเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ถูกพัฒนาขึ้นมา ซึ่งมีความไวต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมในบางกรณี การเติมโมลิบเดนัมเพิ่มอีก 2-3% ช่วยลดความไวนี้ลง ทำให้ได้เหล็กกล้าไร้สนิม 316 นอกจากนี้ โมลิบเดนัมที่เพิ่มเข้ามานี้ยังสามารถลดการกัดกร่อนของกรดอินทรีย์ร้อนบางชนิดได้อีกด้วย
เหล็กกล้าไร้สนิม 316 เกือบจะกลายเป็นวัสดุมาตรฐานในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มแล้ว เนื่องจากภาวะขาดแคลนโมลิบเดนัมทั่วโลกและปริมาณนิกเกลที่สูงกว่าในเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีราคาแพงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 304
การกัดกร่อนแบบเป็นหลุมเป็นบ่อเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากคราบกัดกร่อนที่สะสมอยู่บนพื้นผิวของสแตนเลสเป็นหลัก ซึ่งเกิดจากการขาดออกซิเจนและไม่สามารถสร้างชั้นป้องกันของโครเมียมออกไซด์ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวาล์วขนาดเล็ก โอกาสที่จะเกิดการสะสมบนแผ่นดิสก์มีน้อย ดังนั้นการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมเป็นบ่อจึงพบได้น้อย
ในตัวกลางน้ำประเภทต่างๆ (น้ำกลั่น น้ำดื่ม น้ำแม่น้ำ น้ำในหม้อไอน้ำ น้ำทะเล ฯลฯ) เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 มีความต้านทานการกัดกร่อนเกือบเท่ากัน เว้นแต่ว่าปริมาณไอออนคลอไรด์ในตัวกลางนั้นสูงมาก ในกรณีนั้นเหล็กกล้าไร้สนิม 316 จะเหมาะสมกว่า ในกรณีส่วนใหญ่ ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 ไม่แตกต่างกันมากนัก แต่ในบางกรณีอาจแตกต่างกันมาก จำเป็นต้องวิเคราะห์เป็นกรณีๆ ไป
3. ความทนทานต่อความร้อน
เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่ดีในการใช้งานแบบไม่ต่อเนื่องที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1600 องศาเซลเซียส และการใช้งานแบบต่อเนื่องที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1700 องศาเซลเซียส ในช่วงอุณหภูมิ 800-1575 องศาเซลเซียส ไม่ควรใช้เหล็กกล้าไร้สนิม 316 อย่างต่อเนื่อง แต่ในช่วงอุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่อง เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีความทนทานต่อความร้อนที่ดี เหล็กกล้าไร้สนิม 316L มีความต้านทานต่อการตกตะกอนของคาร์ไบด์ได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ซึ่งสามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิข้างต้น
4. การอบด้วยความร้อน
การอบอ่อนจะดำเนินการในช่วงอุณหภูมิ 1850 ถึง 2050 องศาเซลเซียส ตามด้วยการอบอ่อนอย่างรวดเร็ว และจากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว เหล็กกล้าไร้สนิม 316 ไม่สามารถให้ความร้อนสูงเกินไปเพื่อเพิ่มความแข็งได้
5. การเชื่อม
เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีคุณสมบัติในการเชื่อมที่ดี สามารถใช้วิธีการเชื่อมมาตรฐานทุกวิธีในการเชื่อมได้ โดยสามารถใช้ลวดเชื่อมหรืออิเล็กโทรดเหล็กกล้าไร้สนิม 316CB, 316L หรือ 309CB ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการเชื่อม เพื่อให้ได้คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนที่ดีที่สุด ควรทำการอบอ่อนหลังการเชื่อมบริเวณรอยเชื่อมของเหล็กกล้าไร้สนิม 316 แต่หากใช้เหล็กกล้าไร้สนิม 316L ไม่จำเป็นต้องทำการอบอ่อนหลังการเชื่อม
ฮิเคโลคท่อไร้รอยต่อสแตนเลสใช้วัสดุ 316L ส่วนข้อต่อท่อและวาล์วอื่นๆ มักใช้วัสดุ 316
วันที่โพสต์: 23 กุมภาพันธ์ 2565