🚨การแบ่งกลุ่มสแตนเลสมีอยู่ 5 ประเภท คือ
-
- กลุ่มออสเทนนิติค (Austenitic)
- กลุ่มเฟอร์ริติค (Ferritic)
- กลุ่มมาร์เทนซิติค (Martensitic)
- กลุ่มดูเพล็กซ์ (Duplex Stainless Steel)
- กลุ่มเพิ่มความแข็งด้วยการตกผลึก
🚨กลุ่มออสเทนนิติค (Austenitic)
เป็นสแตนเลสชนิดที่ใช้งานอย่างแพร่หลาย มีส่วนผสมของโครเมียมประมาณ 16–22% คาร์บอนไม่เกิน 0.15% และมีการผสมนิกเกิลเข้าไปอีกด้วยประมาณ 8 -14% เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน
สำหรับรุ่นสแตนเลสสตีล ที่พบได้บ่อยในกลุ่ม ออสเทนนิติค คือ SS304 เป็นรุ่นที่ ผสมระหว่าง โครเมี่ยม 18% และนิคเกิล 8% หรือจะเรียกว่าสแตนเลส 18–8
และสแตนเลสรุ่น 200 อาจจะผสมแมงกานีส และไนโตรเจนแทน นิคเกิล เพื่อทำให้ราคาถูกลง
💥คุณสมบัติสำคัญของสแตนเลสสตีลกลุ่ม ออสเทนนิติค
-ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
-สามารถขึ้นรูปและประกอบได้ดีมาก
-ใช้กับงานที่เกี่ยวข้องกับคึวามสะอาดและอนามัยได้ดี
แข็งแรง และยืดหยุ่นสูง
-แม่เหล็กดูดไม่ติด
-ทนอุณหภูมิได้ตั้งแต่เย็นจัดจนถึงประมาณ 600°C
-รุ่นสแตนเลสที่พบได้ในกลุ่มออสเทนนิติค คือ SS200 Series, SS304, SS316 , SS304L, SS316L
🚨กลุ่มเฟอร์ริติก (Ferritic) สแตนเลสคืออะไร?
เฟอร์ริติกสเตนเลสหมายถึงสแตนเลสที่มีเนื้อหาโครเมียม 10.5% ~ 30% และไม่มีนิกเกิล เกรดหลัก ได้แก่ 405, 409, 410, 430, 434,439, 441, 445, 446, 447 ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ 409, 410, 430 ซีรีส์ สเตนเลสเฟอริติกมีโครเมียมมากกว่าสเตนเลสสตีลออสเทนนิติกซึ่งมีราคาถูกกว่าและสามารถใช้เป็นวัสดุทางเลือกสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 หรือ 200 ซีรีส์ ตามเนื้อหาโครเมียมมันสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: Cr10% ~ 15%, Cr16% ~ 20% และ Cr21% ~ 30%
10% -14% Cr: 409 、 410L
409, 410 มีปริมาณโครเมียมต่ำที่สุดและถูกที่สุดในสเตนเลสเฟอร์ริติกทุกตัวเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่มีการกัดกร่อนหรือการกัดกร่อนเพียงเล็กน้อยและสนิมเล็กน้อยในพื้นที่ Type 409 เดิมถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับท่อไอเสียรถยนต์ 410L ปริมาณคาร์บอนต่ำสแตนเลส, ส่วนเชื่อมของประสิทธิภาพการดัด, ประสิทธิภาพการประมวลผล, ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง, มักจะใช้ในอุปกรณ์การอบไอน้ำไอเสียรถยนต์, ห้องเผาไหม้หม้อไอน้ำ, หัวฉีด, ตู้คอนเทนเนอร์, รถบัสและรถโค้ชเป็นต้น ในปีที่ผ่านมายังใช้เป็นกรอบจอแสดงผล LCD
14% -18% Cr: 430 、 430Ti、 439、434、436、444
430 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและโครเมียมที่สูงกว่าจะช่วยป้องกันการกัดกร่อนได้ดีขึ้น ในบางแอปพลิเคชันสามารถแทนที่ได้ด้วย 304 การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ลูกกลิ้งเครื่องซักผ้าแผงภายในอุปกรณ์ครัวอุตสาหกรรมอาหาร ฯลฯ
430Ti และ 439 มีองค์ประกอบที่ทำให้เสถียร Ti และ Nb ซึ่งมีความสามารถในการเชื่อมและขึ้นรูปได้ดี การใช้งานทั่วไปรวมถึงอุตสาหกรรมอาหารเครื่องมือในครัวเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (น้ำตาลพลังงาน ฯลฯ ) ระบบไอเสียรถยนต์ (เวลาให้บริการนานกว่า 409) และชิ้นส่วนเชื่อมของเครื่องซักผ้าแม้แทนที่ 304 สำหรับการใช้งานที่ต้องการมากขึ้น 430Ti มีประสิทธิภาพในการเชื่อมที่ดีกว่าความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนที่ดีขึ้นประสิทธิภาพในการขึ้นรูปลึกดีขึ้นส่งผลกระทบต่อความเหนียวที่ดีกว่าและอุณหภูมิการเปลี่ยนเปราะน้อยกว่าสแตนเลส 430 Type 439 มักจะพบในการตกแต่งอาคาร, ระบบไอเสียรถยนต์และทรงกระบอกด้านในของเครื่องซักผ้า สแตนเลส 441 มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีและโดยทั่วไปจะใช้ในส่วนท่อร่วมไอเสียและท่อด้านหน้าของท่อร่วมไอเสีย 434, 436 และ 444 มีโมลิบดีนัมมากขึ้นและมีความต้านทานการกัดกร่อนที่สูงขึ้นในหมู่ที่ 444 มีความต้านทานการกัดกร่อนเกือบจะเหมือนกับ 316 การใช้งานทั่วไปคือถังน้ำร้อน, เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์, ระบบไอเสียรถยนต์, กาต้มน้ำร้อนไฟฟ้า แถบตัดและแผงกลางแจ้ง
18% -30%: 446、445 / 447Cr
Superferrite สแตนเลส 446, 445/447 มีโครเมียมและโมลิบดีนัมมากขึ้นความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันดีกว่า 316 มีความต้านทาน Cl ion pitting ดี การใช้งานทั่วไปรวมถึงชายฝั่งและสภาพแวดล้อมที่ทนต่อการกัดกร่อนสูงอื่น ๆ
🚨สเตนเลสตระกูลมาร์เทนซิติก (Martensitic)
เป็น ตระกูลที่มีความต้านทานการกัดกร่อนน้อยกว่าออสเทนนิติก และเฟอร์ริติก แต่มีความทนทานและแข็งแรงมากกว่า มีคุณสมบัติดูดแม่เหล็ก โดยทั่วไปจะมีส่วนผสมของโครเมียม 12 -14 เปอร์เซนต์ โมลิบดินัม 0.2-1 เปอร์เซนต์ มีนิกเกิ้ล 0-2 เปอร์เซนต์และมีคาร์บอนผสม อยู่ประมาณ 0.1-1 เปอร์เซนต์ ซึ่งสามารถชุบแข็งได้โดยการให้ความร้อนแล้วทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วและอบ คืนตัว โดยทั่วไปจะรู้จักกันใน “ซีรี่ส -00”
สามารถ นำไปใช้ในงานที่ต้องการความทนทานและมีความแข็ง เช่น ทำใบมีด เครื่องมือผ่าตัด ตัวยึด กระสวยหรือแกนเพลา หัวฉีด เพลา และสปริง โดยทั่วไปผลิตออกมาในรูปเป็นท่อนแบน แผ่น และงานหล่อ ตัวอย่าง สเตนเลสเกรดมาร์เทนซิติก ทั่วไป
🚨เหล็กกล้าไร้สนิมหรือสแตนเลสดูเพล็กซ์
มีโครงสร้างจุลภาคสองเฟสซึ่งประกอบด้วยเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกและออสเทนนิติก เฟสออสเทนนิติกเป็น “เกาะ” ล้อมรอบด้วยเฟสเฟอร์ริติก เมื่อเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์หลอมละลายมันจะแข็งตัวจากเฟสของเหลวไปเป็นโครงสร้างเฟอร์ริติกอย่างสมบูรณ์ เมื่อวัสดุเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องเมล็ดพืชเฟอริติกประมาณครึ่งหนึ่งจะเปลี่ยนเป็นเมล็ดออสเทนนิติก (“ เกาะ”) ผลลัพธ์ที่ได้คือโครงสร้างจุลภาคของออสเทนไนต์ประมาณ 50% และเฟอร์ไรต์ 50%
ความแข็งแรง : เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกหรือเฟอร์ริติกทั่วไปประมาณสองเท่า
ความเหนียวและความเหนียว : เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีความเหนียวและความเหนียวดีกว่าเกรดเฟอร์ริติกอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามพวกเขาไปไม่ถึงค่าที่ดีเยี่ยมของเกรดออสเทนนิติก
ความต้านทานการกัดกร่อน : เช่นเดียวกับเหล็กกล้าไร้สนิมความต้านทานการกัดกร่อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสแตนเลส สำหรับการต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์และการกัดกร่อนตามรอยแยกปริมาณโครเมียมโมลิบดีนัมและไนโตรเจนมีความสำคัญมากที่สุด เกรดสเตนเลสสตีลดูเพล็กซ์มีความต้านทานการกัดกร่อนในระดับต่างๆเช่นเดียวกับช่วงของสเตนเลสออสเทนนิติกเช่นจากประเภท 304 หรือ 316 (เช่น LDX 2101 ©) ถึง 6% โมลิบดีนัม (เช่น SAF 2507 ©) เหล็กกล้าไร้สนิม
ความต้านทานการแตกร้าวการกัดกร่อนของความเครียด:เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์แสดงความต้านทานการแตกร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC) ที่ดีมากซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ “สืบทอด” มาจากด้านเฟอร์ริติก SCC อาจเป็นปัญหาภายใต้สถานการณ์บางอย่าง (คลอไรด์ความชื้นอุณหภูมิที่สูงขึ้น) สำหรับออสเทนนิติกมาตรฐานเช่นประเภท 304 และ 316
ค่าใช้จ่าย : เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีส่วนผสมของนิกเกิลและโมลิบดีนัมต่ำกว่าชิ้นส่วนออสเทนนิติกที่มีความต้านทานการกัดกร่อนใกล้เคียงกัน เนื่องจากปริมาณการผสมที่ต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์อาจมีต้นทุนต่ำกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่มีการคิดค่าบริการโลหะผสมสูง นอกจากนี้มักเป็นไปได้ที่จะลดความหนาของส่วนของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์เนื่องจากความแข็งแรงของผลผลิตที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก การผสมผสานสามารถนำไปสู่การประหยัดต้นทุนและน้ำหนักได้อย่างมากเมื่อเทียบกับสารละลายในเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก
🚨กลุ่มเพิ่มความแข็งโดยการตกผลึก (Precipitation hardening)
มีโครงสร้างเริ่มต้นเป็นออสเทนนิติกเมื่อผ่านการอบอ่อนที่อุณหภูมิ 1030 °C แล้วปล่อยให้เย็นตัวในอากาศจะเปลี่ยนโครงสร้างไปเป็นมาเทนไซต์ จากนั้นนำไปตกผลึกแข็งที่อุณหภูมิช่วง 500-600 °C แล้วปล่อยให้เย็นตัวในอากาศอีกครั้ง จะทำให้ได้โครงสร้างมาแทนไซด์สมบูรณ์แบบ จะมีเม็ดเกรนละเอียดกว่าเดิม มีความเหนียวสูง
สเตนเลสกลุ่มนี้มีส่วนผสมของโครเมียม 15-18% และนิกเกิล 3.00-7.75% เมื่อเพิ่มความแข็งแรงโดยกลไกเพิ่มความแข็งจากการตกผลึก (Precipitation hardening mechanism) จะสามารถเพิ่มความแข็งแรงสูงมาก มีค่าความเค้นพิสูจน์ (Proof stress) อยู่ระหว่าง 1,000 – 1,500 เมกาปาสคาล (MPa) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดและกรรมวิธีการปรับปรุงคุณสมบัติด้วยความร้อน (Heat treatment)
ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นของสเตนเลสกลุ่มนี้ จึงมักนำไปใช้ทำชิ้นส่วนพวก วาร์ว ข้อต่อ เฟือง เพลา ชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมเคมี และชิ้นส่วนในเครื่องบิน
ตัวอย่างของชนิดสเตนเลสในกลุ่มนี้ ได้แก่ 630 631 และ 17-4PH
