Error
  • JLIB_DATABASE_ERROR_FUNCTION_FAILED

ความรู้เกี่ยวกับสเตนเลส

สเตนเลส(stainless steel) หรือตามศัพท์บัญญัติเรียกว่า เหล็กกล้าไร้สนิม เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ(น้อยกว่า 2%) ของน้ำหนัก มีส่วนผสมของโครเมียม อย่างน้อย 10.5% กำเนิดขึ้นในปี พ.ศ.1903 เมื่อนักวิทยาศาสตร์พบว่า การเติมนิเกิล โมบิดินัม ไททาเนียม ไนโอเนียม หรือโลหะอื่นแตกต่างกันไป ตามชนิดของคุณสมบัติเชิงกล และการใช้ลงในเหล็กกล้าธรรมดา ทำให้เหล็กกล้ามีความต้านทานการเกิดสนิมได้ โดยโครเมียมที่เป็นส่วนผสมหลักของสเตนเลส (ประมาณ 10.5%) จะทำให้เกิดการสร้างฟิล์มโครเมียมออกไซด์ (chromium oxide film : CrO2 หรือเรียกว่า passive film) ที่มองไม่เห็นเกาะติด แน่นอยู่ที่ผิวหน้าทำให้เหล็กกล้า มีความต้านทานการกัดกร่อน ฟิล์มปกป้อง นี้จะมีความบางเทียบเท่ากับวางกระดาษ 1 แผ่นบนตึกสูง 20 ชั้น ถ้าฟิล์มที่ผิวหน้านั้น ถูกทำลายไม่ว่าจากแรงกล หรือสารเคมี ออกซิเจนที่มีอยู่ในบรรยากาศ แม้จำนวนน้อยนิดจะเข้าทำปฏิกิริยากับโครเมียม สร้างฟิล์มโครเมียมออกไซด์ทดแทนขึ้นใหม่ด้วยตัวมันเอง

สเตนเลสมีคุณสมบัติที่ไม่เหมือนใคร เช่น ยากต่อการขึ้นสนิมเมื่อเทียบกับโลหะ หรือวัสดุชนิดอื่นๆ ค่าบำรุงรักษาต่ำ ง่ายต่อการเชื่อมและการขึ้นรูป ระยะเวลาการใช้งานคุ้มค่ากับราคา และสามารถนำกลับมาใช้ได้ใหม่ทั้งหมด จึงทำให้สเตนเลสเป็นโลหะที่ทรงคุณค่าและมีประโยชน์ใช้สอยที่ไร้ขีดจำกัด

สเตนเลส สตีล(stainless steel) แบ่งเป็น 5 กลุ่มหลัก 

1) กลุ่มเฟอร์ริติก(Ferritic SS) จุลโครงสร้าง : แบบเฟอร์ไรต์ แม่เหล็กดูดติด มีส่วนผสมของ คาร์บอนต่ำ และมีโครเมียม เป็นส่วนผสมหลัก คือประมาณ 10.5-29% มักนำไปใช้ทำถังน้ำต่างๆ (Tank) ทำผนัง เครื่องใช้ภายในบ้าน ทำเครื่องครัว ทำเฟอร์นิเจอร์ ฯลฯ

ส่วนผสมทางเคมี Cr 10.5-29%    C <=0.1%(คาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1%)

                       Ni 0%(ไม่มีนิเกิลผสมอยู่)

เกรดที่พบ AISI 430 , 430Ti , 439 , 409 (เรียกเป็นซีรี่ส์)

2) กลุ่มมาร์เทนซิติก(Martensitic SS) จุลโครงสร้าง : แบบมาร์เทนไซต์ แม่เหล็กดูดติด โดยทั่วไปจะมี โครเมียมผสมอยู่ 10.5-17% และมีส่วนผสมของ คาร์บอนในระดับปานกลาง มักนำไปใช้ทำ ส้อม มีด ใบมีดโกน เครื่องมือแพทย์ และเครื่องมือวิศวกร อื่นๆ ซึ่งต้องการคุณสมบัติเด่นในด้าน การต้านทานการสึกกร่อน และ ความแข็งแรงทนทาน

ส่วนผสมทางเคมี Cr 10.5-17%    C > 0.1%(คาร์บอนมากกว่า 0.1%)

                       Ni 0%(ไม่มีนิเกิลผสมอยู่)

มี่ค่าความจำนนความแข็งแรง(Yield Strength : YS) และค่าความแข็งแรงสูงสุด(Ultimate Tensile Strenght : UTS) สูงมากในสภาพที่ผ่านกระบวนการอบชุบ แต่จะมีค่าการยืดตัว(Elongation : EL%) ต่ำ

เกรดที่พบ AISI 410 , 420 (เรียกเป็นซีรี่ส์) 

3) กลุ่มออสเตนิติก(Austenitic SS) จุลโครงสร้าง : แบบออสเตนไนต์ แม่เหล็กดูดไม่ติด นอกจากส่วนผสมของโครเมียม(Cr)16-18% แล้ว ยังมีนิเกิล(Ni) ผสมอยู่8-13% ที่ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนอีกด้วย ชนิดออสเตนิติก เป็นที่นิยมใช้อย่างกว้างขวางมากที่สุดในบรรดาสเตนเลสด้วยกัน ส่วนออสเตนิติกที่มีโครเมียม(Cr)ผสมอยู่สูง 20%-25% และนิกเกิล(Ni) 1%-20% จะสามารถทนการเกิดออกซิไดซ์ได้ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งใช้ในส่วนประกอบของเตาหลอม ท่อนำความร้อน และแผ่นกันความร้อนในเครื่องยนต์ จะเรียกว่า เหล็กกล้าไร้สนิม ชนิดทนความร้อน(Heat Resisting Steel)

ส่วนผสมทางเคมี Cr 16-18%    C <=0.08%(คาร์บอนน้อยกว่า 0.08%)

                       Ni 8-13%(ทำให้แม่เหล็กดูดไม่ติด)

เกรดที่พบ AISI 304 , 316 , 304L , 316L (**L =เน้นงานเชื่อม)

4) กลุ่มดูเพล็กซ์(Duplex) แม่เหล็กดูดติด มีโครงสร้างผสมระหว่าง เฟอร์ไรต์+ออสเตไนต์ มีโครเมียมผสมอยู่ประมาณ 20-25% และนิเกิล 4-7% เหล็กชนิดนี้ มีค่าความจำนนความแข็งแรง และค่าความยืดตัวสูง จึงเรียกได้ว่า เหล็กชนิดนี้มีทั้งความแข็งแรง และความเหนียว(Ductility) ที่สูงเป็นเลิศ ใช้ในงานมักถูกนำไปใช้งานที่มี คลอรีนสูง เพื่อป้องกันมิให้เกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็ม(Pitting corrosion) และช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ที่เป็นรอยร้าวอันเนื่องมาจากแรงกดดัน(Stress corrosion cracking resistance) ทำฐานขุดเจาะน้ำมัน ฯลฯ

ส่วนผสมทางเคมี Cr 20-25%    C =0%(ไม่มีส่วนผสมคาร์บอน)

                       Ni 4-7%

5) กลุ่มพรีซิพิเตชั่นฮาร์เดนนิ่ง(Precipitation Hardening Steel) กลุ่มนี้เกิดการตกผลึกโดยวิธีทางความร้อน เป็นเหล็กกล้าชุบแข็งแบบตกผลึก มีโครเมียม(Cr) ผสมอยู่ 17% และมีนิเกิล(Ni) 4% ทองแดงและไนโอเบียมผสมอยู่ด้วย มีความต้านทานการกัดกร่อนเทียบเคียงกับตระกูลออสเทนนิติค มีความแข็งแรงมากกว่าตระกูลมาร์เทนซิติค เกรด 17-4H เนื่องจากเหล็กชนิดนี้สามารถชุบแข็งได้ในคราวเดียว จึงเหมาะสำหรับ ทำแกนปั้ม หัววาล์ว และส่วนประกอบของยานอวกาศ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ฯลฯ

คุณสมบัติทั่วไปและคุณสมบัติทางกายภาพของสเตนเลส(Stainless)

ค่าความหนาแน่นสูงของสเตนเลสแตกต่างจากวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัด ในส่วนของคุณสมบัติเกี่ยวกับความสามารถทนความร้อนของสเตนเลส มีข้อสังเกตุ 3 ประการคือ

-การที่มีจุดหลอมเหลวสูง ทำให้มีอัตราความคืบดี เมื่อเทียบกับเซรามิกที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1000 องศา C

-การที่มีค่านำความร้อนระดับปานกลาง ทำให้สเตนเลสเหมาะที่จะใช้ในงานที่ต้องทนความร้อน(ตู้คอนเทนเนอร์) หรือต้องการคุณสมบัตินำความร้อนได้ดี(เครื่องถ่ายความร้อน)

-การมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวระดับปานกลาง จึงสามารถใช้ความยาวมากๆได้โดยใช้ตัวเชื่อมน้อย เช่น ในการทำหลังคา

คุณสมบัติเชิงกล

สเตนเลส(Stainless)โดยทั่วไปจะมีส่วนผสมของเหล็กประมาณ 70-80% จึงทำให้มีคุณสมบัติของเหล็กที่สำคัญ 2 ประการ คือ ความแข็งและความแกร่ง คุณสมบัติเชิงกลเปรียบเทียบกับวัสดุชนิดอื่น จะเห็นได้ว่าพลาสติกซึ่งเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางมีความแข็งแรง และโมดูลัส ความยืดหยุ่นต่ำ ส่วนเซรามิกมีความแข็งแรงและความเหนียวสูงแต่มีความแกร่งหรือความสามารถรับแรงกระแทกโดยไม่แตกหักต่ำ สเตนเลส(Stainless)ให้ค่าเป็นกลางของทั้งความแข็ง ความแกร่งและความเหนียว เนื่องจากมีส่วนผสมของธาตุเหล็กอยู่มาก และจะมีเพิ่มขึ้นอีกในชนิดออสเตนิติก ค่าความแข็งแรงสูงสุด(Ultimate Tensile Strength) ของสเตนเลส ไม่ว่าจะชนิดที่อ่อนตัวง่าย ซึ่งสามารถทำให้ขึ้นรูปเย็นได้ดี เช่น การขึ้นรูปลึก(Deep Drawing) จนถึงชนิดความแข็งแรงสูงสุด ซึ่งได้จากการขึ้นรูปเย็นหรือการทำให้เย็นตัวโดยเร็ว(Quenching) หรือชนิดชุบแข็ง แบบตกผลึก(Preciptation Hardening) ซึ่งเหมาะใช้ทำสปริง

คุณสมบัติของสเตนเลส

สเตนเลสต่างชนิดกันที่มีโครงสร้างต่างกัน จะมีลักษณะค่าความแข็งแรงที่เปลี่ยนแปลงต่างกัน คุณสมบัติโดยทั่วไปของสเตนเลส 5 ชนิด

-กลุ่มเฟอร์ริติก(Ferritic SS) มีค่าความจำนนความแข็งแรง และค่าความแข็งแรงสูงสุดปานกลาง เมื่อรวมกับค่าความยืดตัวสูง จึงทำให้สามารถขึ้นรูปได้ดี เกรดที่พบ AISI 430 , 430Ti , 439 , 409

-กลุ่มมาร์เทนซิติก(Martensitic SS) มีค่าความจำนนความแข็งแรง(Yield Strength : YS) และค่าความแข็งแรงสูงสุด(Ultimate Tensile Strength : UTS) สูงมากในสภาพที่ผ่านกระบวนการอบชุบ แต่จะมีค่าการยืดตัว(Elongation : EL%)ต่ำ เกรดที่พบ AISI 410 , 420

-กลุ่มออสเตนิติก(Austenitic SS) มีค่าความจำนนความแข็งแรงใกล้เคียงกับชนิดเฟอร์ริติก แต่มีค่าความแข็งแรงสูงสุดและความยืดตัวสูง จึงสามารถขึ้นรูปได้ดีมาก เกรดที่พบ AISI 304 , 316 , 304L , 316L (**L = เน้นงานเชื่อม)

-กลุ่มดูเพล็กซ์(Duplex SS) แบบออสเตไนท์+เฟอร์ไรต์ มีค่าความจำนนความแข็งแรง และค่าความยืดตัวสูงจึงเรียกได้ว่า เหล็กชนิดนี้มีทั้งความแข็งแรง และความเหนียว(Ductility) ที่สูงเป็นเลิศ

-กลุ่มพรีซิพิเตชั่นฮาร์เดนนิ่ง(Precipitation HS.) กลุ่มนี้เกิดการตกผลึกโดยวิธีทางความร้อน เป็นการพัฒนา ความแข็งแรง(Strength) ความเหนียว(Ductility) มีส่วนผสมของโครเมียม(Cr) 17% มีนิเกิล(Ni) 4% ทองแดง และไนโอเบียมผสมอยู่ด้วย จึงทนต่อการกัดกร่อนได้เป็นอย่างดี

 

 

 

 

หมายเลขโทรศัพท์

ซื้อ-ขายสินค้า : 02-459-5449-53

087-494-7515

087-340-9230

090-562-1679