คณสมบัติเหล็กสแตนเลสไร้สนิม ASTM AISI 420 (SS 420) AISI 420 (SS420), UNS S42000
เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 420 (SS420) เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมโครเมียมมาร์เทนซิติกเกรดตรงที่มีความทนทานต่อการสึกหรอ ต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งสูง 420,SUS420,SUS420J2,SS420J2 (UNS S42000)
คุณสมบัติเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 420
แผ่นข้อมูลด้านล่างแสดงคุณสมบัติของเหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 420 (SS420) รวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางกล
การหลอมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม ASTM AISI 420
อุณหภูมิการหลอมอ่อนวิกฤต (แนะนำ) สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 420: ตั้ง แต่ 675-760 °C (1245-1400 °F); อากาศเย็นจากช่วงอุณหภูมิ ใช้ช่วงอุณหภูมิความร้อนด้านบนเพื่อลดความแข็ง ความแข็งของ Rockwell ที่สอดคล้องกันคือ 94-97 HRB
อุณหภูมิการหลอมเต็มที่สำหรับเหล็กกล้าประเภท 420: 830-885 °C (1525-1625 °F) จากนั้นแช่ให้ทั่ว เตาเย็นจนเย็นถึง 790 °C (1455 °F) เย็นต่อที่ 15-25 °C/ชม. (27 -45 °F/h) ถึง 595 °C (1100 °F); อากาศเย็นถึงอุณหภูมิห้อง ความแข็งของ Rockwell ที่สอดคล้องกันคือ 86-95 HRB
อุณหภูมิอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอลสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด AISI 420: ให้ความร้อนถึง 830-885 °C (1525-1625 °F); เก็บ 2 ชั่วโมงที่ 705 °C (1300 °F) ความแข็งของ Rockwell ที่สอดคล้องกันคือ 95 HRB (อุ่นเครื่องที่ช่วงอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำกว่าวิกฤตมีความสำคัญมาก)
คุณสมบัติเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 420
แผ่นข้อมูลด้านล่างแสดงคุณสมบัติของเหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 420 (SS420) รวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางกล
คุณสมบัติทางกายภาพ
คุณสมบัติทางกายภาพของเหล็กกล้าไร้สนิม SS 420 แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง เช่น ความหนาแน่น จุดหลอมเหลว ความร้อนจำเพาะ ความต้านทานไฟฟ้า โมดูลัสยืดหยุ่น การนำความร้อน และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (CTE)
คุณสมบัติทางกล
คุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 420 มีระบุไว้ในแผ่นข้อมูลด้านล่าง รวมถึงความต้านทานแรงดึง ความแข็งแรงคราก การยืดตัว การลดลงของพื้นที่ ความแข็งของบริเนลและร็อกเวลล์ การทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปี เป็นต้น
การรักษาความร้อนสแตนเลสประเภท 420
การรักษาความร้อนเหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 420 รวมถึงการหลอม การชุบแข็ง การแบ่งเบาบรรเทา และการลดความเครียด การเตรียมการสำหรับการรักษาความร้อนรวมถึงการทำความสะอาดล่วงหน้า การให้ความร้อนล่วงหน้า การป้องกันบรรยากาศ อ่างเกลือ และการทำให้ไฮโดรเจนแตกตัว
การทำความสะอาดล่วงหน้า: ชิ้นงานทั้งหมดของ SS420 และอุปกรณ์ติดตั้งต้องได้รับการทำความสะอาดอย่างทั่วถึง เช่น คราบน้ำมัน เหงื่อ และคราบอื่นๆ บนพื้นผิวของชิ้นงาน
การอุ่นเครื่อง: ค่าการนำความร้อนของเหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 420 มักจะต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน เมื่อให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว ชิ้นงานจะเสียรูปทรงและแตกร้าวได้ง่าย ดังนั้นจึงแนะนำให้อุ่นเครื่องก่อน อุณหภูมิอุ่นโดยทั่วไปคือ 760-790 °C (1,400-1,450 °F) สามารถอุ่นชิ้นส่วนที่ใช้งานหนักได้ในสองขั้นตอน:
อุ่นที่อุณหภูมิ 540 °C (1,000 °F) ก่อน จากนั้นจึงอุ่นที่อุณหภูมิ 790 °C (1450 °F)
การป้องกันบรรยากาศ: อุณหภูมิออสเทนนิติก 1,010 °C (1850 °F), อุณหภูมิจุดน้ำค้าง: 10-12 °C (50-54 °F) สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก AISI 420
เกลืออาบน้ำ: เกลืออาบน้ำช่วยให้ชิ้นส่วนสแตนเลสเกรด 420 (SS 420) ทำงานได้ดีขึ้น
การเปราะของไฮโดรเจน: การเปราะของไฮโดรเจนเป็นปัญหาร้ายแรงกับเหล็กกล้า 420
การหลอม
การหลอมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม ASTM AISI 420
อุณหภูมิการหลอมอ่อนวิกฤต (แนะนำ) สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 420: ตั้ง แต่ 675-760 °C (1245-1400 °F); อากาศเย็นจากช่วงอุณหภูมิ ใช้ช่วงอุณหภูมิความร้อนด้านบนเพื่อลดความแข็ง ความแข็งของ Rockwell ที่สอดคล้องกันคือ 94-97 HRB
อุณหภูมิการอบอ่อนเต็มที่สำหรับเหล็กกล้าประเภท 420: 830-885 °C (1525-1625 °F) จากนั้นแช่ให้ทั่ว เตาหลอมเย็นถึง 790 °C (1455 °F) เย็นต่อที่ 15-25 °C/ชม. (27 -45 °F/h) ถึง 595 °C (1100 °F); อากาศเย็นถึงอุณหภูมิห้อง ความแข็งของ Rockwell ที่สอดคล้องกันคือ 86-95 HRB
อุณหภูมิอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอลสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด AISI 420: ให้ความร้อนถึง 830-885 °C (1525-1625 °F); เก็บ 2 ชั่วโมงที่ 705 °C (1300 °F) ความแข็งของ Rockwell ที่สอดคล้องกันคือ 95 HRB (อุ่นเครื่องที่ช่วงอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำกว่าวิกฤตมีความสำคัญมาก)
การชุบแข็ง
การชุบแข็งสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 420: การให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 980-1065 °C (1800-1950 °F) สารชุบแข็งคืออากาศหรือน้ำมัน ถ้าความหนาของชิ้นส่วน > 0.25 นิ้ว (6.4 มม.) ควรใช้น้ำมันชุบแข็ง . หลังจากดับไฟจนถึงอุณหภูมิห้องแล้ว แนะนำให้ใช้ความเย็นทันที และอุณหภูมิการบำบัดด้วยความเย็นที่แนะนำคือ -75±10 °C (-100±20 °F) ซึ่งสามารถลดออสเทนไนท์และรักษาความเสถียรของมิติสูงสุด
แบ่งเบา
เหล็กกล้า AISI 420 (SS420) นั้นเปราะมากภายใต้สภาวะการชุบแข็งเพียงอย่างเดียว และโดยปกติแล้วจะต้องผ่านการอบคืนตัวเพื่อให้ได้ความเหนียวที่มีประโยชน์
อุณหภูมิการอบคืนตัวสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 420 หลังการออสเทนไนซ์: 205-370 °C (400-700 °F) ความต้านทานแรงดึงที่สอดคล้องกันและความแข็ง Rockwell คือ 1550-1930 MPa (225-280 ksi) และ 48-56 HRC
คลายความเครียด
หาก SS420 ที่ดับอยู่ไม่แข็งตัวในทันที ควรดำเนินการบรรเทาความเครียดโดยเร็ว
การปลอม
เหล็กกล้า AISI ชนิด 420 โครเมี่ยมแบบตรงนั้นง่ายต่อการปลอมแปลงเป็นรูปทรงที่ซับซ้อน
การเชื่อม
ฟิลเลอร์โลหะสำหรับการเชื่อม ARC ของเหล็กกล้า AISI 420: E/ER420, E/ER308, E/ER309
เพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่ดี ควรอุ่นให้ร้อนที่อุณหภูมิต่ำสุด 200 °C (390 °F) ก่อนทำการเชื่อม จากนั้นตั้งค่าการรักษาความร้อนหลังการเชื่อมเป็น 675-750 °C (1250-1380 °F)
แอพพลิเคชั่น
เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM AISI 420 (SS 420) ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ทนทานต่อบรรยากาศ ไอน้ำ น้ำ และกรดออกซิไดซ์
วัสดุ AISI 420 (SS420) ใช้ในเครื่องจักรความแม่นยำทุกชนิด ตลับลูกปืน อุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องมือ เครื่องวัด เครื่องมือขนส่ง มีด กรรไกร เครื่องใช้ในครัวเรือน วาล์ว ส่วนประกอบวาล์ว แท่งลูกสูบ ฟิตติ้ง ไกด์ ชิ้นส่วนสำหรับโรงงานเคมี , เพลา, แกนหมุน, แม่พิมพ์พลาสติก, ลูกสูบปั๊ม, ช้อนส้อม, เฟือง, และลูกกลิ้ง
AISI 420 เทียบเท่า
วัสดุที่เทียบเท่าเหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 420 แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง รวมถึงมาตรฐาน GB ของจีน, ISO, JIS ของญี่ปุ่น และมาตรฐาน EN ของยุโรป (เยอรมนี DIN EN, British BSI…)
การแนะนำ
เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 420 เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนสูงที่มีปริมาณโครเมียมขั้นต่ำ 12% เช่นเดียวกับเหล็กกล้าไร้สนิมอื่นๆ เกรด 420 สามารถชุบแข็งได้ด้วยการอบชุบด้วยความร้อน มีความเหนียวที่ดีในสถานะอบอ่อนและมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมเมื่อโลหะถูกขัดเงา ต่อสายดินหรือชุบแข็ง เกรดนี้มีความแข็งสูงสุด - 50HRC - ในบรรดาเกรดสแตนเลสที่มีโครเมียม 12%
เกรดเหล็กกล้าไร้สนิมที่คล้ายคลึงกับเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 420 รวมถึงเหล็กกล้ามาร์เทนซิติก เช่น เกรด 420 รุ่นอื่นๆ ซึ่งมีส่วนประกอบของวาเนเดียม ซัลเฟอร์ และโมลิบดีนัม และเกรด 440 ซีรีส์ เกรด 420C ที่ไม่ได้มาตรฐานมีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าเกรด 420 เล็กน้อย
คุณสมบัติของสแตนเลส (Stainless Steel)
เหล็กกล้าไร้สนิม หรือ สเตนเลส (อังกฤษ: Stainless steel) นั้น ในทางโลหกรรมถือว่า เป็นโลหะผสมเหล็ก ที่มีโครเมียมอย่างน้อยที่สุด 10.5% ชื่อในภาษาไทย แปลจากภาษาอังกฤษว่า stainless steel เนื่องจากโลหะผสมดังกล่าวไม่เป็นสนิมที่มีสาเหตุจากการทำปฏิกิริยากันระหว่าง ออกซิเจนในอากาศกับโครเมียมในเนื้อสเตนเลส เกิดเป็นฟิล์มบางๆ เคลือบผิวไว้ ทำหน้าที่ปกป้องการเกิดความเสียหายให้กับตัวเนื้อสเตนเลสได้เป็นอย่างดี ปกป้องการกัดกร่อน และไม่ชำรุดหรือสึกกร่อนง่ายอย่างโลหะทั่วไป สำหรับในสหรัฐอเมริกาและในหลายประเทศ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการบิน นิยมเรียกโลหะนี้ว่า corrosion resistant steel เมื่อไม่ได้ระบุชัดว่า เป็นโลหะผสมชนิดใด และคุณภาพระดับใด แต่ในท้องตลาดเราสามารถพบเห็น สเตนเลสเกรด 18-8 มากที่สุด ซึ่งเป็นการระบุถึง ธาตุที่เจือลงในในเนื้อเหล็กคือ โครเมียมและ นิเกิล ตามลำดับ สแตนเลสประเภทนี้จัดเป็น Commercial Grade คือมีใช้ทั่วไปหาซื้อได้ง่าย มักใช้ทำเครื่องใช้ทั่วไป ซึ่งเราสามารถจำแนกประเภทของสเตนเลสได้จากเลขรหัสที่กำหนดขึ้นตามมาตรฐาน AISI เช่น 304 304L 316 316L เป็นต้น ซึ่งส่วนผสมจะเป็นตัวกำหนดเกรดของสเตนเลส ซึ่งมีความต้องการในการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป สเตนเลสกับการเกิดสนิม ปกติ Stainless steel จะไม่เป็นสนิม เพราะที่ผิวของมันจะมีฟิล์มโครเมียมออกไซด์ บางๆ เคลือบผิวอยู่อันเนื่องมาจากการทำปฏิกิริยากันระหว่าง Cr ใน Stainless steel กับ ออกซิเจนในอากาศ การทำให้ Stainless steel เป็นสนิมคือการถูกทำลายฟิล์มโครเมียมออกไซด์ ที่เคลือบผิวออกไปในสภาวะที่ Stainless steel สามารถเกิดสนิมได้ ก่อนที่ฟิล์มโครเมียมออกไซด์จะก่อตัวขึ้นมาอีกครั้งเช่น ถ้าสเตนเลสถูกทำให้เกิดรอยขีดข่วน แล้วบริเวณรอยนั้นมีความชื้น ซึ่งสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยากับธาตุเหล็กก่อนที่ฟิล์มโครเมียมออกไซด์จะก่อตัวขึ้นมา ก็จะเป็นสาเหตุให้เกิดสนิมขึ้นได้
ค่าการนำความร้อน (Thermal conductivity)
สเตนเลสทุกชนิดจะมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนมาก สเตนเลสเกรดที่มีส่วนผสมโครเมียมอย่างเดียว (plain chromium steel) มีค่าการนำความร้อน +_1/3 และเกรดออสเทนนิติกมีค่าการนำความร้อน +_1/4 ของเหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้มีผลต่อการใช้งานที่อุณหภูมิสูง เช่นมีผลต่อการควบคุมปริมาณความร้อนเข้าระหว่างการเชื่อม, ต้องให้ความร้อนเป็นระยะเวลานานขึ้น เมื่อต้องทำงานขึ้นรูปร้อน
สัมประสิทธิ์การขยายตัว(Expansion coefficient)
สเตนเลสเกรดที่มีส่วนผสมโครเมียมอย่างเดียวมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวคล้ายกับเหล็กกล้าคาร์บอน แต่เกรดออสเทนนิติกจะมีสัมประสิทธ์การขยายตัวสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน 1½ เท่า การที่สเตนเลสมีการขยายตัวสูง แต่มีค่าการนำความร้อนต่ำทำให้ต้องหามาตรการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงผลเสียหายที่ตามมาเช่น ใช้ปริมาณความร้อนในการเชื่อมต่ำ, กระจายความร้อนออกโดยใช้แท่งทองแดงรองหลัง, การจับยึดป้องกันการบิดงอ ปัจจัยเหล่านี้ต้องพิจารณาการใช้งานร่วมกันของวัสดุ เช่นท่อแลกเปลี่ยนความร้อน (heat exchanger) ระหว่างเปลือกโครงสร้างเหล็กกล้าคาร์บอน และท่อออสเทนนิติคเป็นต้น
ฟิล์มป้องกันและการสร้างฟิล์ม (Passive film)
สเตนเลสจะมีฟิล์มบางๆ ต้านทานการกัดกร่อน จำเป็นต้องรักษาความสมบูรณ์ของฟิล์มป้องกัน ดังนี้
หลีกเลี่ยงความเสียหายหรือการสัมผัสรุนแรงทางกล
ซ่อมปรับปรุงพื้นที่ที่มีผลต่อการเสียหายเช่น บริเวณที่เกิดสะเก็ดหรือคราบออกไซด์เนื่องจากอุณหภูมิสูงใกล้ๆ แนวเชื่อม, บริเวณที่เกิดความเสียหายทางกลหรือมีการเจียระไน, มีการปนเปื้อนโดยวิธีการสร้างฟิล์มป้องกัน (passivation) อย่างเดียวหรือใช้ทั้งวิธีการแช่กรดเพื่อกำจัดคราบจากออกไซด์ (pickling) หรือ การแช่กรดหรือทาน้ำยาสร้างฟิล์มออกไซด์ (passivation) ที่ผิวเหล็กกล้าสเตนเลส
แน่ใจว่า มีออกซิเจนเพียงพอและสม่ำเสมอ ที่สร้างออกไซด์ที่ผิวของ เหล็กกล้าสเตนเลสได้
การเสียหายที่ผิวเนื่องจากการเสียดสีที่ผิวโลหะกับโลหะอย่างรุนแรง (Galling /pick up / seizing)
ผิวหน้าสเตนเลสมีแนวโน้มที่จะเกิดการเสียหายเนื่องจากการเสียดสีอย่างรุนแรง ต้องหลีกเลี่ยงและระมัดระมัดระวัง ความเสียหายที่จะเกิดขึ้นดังกล่าวโดยสำหรับผิวหน้าที่มีการเสียดสีกันตลอดเวลา ควรใช้ Load หรือแรงเสียดสีต่ำสุด และต้องแน่ใจว่า การเสียดสีไม่สร้างความร้อนเกิดขึ้น ควรรักษาผิวสัมผัสไม่ให้มีการบดกับผงฝุ่น เม็ด ทรายฯลฯ และใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือเคลือบผิว
ประเภทของสแตนเลส
คนโดยทั่วไปจะไม่ทราบว่า สเตนเลสมีกี่ประเภท และมักจะมีการเข้าใจผิดว่า สเตนเลสแท้ต้องแม่เหล็กดูดไม่ติด แต่จริงๆ แล้วการที่แม่เหล็กจะดูดติดหรือไม่ติดนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของสเตนเลส สเตนเลสแบ่งออกเป็นกลุ่มพื้นฐาน ได้ 5 กลุ่มคือ ออสเทนนิติค, เฟอริติค, ดูเพล็กซ์, มาร์เทนซิติค และ กลุ่มเพิ่มความแข็งโดยวิธีการตกผลึก
กลุ่มออสเทนนิติค (Austenitic) หรือสเตนเลสตระกูล 300 เป็นเกรดที่ใช้งานแพร่หลายมากที่สุดถึง 70%
มีคุณสมบัติที่แม่เหล็กดูดไม่ติด (non – magnetic) มีส่วนผสมของโครเมียม 16% คาร์บอนอย่างมากที่สุด 0.15% มีส่วนผสมของธาตุนิกเกิล 8% เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในการทำการประกอบ(Fabrication)และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน เกรดที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายและนิยมเรียก 18/10 คือการที่มีส่วนผสมของโครเมียม 18% และนิกเกิล 10%
กลุ่มเฟอริติค (Ferritic) แม่เหล็กดูดติด(magnetic) มีธาตุคาร์บอนผสมปริมาณที่ต่ำ และมีโครเมียมเป็นธาตุผสมหลักที่สำคัญอาจอยู่ระหว่าง 10.5%-27% และมีนิกเกิ้ลเป็นส่วนผสมอยู่น้อยมากหรือไม่มีเลย
กลุ่มมาร์เทนซิติค (Martensitic) แม่เหล็กดูดติด(magnetic) มีส่วนผสมของโครเมียม 12-14% และมีธาตุคาร์บอนผสมอยู่ปานกลาง มีโมลิบดีนัมเป็นส่วนผสมอยู่ประมาณ 0.2-1% ไม่มีนิกเกิล
สเตนเลสตระกูลนี้สามารถปรับความแข็งได้โดยการให้ความร้อนแล้วทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว (Quenching)และอบคืนตัว (Tempering) สามารถลดความแข็งได้ คล้ายกับเหล็กกล้าคาร์บอน และพบการใช้งานที่สำคัญในการผลิตเครื่องตัด, อุตสาหกรรมเครื่องบินและงานวิศวกรรมทั่วไป
กลุ่มเพิ่มความแข็งโดยการตกผลึก (Precipitation hardening)เกรดที่เป็นที่รู้จักในตระกูลนี้ คือ 17-4H ซึ่งมีส่วนผสมของโครเมียม 17% และนิกเกิล 4% สามารถเพิ่มความแข็งแรงได้โดยกลไกเพิ่มความแข็งจากการตกผลึก (Precipitation hardening mechanism) โดยสามารถเพิ่มความแข็งแรงสูงมาก มีค่าความเค้นพิสูจน์ (Proof stress) อยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 1,500 เมกาปาสคาล (MPa) ขึ้นอยู่กับชนิดและกรรมวิธีปรับปรุงคุณสมบัติด้วยความร้อน (Heat treatment)
กลุ่มดูเพล็กซ์ (Duplex) มีโครงสร้างผสมระหว่าง โครงสร้างเฟอริติค และออสเทนนิติค มีโครเมียมเป็นธาตุผสมอยู่ระหว่าง 19-28% และโมลิบดินัมสูงกว่า 5% และมีนิกเกิลน้อยกว่าตระกูลออสเทนนิติค พบว่า มีการใช้งานมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบรรยากาศแวดล้อมของคลอไรด์
สเตนเลสแบ่งออกได้เป็น 4 กลุ่มหลัก (อีกนิยามหนึ่ง)
1.MARTENSITIC เป็นกลุ่มที่มีส่วนผสมของโครเมี่ยม (Cr) ระหว่าง 12 - 18% โดยมีเกรด 403, 410, 414,416, 420, 431, 416, 440A/B/C, 501 และ 502 คุณสมบัติหลักคือ สามารถชุบแข็งได้ ซึ่งส่งผลให้เนื้อสเตนเลสมีความแข็งแกร่งมากและทนต่อการเสียดสีได้ดี จึงเหมาะกับงานทำชิ้นส่วนเครื่องมือ เครื่องจักร แต่แม่เหล็กสามารถดูดติดได้
2.FERRITIC เป็นกลุ่มที่มีโครเมี่ยม (Cr) อยู่ระหว่าง 12 - 18% และมีคาร์บอน (C) น้อยกว่า 0.2% สเตนเลสในกลุ่มนี้มีราคาถูกที่สุด ไม่สามารถรีดให้แข็งขึ้นได้ แม่เหล็กดูดติด และไม่สามารถชุบแข็งได้ มีโอกาสเป็นสนิมได้ง่ายกว่ากลุ่มอื่น หากใช้งานในสิ่งแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม จึงนิยมนำมาใช้งาน บางชนิดที่ไม่สัมผัสกับกรดโดยตรง เช่น ฝอยขัดหม้อ ลวดรัดสายไฟฟ้า โครงโต๊ะวางเตาแก๊ส เกรดในกลุ่มนี้มี 405, 430, 442 และ 446
3.AUSTENITIC เป็นกลุ่มที่นิยมใช้กันมากที่สุด โดยมีโครเมียม (Cr) 10.5 -24% เมื่อเพิ่มนิเกิ้ล (Ni) จะทำให้สเตนเลสมีคุณสมบัติทนต่อสนิมและการกัดกร่อนได้ดี สามารถเพิ่มความแข็งด้วยการรีดเย็นได้ แม่เหล็กดูดไม่ติด แต่ไม่สามารถชุบแข็งได้ เกรดในกลุ่มนี้มี 201, 202, 301, 302, 303, 304, 305, 308, 309, 310, 314, 316, 347 และ 348
4.DUPLEX เป็นกลุ่มที่ผสมกันระหว่า AUSTENITIC และ FERRITIC ซึ่งนำข้อดีของทั้งสองกลุ่มมารวมกันเพื่อวัตถุประสงค์ของการใช้งานเฉพาะเจาะจงบางประเภท ซึ่งไม่ค่อยมีการผลิตมากนัก
ผิวของสเตนเลสNo.1- รีดร้อนหรือรีดเย็น / อบอ่อน หรือปรับปรุงด้วยความร้อน คราบออกไซด์ไม่ได้ขจัดออก / ใช้งานในสภาพที่รีดออกมาโดยทั่วไปจะใช้งานที่ทนความร้อน
2D- สภาพผิว 2D หลังจากการรีดเย็นโดยลดความหนาลง ผ่านการอบอ่อนและการกัดผิวโดยกรดลักษณะผิวสีเทาเงินเรียบ
2B- ผิว 2D ที่ผ่านลูกรีดขนาดใหญ่กดทับปรับความเรียบ เพิ่มความเงาผิวเงาสะท้อนปานกลาง ผลิตโดยวิธีการรีดเย็น ตามด้วยการอบนำอ่อนขจัดคราบออกไซด์ และนำไปรีดเบาๆ ผ่านไปยังลูกกลิ้งขัด ซึ่งเป็นวิธีการทั่วไปของการรีดเย็น ผิวที่ได้ส่วนมากจะอยู่ในระดับ 2B
BA-ผ่านกระบวนการรีดเย็นโดยความหนาลดลงทีละน้อยๆ ผ่านการอบอ่อนด้วยก๊าซไฮโดรเจน เพื่อป้องกันกันการออกซิเดชั่นกับออกซิเจนในอากาศ ผิวมันเงา สะท้อนความเงาได้ดี ผิวผลิตภัณฑ์สเตนเลสจะกระทำด้วยวิธีนี้ ซึ่งจะมีเครื่องหมาย BA หรือ No.2BA, A ซึ่งผิวอบอ่อนเงา จะมีลักษณะเงากระจก ซึ่งเริ่มต้นจากการรีดเย็น อบอ่อนในเตาควบคุมบรรยากาศ ผิวเงาที่เห็นจะเป็นการขัดผิวด้วยลูกกลิ้งขัดผิว หรือเจียรนัยผิวตามเกรดที่ต้องการ ผิวอบอ่อนเงาส่วนมากจะใช้กับงานสถาปัตยกรรม ที่ต้องการผิวสะท้อน ผิวอบอ่อนสีน้ำนมจะไม่สะท้อนแสงเหมือนกับ No.8 จะใช้กับงานที่เป็นขอบ ชิ้นส่วนทางสถาปัตยกรรม ภาชนะในครัว อุปกรณ์ในกระบวนการผลิตอาหาร
No.4, Hair Line- สภาพผิว 2B ที่ผ่านการจัดถูด้วยกระดาษทรายเบอร์ 120-220 โดยค่าความหยาบขึ้นอยู่กับแรงกด, ขนาดของอนุภาคเม็ดทราย และระยะเวลาการใช้งานของกระดาษทราย ผิว No.4 เป็นสภาพผิวที่สนองต่อการนำไปใช้งานทั่วไป เช่นร้านอาหาร อุปกรณ์เครื่องใช้ในครัว อุปกรณ์รีดนม
No.8- สภาพผิว 2B, BA ขัดด้วยผ้าขัดอย่างละเอียดมากขั้นตามลำดับ เช่น #1000, ผ้าขนสัตว์ โดยมีผงขัดอะลูมิเนียมและโครเมียมออกไซด์ ผิว No.8 ส่วนมากจะเป็นผิวเงาสะท้อนคล้ายกระจกเงา ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่จะเป็นสเตนเลสชนิดแผ่นโดยผิวจะถูกขัดด้วยเครื่องขัดละเอียด นำไปใช้กับงานตก แต่งทางด้านสถาปัตยกรรม และงานที่เน้นความสวยงาม
สแตนเลส แต่ละเกรดมีคุณสมบัติดังนี้ (อีกนิยามหนึ่ง)
สแตนเลส 304
- ใช้งานทั่วไปไม่เป็นสนิม ทนต่อการกัดกร่อนสูง สามารถขึ้นรูปเย็น
และเชื่อมได้ดี
สแตนเลส 304L
- ใช้งานเชื่อมที่ดีกว่า ไม่เป็นสนิม เหมาะสำหรับงานแท้งค์ต่างๆ
สแตนเลส 316
- ใช้กับงานทนกรด ทนเคมี หรือเป็นเกรดที่ปฏิกิริยากับกรดน้อย
สแตนเลส 316L
- ใช้กับงานทนกรดที่เข้มข้นมากกว่า ทนเคมีมากกว่า หรือเป็นเกรดที่ปฏิกิริยากับกรดน้อยมาก (มีความทนกรดมากกว่า)
สแตนเลส 420/4202J2
(มาตรฐานอเมริกา) 420J2 (มาตรฐานญี่ปุ่น)
- เป็นสแตนเลสเกรดชุบแข็ง สามารถนำไปชุบแข็งได้
(ชุบแล้วความแข็งขึ้นประมาณ 58 HRC)
สแตนเลส 431
- เป็นสแตนเลสที่เคลือบแข็งที่ผิวมา สามารถนำไปชุบแข็งได้เช่นกัน
(ชุบแล้วความแข็งขึ้นประมาณ 50-55 HRC) แต่น้อยกว่าเกรด 420
สแตนเลส 301
-ใช้เกี่ยวกับงานสปริง คอนแทค สายพานลำเลียง
สแตนเลส 310 / 310S
-ใช้กับงานทนความร้อนสุง 1,150 องศา งานเตาอบ เตาหลอม ฉนวนกั้นความร้อน
สแตนเลส 309/309S
-ใช้เกี่ยวกับงานทนความร้อนเช่นกัน 900 องศา (น้อยกว่า 310/310S)
สแตนเลส 409/409S
-ใช้กับงานอุปกรณ์ท่อไอเสีย ชิ้นส่วนผนังท่อเป่าลมร้อนต่าง ๆ
Duplex Plate 2205/2207
-ใช้งานขุดเจาะแก๊สและน้ำมัน อุตสาหกรรมเคมี ปิโตรเคมี
อุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อ
สแตนเลส 440C
-ใช้งานชุบแ็ข็งทำมีดประเภทต่าง งานแม่พิมพ์ตัดที่ต้องการความคมแข็งแรง
สแตนเลส 630 /17-4 PH-ใช้งานสเปคสูงทนสึกแข็งแกร่ง เหนียว ทนทาน เป็นเกรดที่ผลิตขึ้นเป็นพิเศษ งานอะไหล่เครื่องบิน
Duplex Plate 2205
-ใช้งานขุดเจาะแก๊สและน้ำมัน อุตสาหกรรมเคมี ปิโตรเคมี
อุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อ
SUS304Cu
เพิ่มธาตุ Cu ทำให้ขึ้นรูปได้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะการขึ้นรูปลึก
เครื่องใช้ในบ้าน กระติกน้ำสูญญากาศ อ่างห้องครัว อ่างอาบน้ำเป็นต้น
SUS304Ni9
เพิ่มปริมาณ Ni ทำให้ขึ้นรูปได้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะการขึ้นรูปลึกได้ดี เครื่องใช้ในบ้าน กระติกน้ำสูญญากาศ อ่างห้องครัว อ่างอาบน้ำเป็นต้น
SUS304L
ลดปริมาณธาตุคาร์บอน ทำให้ทนการกัดกร่อนรอบขอบเกรนได้ดียิ่งขึ้น เครื่องจักร เครื่องมือในโรงงานเคมี เชื้อเพลิงและโรงงานปิโตรเคมีที่ต้องทนการกัดกร่อนรอบขอบเกรน ชิ้นส่วนโครงสร้าง ชิ้นส่วนรับความร้อน
SUS316
ทนความผุกร่อนสูง ทนความร้อนสูง ใช้งานได้ในพื้นที่ภาวะกัดกร่อนสูง มีเวิร์คฮาดเดนนิงน้อย แม่เหล็กดูดไม่ติก เครื่องมือทดสอบน้ำทะเล โรงงานเคมี โรงงานทำสีย้อม โรงงานทำกระดาษ กรดสมุนไพร เครื่องจักรกลเกษตร เครื่องถ่ายภาพ โรงงานผลิตอาหาร เครื่องใช้ชายฝั่งทะเล
SUS316L
ลดปริมาณคาร์บอน ทำให้ทนการกัดกร่อนรอบขอบเกรนยิ่งขึ้น สามารถใช้งานในภาวะการกัดกร่อนสูง มีเวิร์คฮาดเดนนิงน้อย แม่เหล็กดูดไม่ติด เครื่องมือทดสอบน้ำทะเล โรงงานเคมี โรงงานทำสีย้อม โรงงานทำกระดาษ กรดสมุนไพร เครื่องจักรกลเกษตร เครื่องถ่ายภาพ โรงงานผลิตอาหาร เครื่องใช้ชายฝั่งทะเล
SUS321
ด้วยการเพิ่ม Ti ทำให้ทนต่อการกัดกร่อนรอบขอบเกรน ทนความร้อน และทนต่อการเกิดออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง ภาชนะทนความร้อน ยานยนต์ เครื่องบิน ท่อระบาย ฝ่าครอบหม้อน้ำ เครื่องมือสัมผัสเคมี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
SUS301
มีโครเมียมและนิกเกินต่ำกว่า 304 สามารถเพิ่มความแข็งแรงด้วยการทำงานเย็น รถไฟ เครื่องบิน สายพาน สปริง
SUS301L
มีคาร์บอนน้อย ทนการกัดกร่อนรอบขอบเกรนได้ดีกว่า เพิ่มความแข็งได้โดยการทำงานเย็น กรอบรถไฟ งานประดับในสถาปัตยกรรม
SUH409L
ดัดแปลงได้ง่าย เชื่อมได้ดี ด้านทานการเกิดออกไซด์ที่อุณหภูมิถึง 800℃ ส่วนใหญ่ใช้เป็นปลายท่อในระบบท่อไอเสียรถยนต์
SUH410L
ด้วยความที่เหนียวมาก เปลี่ยนรูปได้ดี เชื่อมได้ดี หักพับได้ดี ทนความร้อนได้ดี ทนการเกิดออกไซด์ได้ดีแม้ตรงแนวเชื่อม การใช้งานเช่น ตู้แช่ขนาดใหญ่ ท่อไอเสียส่วนหน้า หม้อน้ำ หัวเตา ท่อไอเสีย
SUS430
ขยายตัวเนื่องจากความร้อนน้อย ดัดแปลงง่าย ทนความร้อน หัวเตาเผา เครื่องใช้ในบ้าน เครื่องครัว อ่างล้างจาน
SUS436L
ด้วยการเพิ่ม Mo Ti Nb ทำให้ทนการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ทั้งการขึ้นรูปและเชื่อมได้ดี ระบบท่อไอเสียรถยนต์ หม้อน้ำ
SUS444
ด้วยการเพิ่ม Mo Ti Nb ทำให้ทนการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ทั้งการขึ้นรูปและเชื่อมได้ดี ทนการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีกว่าเกรด 316 ระบบท่อไอเสีย ระบบจ่ายน้ำ ถังน้ำ
SUS420J2
ความแข็งแรงสูงหลังชุปแข็ง เครื่องจักร เข็มฉีด วาร์ว
ประโยชน์ของการใช้งานสแตนเลส
•ใช้ในสิ่งแวดล้อมที่กัดกร่อน (Corrosive Environment)
•งานอุณหภูมิเย็นจัด ป้องกันการแตกเปราะ
•ใช้งานอุณหภูมิสูง (High temperature)ป้องกันการเกิดคราบออกไซด์ (scale) และยังคงความแข็งแรง
•มีความแข็งแรงสูงเมื่อเทียบกับมวล (High strength vs. mass)
•งานที่ต้องการสุขอนามัย(Hygienic condition) ต้องการความสะอาดสูง
•งานด้านสถาปัตยกรรม (Aesthetic appearance) ไม่เป็นสนิม ไม่ต้องทาสี
•ไม่ปนเปื้อน (No contamiation) ป้องกันการทำ ปฏิกิริยากับสารเร่งปฏิกิริยา
•ต้านทานการขัดถูแบบเปียก (Wet abrasion resistance)
การเลือกใช้หรือซื้อสแตนเลส
ผู้ซื้อหรือผู้ใช้ควรมีความรู้พื้นฐานสักเล็กน้อยในเรื่องดังต่อไปนี้
•ความรู้เกี่ยวกับวัสดุ - ความรู้จะช่วยการตัดสินใจไม่เกิดปัญหาผิดพลาดและประหยัดราคา
•ความรู้เรื่องเกรดของวัสดุ- เลือกใช้เกรดวัสดุ ถูกต้อง ลดความเสี่ยง ช่วยลดหรือประหยัดจากการใช้วัสดุราคาแพงได้
•ความรู้ในการออกแบบ- การออกแบบที่ดีจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการประกอบ
•ความรู้ในการตก แต่งผิว- การตก แต่งผิวทำให้ดู สวยงามและมีราคาเพิ่มขึ้น
•การประยุกต์ใช้ในงานตก แต่งหรืองานเครื่องใช้ภายในบ้าน- ใช้เป็นอุปกรณ์เครื่องใช้ในบ้านจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงหรือแก้ไข
•การใช้การวางแผนการผลิต - การวางแผนการผลิตจะช่วย ประหยัดค่าใช้จ่ายและเพิ่มคุณภาพผลิตภัณฑ์
