สแตนเลสคือ อะไร
สแตนเลส หรือตามศัพท์บัญญัติเรียกว่า เหล็กกล้าไร้สนิม เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนน้อยกว่า 25% ของน้ำ้หนัก
มีส่วนผสมของโครเมียม อย่างน้อย 10.5% กำเนิดขึ้นในปี ค.ศ.1903
เมื่อนักโลหะวิทยาพบว่าการเติมนิเกิล โมบิดินัน ไททาเนียม หรือโลหะอื่นที่แตกต่างกัน
ไปตามชนิดของคุณสมบัติเชิงกล และการใช้ลงไปในเหล็กธรรมดา ทำให้เหล็กมีความต้า้นทานการเกิดสนิมได้
สแตนเลส สตีล แบ่งออกได้เป็น
- เกรด ออสเตนิติก (Austenitjc) แม่เหล็กดูดไม่ติด นอกจากส่วนผสมของโครเมียม 18%
แล้วยังมีนิเกิลที่ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนอีกด้วย ชนิดของออสเตนิติกเป็นที่นิยมใช้กัน
อย่างกว้างขวางมากที่สุดในบรรดาสแตนเลสด้วยกัน ส่วนออสเตนิติก
ที่มีส่วนผสมของโครเมียมสูง20%ถึง25% และนิเกิล10%-15%จะสามารถทนการเกิด
ออกชิไดซ์ ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งใช้ในงานทำส่วนประกอบของเตาหลอม
ท่อนำความร้อน และแผ่นกันความร้อนในเครื่องยนต์ จะเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดทนร้อน(Heat resisting steel)
- เกรด เฟอร์ริติก (ferritic) ชึ่งเกรดนี้แม่เหล็กดูดติด มีส่วนผสมของคาร์บอนต่ำ
และมีโครเมียมเป็นส่วนผสมหลัก คิอประมาณ13% - 17%
- เกรด มาร์เทนซิติก (martensitic) แม่เหล็กดูดติด โดยทั่วไปจะมีโครเมียมผสมอยู่ 12%
และมีส่วนผสมขอคาร์บอนในระดับปานกลาง มักนำไปใช้ทำ ส้อม มีด เครื่องครัว และเครื่องมือทางวิศวกรอื่นๆ
ซึ่งต้องการ คุณสมบัติเด่นในด้านการต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งแรงทนทาน
- เกรด ดูเพล็กซ์ (duplex) แม่เหล็กดูดติด มีโครงสร้างหสมระหว่าง เฟอร์ไรต์ และ
ออสเตไนต์ มีโครเมียม ผสมอยู่ประมาณ 18% - 20% และนิเกิล 405-8%
เหล็กชนิดนี้มักถูกนำไปใช้ งานที่มีคลอรีนสูง เพื่อป้องกันการกัดกร่อนแบบรูเข็ม (pitting corrosion)
และช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ที่เป็นรอยร้าวอันเกิดจากแรงกดดัน
(stess corrosion crackund resistance) เหล็กกล้าชุบแข็งแบบตกผึก
(precipitation haedening steel) มีโครเมียมผสมอยู่ 17% และ นิเกิล ทองแดง
และ ไนโอเบียม ผสมอยุ่ด้วย เนื่องจากเหล็กชนิดนี้สามารถชุบแข็งได้ในคราวเดียวกัน
จึงเหมาะสำหรับทำแกน ปั้ม หัววาล์ว และส่วนประกอบของอากาศยาน
สแตนเลส สตีล ที่นิยมใช้กันทั่วโลก คือ เกรด ออสเตนิติก และ เฟิอร์ริติกซึ่งคิดเป็น95%
ของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ธาตุผสมทางเคมีคาร์บอน(Carbon)คอร์บอน(c)
เป็นธาตุที่มีอยู่ในเหล็กกล้าไร้สนิม โดยทั่วไปจะไม่เกิน0.15%(ยกเว้น เหล็กกล้าไร้สนิม กลุ่มมาร์เทนซิติก)
เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีคาร์บอนต่ำ จะเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน
เพิ่มความสามารถในการขึ้นรูปเย็นตลอดจนเพิ่มความสามารถในการเชื่อม
เหล็กกล้าไร้สนิมส่วนใหญ่ผสมคาร์บอนอยู่2ช่วงคือ0.02%(<=0.03%)และ0.07%(0.04-0.15%)
นอกจากนี้ การผสมไททาเนียม หรือ ไน โอเบียม ไปในเหล็กกล้าไร้สนิม
จะช่วยให้จับตัวกับคาร์บอนและ ให้ผลดีต่อคุณสมบัติทั้งสามข้อที่กล่าวมา
เหมือนเหล็กกล้าไร้สนิมคาร์่ัีั์บอน0.02% เหล็กกล้าไร้สนิม ที่ในเกรดมีอักษร(L)กำกับ
จะควบคุมคาร์บอนไม่ให้เกิน0.03% ทำให้สามารถเชื่อมได้ดี มีความต้านทานต่อการกัดกร่อน
ตามขอบเกรน(Intergranular corrosion) และความสามารถในการขึ้นรูปเย็นสูงกว่าเกรดที่มีคาร์บอนสูงกว่า
โครงเมียน(chromium)โครเมียม(Cr)ช่วยเพิ่มความต้านทาน ต่อการกัดกร่อดในสภาพบรรยากาศทั่วไป
โดยผสมอยู่ในเหล็กกล้าไร้สนิมอย่างน้อย10.5%
แต่เพื่อให้มั่นใจว่าเนื้อเหล็กกล้าไร้สนิมมีการกระจายของโครเมียมอยู่2ช่วง
คือ12%(10.5-14.0%)และ17%(16.0-24.0)ถ้าผสมโครเมียมเกินกว่า30 %จะทำให้เหล็กเปราะ
นิเกิล(Nickel) นิเกิล(ni) ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อดแบบมุมอับในสารละลายกรด
เพิ่มความสามารถในการขึ้นรูปเย็น ตลอดจนเพิ่มความสามารถในการเชื่อม
เหล็กกล้าไร้สนิมส่วนใหญ่ผสมนิเกิลอยู่2ช่วงคือ0%(ปริมาณเเล็กน้อยติดมากับเหล็ก) และ 9% (6.0-15%
โมลิบดินัม(molybdenum)โมลิบดินัม(mo) ช่วยเสริมผลความต้านทานต่อการกัดกร่อดของโครเมียม
โดยเฉพาะการกัดกร่อดแบบมุมอุบ และช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพคลอไรด์ด้วยเหล็กกล้าไร้สนิมส่วนใหญ่ผสมโมลิบดินัมอยู่2 ช่วง คือ 0%(ปริมาณเล็กน้อยติดมากับหล็ก) และ2%(1.0-3.0% )
ไททาเนียม(ti)หรือ ไน โอเบียม (nb)ไททาเนียม(ti)หรือ ไน โอเบียม (nb) ช้วยต้านทานการกัดกร่อนแบบแขอบเกรน(intergranular corrosion)โดยทั้งสองตัวจะช้วยป้องกันการเกิดโครเมียมคาร์ไบร์ นอนจากนี้ ไททาเนียม หรือ ไนโอเบียม ยังเพิ่ม ความสามารถในการขึ้นรูปเย็น และความสามารถในการเชื่อมด้วย
คุณสมบัติทั่วไป และคุณสมบัติทางกายภาพคุณสมบัติทางกายภาพของสแตนเลส เมื่อเปรียบเทียบกับวัสถุประเภทอื่น ชึ่งความหนาแน่นสูงของสแตนเลสแตกต่างจากวัสถุชนิดอื่นอย่างเ้ห็นได้ชัดคุณสมบัติเชิงกล สแตนเลสมีส่วนผสมของเหล็กประมาณ70-80%จึงมีคุณสมบัติในความแข็ง แกร่งสแตนเลสให้ค่าเป็นกลางของทั้งความแข็งแกร่งความเหนียว เนื่องจากมีส่วนผสมของธาตุเหล็กอยู่มากความต้านทานการกัดกร่อนเหตุใด สแตนเลสจึงทนการกัดกร่อนได้ดีกว่าโลหะชนิดอื่น โลหะโดยทั้วไปจะทำปฎิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ เกิดเป็นฟีล์มออกไซด์บนผิวโลหะออกไซด์ที่เกิดบนผิวโลหะ ทั่วไปจะทำปฎิกิริยาออกซิไดซ์และทำให้พื้นผิวโลหะผุกร่อนที่เราเรียกว่าสนิม สแตนเลสที่มีโครเมียมผสมอยู่10.5%ขึ้นไปจะทำให้คุณสมบัติของฟีล์มออกไซด์บนผิวเปลี่ยนเป็นฟีล์มป้องกันหรือพาสซิฟเลเยอร์ (passive layel)
ผมไม่แน่ใจว่าโครงปืนทำด้วยสแตนเลสชนิดใด น่าจะมส่วนผสมของเหล็กเยอะ
