เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 430 คืออะไร?

เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก
เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกประกอบด้วยโครเมียมและนิกเกล มีปริมาณคาร์บอนต่ำมาก ไม่เป็นแม่เหล็ก แต่สามารถกลายเป็นแม่เหล็กได้เล็กน้อยเมื่อผ่านกระบวนการขึ้นรูปเย็น การขึ้นรูปเย็นยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงอีกด้วย เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกมีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม ขึ้นรูปได้ดี เชื่อมได้ดี และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง นอกจากนี้ เหล็กกล้าชนิดนี้ยังทำความสะอาดง่าย ซึ่งช่วยเพิ่มความสะดวกในการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ถูกสุขอนามัยและปลอดเชื้อ

ตัวอย่างการใช้งานทั่วไปสำหรับเกรดต่างๆ ได้แก่:
ถัง ภาชนะเก็บ และท่อส่งสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม 304/304L อุปกรณ์ในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เคมีภัณฑ์ การแช่แข็ง อาหาร เครื่องดื่ม และเภสัชกรรม เหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้ยังใช้ในการผลิตเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร มีด ช้อนส้อม ผลิตภัณฑ์ทางสถาปัตยกรรม และอ่างล้างจานอีกด้วย
เหล็กกล้าเกรด 309/310 มีปริมาณโครเมียมและนิกเกลสูงกว่าเกรด 304 เนื่องจากมีความทนทานต่อการออกซิเดชันสูง จึงนิยมใช้ในงานที่อุณหภูมิสูง เช่น ชิ้นส่วนเตาหลอม เตาเผา และตัวเร่งปฏิกิริยาในท่อไอเสีย
ถัง 318/316L ภาชนะรับแรงดัน ท่อ และชิ้นส่วนต่างๆ สำหรับสภาวะที่รุนแรงมากขึ้นและการใช้งานเฉพาะทาง เช่น การผลิตภาชนะบรรจุสำหรับขนส่งสารเคมีและของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจำนวนมาก ปริมาณโมลิบเดนัมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน
321/316Ti คือเกรด "เสถียร" มีความทนทานต่อการเกิดปฏิกิริยาไวต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน และลดโอกาสการเกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรน นอกจากนี้ยังใช้ในชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแรงและความทนทานต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง เช่น อุปกรณ์เผาไหม้ท้ายเครื่อง (afterburner), เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด (super heater), ตัวชดเชยแรงดัน (compensator) และท่ออ่อนขยายตัว (expansion bellows)
เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติก
เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมโครเมียมธรรมดา โดยทั่วไปมีปริมาณคาร์บอนต่ำ มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก มีความยืดหยุ่นดี ทนต่อการกัดกร่อนและการออกซิเดชัน และโดยทั่วไปทนต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้น อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดด้านความสามารถในการเชื่อม ซึ่งจำกัดการใช้งานเฉพาะในแผ่นเหล็กที่มีความหนาบางกว่า 3CR12 เป็นเกรดพิเศษที่พัฒนาและจดสิทธิบัตรโดย Columbus Stainless ซึ่งสามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้เป็นส่วนใหญ่
เกรดเฟอร์ริติกแบบดั้งเดิม:
เกรดและลักษณะการใช้งานทั่วไปของเกรดต่างๆ ตามแบบแผนดั้งเดิม ได้แก่:
409
ท่อไอเสียรถยนต์และปลอกตัวแปลงไอเสียแบบเร่งปฏิกิริยา
430
อ่างล้างจาน อ่างล้างมือ ชุดช้อนส้อม อุปกรณ์และเครื่องใช้ในครัวและร้านอาหาร
441
เหล็กกล้าไร้สนิมเกรดนี้ผลิตขึ้นเป็นพิเศษโดยบริษัท Columbus Stainless เพื่อใช้ในชิ้นส่วนยานยนต์ ความแข็งแรงเชิงกลที่เหนือกว่าในอุณหภูมิสูง (สูงถึง 850 องศาเซลเซียส) ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับส่วนหน้า (ใกล้กับเครื่องยนต์) ของระบบไอเสีย นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการผลิตท่อแลกเปลี่ยนความร้อนได้อีกด้วย

ไอเอสไอ 444
เหล็กกล้าเกรด AISI 444 มีค่า PRE (Pitting Resistance Equivalent) ใกล้เคียงกับเกรด 316 มาก ซึ่งหมายความว่ามีความต้านทานการกัดกร่อนใกล้เคียงกันในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่รุนแรง เช่น บริเวณชายฝั่ง ท่อเหล็กเกรด 444 สามารถขัดเงา ดัด และเชื่อมได้ด้วยวิธีการทั่วไป และท่อจะมีการระบุค่า PRE ไว้อย่างชัดเจนที่ด้านในของท่อ ค่า PRE ถูกกำหนดโดยสูตร %Cr + (3.3%Mo) + (16%N) ซึ่งบ่งชี้ถึงความต้านทานของเหล็กกล้าต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม
ระดับใช้งานทั่วไป:
3CR12
นี่คือเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกอเนกประสงค์ที่มีราคาแข่งขันได้ ทนต่อการกัดกร่อน เชื่อมได้ และมีข้อดีเป็นพิเศษในการใช้งานที่มีการเสียดสีเปียก แตกต่างจากเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกชนิดอื่น ๆ ตรงที่สามารถเชื่อมได้ในความหนาถึง 30 มม. มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ การขนถ่ายวัสดุ และอุตสาหกรรมน้ำตาล เนื่องจากทนต่อการกัดกร่อนจากบรรยากาศและการกัดกร่อนจากการเสียดสีเปียก
เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก
เหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มแรกที่ได้รับการพัฒนาและนำมาใช้ในเชิงอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตใบมีด เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโครเมียมเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งสามารถชุบแข็งและเสริมความแข็งแรงได้ด้วยการอบชุบความร้อน เกรดที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ 410, 420, 431, 440 โดยปกติจะจำหน่ายในสภาพอบอ่อน
เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์
เหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้มีปริมาณนิกเกลไม่เพียงพอที่จะพัฒนาโครงสร้างผลึกออสเทนิติกอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงประกอบด้วยโครงสร้างผลึกแบบผสมเฟอร์ริติก-ออสเทนิติก (หรือแบบดูเพล็กซ์) เดิมทีเหล็กกล้าเกรดเหล่านี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาความเปราะบางของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นในโครงสร้างเชื่อมที่มีความหนามากขึ้นซึ่งทำจากวัสดุออสเทนิติก
เกรดวัสดุ Lean Duplex:
เกรดเหล่านี้ไม่มีตัวอักษร Mo อยู่เลย ตัวอย่างเช่น เกรด 2001 และ 2101
เกรดดูเพล็กซ์แบบดั้งเดิม:
เหล็กกล้าเกรดเหล่านี้มีปริมาณ Ni, Cr และ Mo สูงกว่าเหล็กกล้าเกรดออสเทนไนต์ ตัวอย่างเช่น เกรด 2205 และ 2304
เกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์:
เหล็กเกรด 2507 มีปริมาณโมลิบเดนัม (Mo) และไนโตรเจน (N) สูงมาก เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน และมีปริมาณนิกเกล (Ni) เพิ่มขึ้นเพื่อรักษาสมดุลของเฟอร์ไรต์/ออสเทนไนต์ ตัวอย่างเช่น เหล็กเกรด 2507