คุณสมบัติของสแตนเลส

ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสจะลดลงตามปริมาณคาร์บอนที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นปริมาณคาร์บอนของเหล็กกล้าไร้สนิมส่วนใหญ่จึงต่ำ โดยมีค่าสูงสุดไม่เกิน 1.2% Wc (ปริมาณคาร์บอน) ของเหล็กบางชนิดยังต่ำกว่า 0.03% ด้วยซ้ำ (เช่น 00Cr12 ) องค์ประกอบโลหะผสมหลักในเหล็กกล้าไร้สนิมคือ Cr (โครเมียม) เฉพาะเมื่อปริมาณ Cr ถึงค่าที่กำหนดเท่านั้น เหล็กจึงมีความต้านทานการกัดกร่อน ดังนั้นสแตนเลสโดยทั่วไปจึงมีปริมาณ Cr (โครเมียม) อย่างน้อย 10.5% สแตนเลสยังประกอบด้วย Ni, Ti, Mn, N, Nb, Mo, Si, Cu และองค์ประกอบอื่นๆ

สแตนเลสมักถูกแบ่งออกตามสถานะองค์กร ได้แก่ เหล็กมาร์เทนซิติก เหล็กเฟอร์ริติก เหล็กออสเทนนิติก สแตนเลสออสเทนนิติก-เฟอร์ริติก (ดูเพล็กซ์) และเหล็กสแตนเลสชุบแข็งแบบตกตะกอน นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งตามองค์ประกอบ: สแตนเลสโครเมียม, สแตนเลสโครเมียม-นิกเกิล, สแตนเลสโครเมียม-แมงกานีส-ไนโตรเจน ฯลฯ ​

1. เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติก: มีโครเมียม 12% ถึง 30% ความต้านทานการกัดกร่อน ความเหนียว และความสามารถในการเชื่อมเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณโครเมียม และความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์นั้นดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมประเภทอื่น ที่อยู่ในหมวดหมู่นี้คือ Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 ฯลฯ เนื่องจากมีปริมาณโครเมียมสูง เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกจึงมีความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันค่อนข้างดี แต่คุณสมบัติทางกลและกระบวนการต่ำ ส่วนใหญ่จะใช้ในโครงสร้างทนกรดที่มีความเค้นน้อยและเป็นเหล็กป้องกันการเกิดออกซิเดชัน เหล็กประเภทนี้สามารถต้านทานการกัดกร่อนจากบรรยากาศ กรดไนตริกและสารละลายน้ำเกลือ และทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงได้ดีและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเล็กน้อย มันถูกใช้ในกรดไนตริกและอุปกรณ์โรงงานอาหาร และยังสามารถใช้เพื่อทำชิ้นส่วนที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง เช่น ชิ้นส่วนกังหันก๊าซ

2. เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก: ประกอบด้วยโครเมียมมากกว่า 18% และยังมีนิกเกิลประมาณ 8% และโมลิบดีนัม ไทเทเนียม ไนโตรเจน และองค์ประกอบอื่น ๆ เล็กน้อย มีประสิทธิภาพครอบคลุมดีและสามารถทนต่อการกัดกร่อนจากสื่อต่างๆ เกรดสเตนเลสออสเทนนิติกที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ 1Cr18Ni9, 0Cr19Ni9 เป็นต้น Wc ของเหล็ก 0Cr19Ni9 คือ<0.08%, and the steel number is marked as "0". This type of steel contains a large amount of Ni and Cr, which makes the steel in an austenitic state at room temperature. This type of steel has good plasticity, toughness, weldability, corrosion resistance and non-magnetic properties. It has good corrosion resistance in both oxidizing and reducing media. It is used to make acid-resistant equipment, such as corrosion-resistant containers and equipment linings, transportation Pipes, nitric acid-resistant equipment parts, etc., and can also be used as the main material of stainless steel clocks and jewelry. Austenitic stainless steel generally adopts solution treatment, that is, the steel is heated to 1050~1150℃, and then water-cooled or air-cooled to obtain a single-phase austenite structure.

3. สเตนเลสดูเพล็กซ์ออสเทนนิติก-เฟอร์ริติก: มีข้อดีของสเตนเลสออสเทนนิติกและเฟอร์ริติก และมีความยืดหยุ่นสูง สเตนเลสสตีลที่มีโครงสร้างออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ประมาณครึ่งหนึ่ง ในกรณีที่มีปริมาณ C ต่ำ ปริมาณ Cr คือ 18%~28% และปริมาณ Ni คือ 3%~10% เหล็กบางชนิดยังมีธาตุผสม เช่น Mo, Cu, Si, Nb, Ti และ N เหล็กประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะของสเตนเลสออสเทนนิติกและเฟอร์ริติก เมื่อเปรียบเทียบกับเฟอร์ไรต์ จะมีความเป็นพลาสติกและความเหนียวสูงกว่า ไม่มีความเปราะที่อุณหภูมิห้อง ความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนและประสิทธิภาพการเชื่อมดีขึ้นอย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษาปริมาณเหล็กไว้ เหล็กกล้าไร้สนิมที่เป็นของแข็งจะเปราะที่ 475 องศา มีค่าการนำความร้อนสูง และมีความพลาสติกยิ่งยวดและคุณลักษณะอื่น ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก จะมีความแข็งแรงสูงและมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ได้ดีขึ้นอย่างมาก เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนได้ดีเยี่ยม และยังเป็นสเตนเลสสตีลที่ช่วยประหยัดนิกเกิลอีกด้วย

4. เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก: มีความแข็งแรงสูง แต่มีความยืดหยุ่นและเชื่อมได้ไม่ดี เกรดสแตนเลสมาร์เทนซิติกที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ 1Cr13, 3Cr13 เป็นต้น เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนสูง จึงมีความแข็งแรง ความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอสูง แต่มีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำเล็กน้อย ใช้สำหรับงานที่มีความต้องการคุณสมบัติทางกลและความต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่า ชิ้นส่วนบางชิ้นที่มีข้อกำหนดทั่วไป เช่น สปริง ใบพัดกังหัน วาล์วไฮดรอลิก เป็นต้น เหล็กประเภทนี้จะใช้หลังจากการชุบแข็งและการอบคืนตัว

5. สแตนเลสชุบแข็งด้วยการตกตะกอน: เมทริกซ์เป็นโครงสร้างออสเทนไนต์หรือมาร์เทนไซต์ เกรดทั่วไปของเหล็กกล้าไร้สนิมชุบแข็งด้วยการตกตะกอน ได้แก่ 04Cr13Ni8Mo2Al เป็นต้น เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่สามารถชุบแข็ง (เสริมความแข็งแกร่ง) ผ่านการชุบแข็งแบบตกตะกอน (หรือที่เรียกว่า Age Hardening)