ที่นี่ใช้สำหรับวัสดุเครื่องจักรวัสดุประเภท SUS (สแตนเลส)เกี่ยวกับบันทึกที่เป็นประโยชน์สำหรับการออกแบบเครื่องจักร
ในสถานที่ทำงานด้านการออกแบบเครื่องจักร การเลือกสแตนเลส (SUS) ที่เหมาะสมที่สุดจากวัสดุจำนวนมากเป็นกระบวนการสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพและต้นทุนของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม แม้แต่มาตรฐาน JIS ก็ยังมีการค้นหาสแตนเลสสตีลชนิดใดชนิดหนึ่งจากกว่า 60 ชนิดที่มีอยู่ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของโครงการได้อย่างสมบูรณ์แบบนั้น ไม่ใช่เรื่องง่ายแม้แต่สำหรับนักออกแบบที่มีประสบการณ์
บทความนี้จะแสดงรายการประเภทหลักของ SUS สแตนเลส พร้อมทั้งอธิบายลักษณะเฉพาะและการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงของแต่ละประเภทอย่างละเอียดจากมุมมองของผู้เชี่ยวชาญ
นอกจากนี้ เราจะเจาะลึกถึงวิธีการเลือกจากมุมมองการใช้งานจริง เช่น ความสามารถในการแปรรูปและต้นทุน ดังนั้นเมื่ออ่านบทความนี้จบแล้ว ปัญหาในการเลือกวัสดุของคุณจะหมดไป และคุณจะมีความรู้ในการเลือกสแตนเลสที่เหมาะสมที่สุดด้วยความมั่นใจ
- SUS สแตนเลส ประเภทพื้นฐาน|5 ระบบหลักและลักษณะเฉพาะ
- การเปรียบเทียบคุณสมบัติหลักของประเภท SUS สแตนเลส
- SUS สแตนเลส ประเภทของเหล็กกล้าและตัวอย่างการใช้งาน
- SUS สแตนเลส ประเภทการเลือกอย่างชาญฉลาดและข้อควรระวังในการแปรรูป
- SUS ความรู้เกี่ยวกับประเภทของสแตนเลสและนำไปใช้ในการออกแบบ
- ตารางแสดงคุณสมบัติของสเตนเลส SUS ตามประเภท
SUS สแตนเลส ประเภทพื้นฐาน|5 ระบบหลักและลักษณะเฉพาะ
กลไกของฟิล์มป้องกันสนิม
เหตุผลหลักที่สแตนเลสสตีลถูกมองว่า "ไม่ขึ้นสนิม" คือการมีอยู่ของชั้นป้องกันบางมากที่เรียกว่า "ฟิล์มป้องกัน" ซึ่งก่อตัวบนพื้นผิวของมัน อยู่ในนี้ นี่คือฟิล์มออกไซด์ของโครเมียมที่ละเอียดและเสถียร ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาของโครเมียมที่อยู่ในสแตนเลสกับออกซิเจนในอากาศหรือในน้ำโดยธรรมชาติ
ชั้นฟิล์มนี้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันที่แข็งแกร่งเพื่อป้องกันการเกิดสนิมของเหล็กที่เป็นพื้นผิวด้านล่าง นอกจากนี้ สิ่งที่ควรกล่าวถึงเป็นพิเศษคือ แม้ชั้นฟิล์มจะถูกทำลายจากรอยขีดข่วนบนพื้นผิว หากมีออกซิเจนอยู่ ก็สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ในทันที ด้วยคุณสมบัตินี้ ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถรักษาความทนทานต่อการกัดกร่อนได้อย่างยอดเยี่ยมเป็นระยะเวลานาน
อย่างไรก็ตาม, นี้ฟิล์มเคลือบก็ไม่ได้มีประสิทธิภาพในทุกกรณี ไอออนคลอไรด์ที่อยู่ในน้ำทะเลหรือสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดหรือด่างสูงมากอาจทำลายและทำให้เกิดการกัดกร่อนได้ นอกจากนี้ยังอาจเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "สนิมติด" ซึ่งเกิดจากผงเหล็กที่ติดอยู่และเกิดสนิมขึ้น ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องเข้าใจสภาพแวดล้อมการใช้งาน
คุณสมบัติที่โครเมียมและนิกเกิลมอบให้
โครเมียม (Cr) และนิกเกิล (Ni) เป็นธาตุหลักสองชนิดที่กำหนดคุณสมบัติของเหล็กกล้าไร้สนิม ความสมดุลของการผสมของธาตุเหล่านี้จะส่งผลให้คุณสมบัติของเหล็กกล้าไร้สนิมเปลี่ยนแปลงอย่างมาก
ก่อนอื่น โครเมียมเป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม และเหล็กที่มีปริมาณโครเมียมตั้งแต่ 10.5% ขึ้นไปจะถูกกำหนดให้เป็นเหล็กกล้าไร้สนิม ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โครเมียมจะสร้างฟิล์มป้องกันที่ไม่ละลายบนพื้นผิวและมีบทบาทสำคัญในการทนต่อการกัดกร่อน ยิ่งมีปริมาณโครเมียมมากเท่าใด ความทนทานต่อการกัดกร่อนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
ในทางกลับกัน นิกเกิลเป็นธาตุสำคัญที่มีบทบาทในการทำให้โครงสร้างของโลหะมีความเสถียร และเพิ่มคุณสมบัติความเหนียว (ความเหนียว) และความยืดหยุ่น (ความง่ายในการแปรรูป) ให้กับวัสดุ เมื่อมีการเติมนิกเกิลเข้าไป จะทำให้โครงสร้างโลหะที่เรียกว่า "ออสเทนไนต์" ซึ่งมีความเสถียรแม้ในอุณหภูมิห้อง สามารถก่อตัวได้ง่ายขึ้น ซึ่งส่งผลให้เกิดคุณสมบัติการแปรรูปและการเชื่อมที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม,เนื่องจากนิกเกิลเป็นโลหะหายากที่มีราคาสูง ปริมาณการผสมของมันจึงส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนวัสดุ ทำ
สแตนเลสออสเทนไนต์ที่มีความอเนกประสงค์สูง
สเตนเลสออสเทนไนต์เป็นประเภทที่ใช้มากที่สุด โดยคิดเป็นประมาณ 60% ของการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมทั้งหมด SUS304 ซึ่งเป็นประเภทเหล็กกล้าที่โดดเด่น มีโครเมียมและนิกเกิลในสัดส่วนที่สมดุล ทำให้มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน การแปรรูป และการเชื่อมในระดับสูง
ลักษณะเด่นของระบบนี้คือ ไม่มีความเป็นแม่เหล็ก (ไม่ติดแม่เหล็ก) ในสภาพการอบชุบด้วยความร้อนการละลายแข็งนอกจากนี้ เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูงมาก จึงเหมาะสำหรับการแปรรูปเย็นในรูปทรงที่ซับซ้อน เช่น การปั๊มลึกและการดัดงอ
อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถทำให้แข็งโดยการชุบแข็งได้ และเมื่อทำการตัดหรือแปรรูปอื่น ๆ จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การแข็งตัวจากการแปรรูป" ซึ่งทำให้พื้นผิวแข็งขึ้นได้ง่าย ควรระวังจุดนี้ การแข็งตัวจากการแปรรูปนี้อาจทำให้มีความเป็นแม่เหล็กเล็กน้อยหลังการแปรรูป
เฟอไรต์สแตนเลสที่ประหยัดและแปรรูปได้ง่าย
เหล็กกล้าไร้สนิมประเภทเฟอร์ไรต์มีองค์ประกอบหลักคือเหล็กและโครเมียม โดยมีลักษณะเด่นคือมีนิกเกิลที่มีราคาแพงเป็นส่วนประกอบน้อยมากหรือแทบไม่มีเลย ด้วยเหตุนี้ ต้นทุนวัสดุจึงต่ำกว่าเมื่อเทียบกับระบบออสเทนไนต์ และมีข้อดีคือราคาที่มั่นคง
กลุ่มนี้ซึ่งมี SUS430 เป็นตัวแทนหลัก มีโครงสร้างเฟอไรต์เช่นเดียวกับเหล็ก จึงแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กแรงและสามารถติดกับแม่เหล็กได้ แม้ว่าจะมีความสามารถในการแปรรูปและการเชื่อมที่ดี แต่ในด้านความแข็งแรงและความทนทานต่อการกัดกร่อนนั้นยังด้อยกว่าออสเทนไนต์เล็กน้อย
ในทางกลับกัน มันยังมีข้อดีที่โดดเด่นในการแสดงความต้านทานสูงต่อ "การแตกร้าวจากความเค้นในสภาวะที่มีคลอไรด์" ซึ่งเป็นจุดอ่อนของกลุ่มออสเทนไนต์ ด้วยเหตุนี้ ในบางสภาพแวดล้อม มันจึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่ากลุ่มออสเทนไนต์
สแตนเลสชนิดมาร์เทนไซต์ที่มีความแข็งสูง
สเตนเลสชนิดมาร์เทนไซด์แตกต่างจากสเตนเลสชนิดอื่นตรงที่สามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างได้ด้วยการอบความร้อน (การชุบแข็งและการอบคืน) ทำให้ได้ความแข็งและความแข็งแรงสูงมากเป็นลักษณะเด่นที่สุด เนื่องจากมีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบในปริมาณที่ค่อนข้างมาก
เหล็กกล้าชนิดหลักที่ใช้ได้แก่ SUS410 และ SUS440C ซึ่งมีคุณสมบัติโดดเด่นในด้านความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอ จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ต้องการความทนทานสูง เช่น ใบมีด ตลับลูกปืน และเพลา
ระบบนี้แสดงความเป็นแม่เหล็กแรงและติดกับแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้องแลกมาด้วยความแข็งที่สูง ความต้านทานต่อการกัดกร่อนจึงมีแนวโน้มที่จะด้อยที่สุดในบรรดาตระกูลสแตนเลสอื่น ๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาสภาพแวดล้อมการใช้งานอย่างรอบคอบก่อนการเลือกใช้งาน
การเปรียบเทียบคุณสมบัติหลักของประเภท SUS สแตนเลส
สแตนเลสสองเฟสที่ผสมผสานความแข็งแรงและความทนทานต่อการกัดกร่อน
สเตนเลสสองเฟสเป็นวัสดุประสิทธิภาพสูงที่ค่อนข้างใหม่ ซึ่งมีโครงสร้างโลหะที่ประกอบด้วยเฟสออสเทนไนต์และเฟสเฟอไรต์ผสมกันประมาณครึ่งต่อครึ่งตามชื่อของมัน โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์นี้ทำให้สามารถรวมข้อดีของทั้งสองระบบเข้าด้วยกันได้
จุดเด่นที่สุดคือความแข็งแรงสูงและความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม สามารถแสดงความสมดุลของประสิทธิภาพได้อย่างดีเยี่ยม โดยมีค่าความแข็งแรงประมาณสองเท่าของเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดออสเทนไนต์ทั่วไป (เช่น SUS304) และมีความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความเค้นในสภาวะที่มีคลอไรด์สูง
เหล็กกล้าชนิด SUS329J4L เป็นต้น แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่แท้จริงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างยิ่ง เช่น อุปกรณ์โรงงานและโครงสร้างทางทะเลที่สัมผัสกับน้ำทะเลหรือสารเคมี เนื่องจากมีเฟอไรต์เป็นส่วนประกอบ จึงมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก แต่เนื่องจากประสิทธิภาพสูง จึงมีการนำไปใช้ในวัตถุประสงค์พิเศษมากขึ้น
สแตนเลสชนิดแข็งตัวโดยการตกผลึกที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นด้วยการอบความร้อน
สเตนเลสชนิดแข็งตัวโดยการตกผลึก (析出硬化系ステンレス) คือการชุบแข็ง เป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งสามารถทำให้อนุภาคขนาดเล็กตกตะกอนภายในโครงสร้างโลหะ ทำให้มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นอย่างมาก เรียกอีกอย่างว่า PH สแตนเลส
เสน่ห์ของระบบนี้อยู่ที่การผสมผสานคุณสมบัติที่ขัดแย้งกันได้อย่างลงตัวในระดับสูง ทั้งความแข็งแรงสูงที่เทียบเท่าหรือเหนือกว่ามาร์เทนไซด์ และความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนที่ดีใกล้เคียงกับออสเทนไนต์
เหล็กกล้าชนิด SUS630 ซึ่งเป็นเหล็กกล้าชนิดหลัก จะถูกจัดส่งในสภาพที่ค่อนข้างง่ายต่อการแปรรูป และหลังจากแปรรูปชิ้นส่วนให้เป็นรูปทรงสุดท้ายแล้ว จะทำการอบชุบด้วยความร้อนที่อุณหภูมิต่ำเพื่อเพิ่มความแข็ง การอบชุบด้วยความร้อนนี้มีการบิดเบือนน้อยมาก จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งต้องการความแม่นยำทางมิติสูง เช่น ชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศหรือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูง ครับ/ค่ะ
การออกแบบที่มีความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความแข็ง
ในการออกแบบเครื่องจักร ความแข็งแรงและความแข็งของวัสดุเป็นหนึ่งในเกณฑ์การเลือกพื้นฐานที่สุด แต่ทั้งสองสิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องเหมือนกันเสมอไป วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงไม่จำเป็นต้องมีความแข็งเสมอไป และหากมุ่งเน้นแต่ความแข็งเพียงอย่างเดียว วัสดุจะมีแนวโน้มที่จะเปราะ (ความเหนียวลดลง) มีอยู่
การเลือกสแตนเลสสตีลนั้น จำเป็นต้องพิจารณาความสมดุลระหว่างความแข็งแรง ความแข็ง และความเหนียว
- มาร์เทนไซต์ (ตัวอย่าง: SUS440C)การอบชุบด้วยความร้อนทำให้ได้ความแข็งสูงสุดและความแข็งแรงสูง แต่มีความเหนียวต่ำและอ่อนแอต่อแรงกระแทก
- ออสเทนไนต์ (ตัวอย่าง: SUS304)มีความแข็งและความแข็งแรงในระดับปานกลาง แต่มีความเหนียวสูงมาก และมีความสามารถในการดูดซับแรงกระแทกได้อย่างยอดเยี่ยม
- ระบบตกผลึกแข็งตัว (เช่น SUS630) และระบบสองเฟสตั้งอยู่ระหว่างกลางของสิ่งเหล่านี้ มีความแข็งแรงสูงและมีความยืดหยุ่นที่ดีอยู่ในสมดุลอย่างเหมาะสม
การวิเคราะห์ว่าชิ้นส่วนที่ออกแบบจะถูกแรงประเภทใดกระทำและคาดว่าจะเกิดการเสียหายในรูปแบบใด รวมถึงการเลือกประเภทที่มีสมดุลคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุด จะนำไปสู่การออกแบบที่มีความน่าเชื่อถือสูง
การเลือกวัสดุที่มีหรือไม่มีคุณสมบัติแม่เหล็ก
คุณสมบัติแม่เหล็กของสแตนเลสสตีลถูกกำหนดโดยโครงสร้างโลหะของมัน และเป็นเกณฑ์สำคัญในการตัดสินใจออกแบบ การที่วัสดุจะติดแม่เหล็กหรือไม่ติดแม่เหล็กนั้นเป็นวิธีง่าย ๆ ในการแยกแยะวัสดุ และยังเป็นข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่จำเป็นในบางการใช้งาน
| การจัดจำแนกประเภท | มีหรือไม่มีคุณสมบัติแม่เหล็ก (สภาวะมาตรฐาน) |
| ออสเทนอยด์ | ไม่มี |
| เฟอร์ไรต์ | มี |
| มาร์เทนไซต์ | มี |
| ระบบสองเฟส | มี |
| ระบบแข็งตัวโดยการตกผลึก | มี |
การใช้งานที่มีปัญหาเกี่ยวกับแม่เหล็ก
อุปกรณ์ทางการแพทย์ (โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับ MRI) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ชิ้นส่วนของเซ็นเซอร์แม่เหล็ก ในสภาพแวดล้อมที่สนามแม่เหล็กมีผลต่อประสิทธิภาพ การไม่เป็นแม่เหล็กเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นอย่างยิ่ง ในกรณีเช่นนี้ โดยทั่วไปจะเลือกใช้สแตนเลสประเภทออสเทนไนต์ อย่างไรก็ตาม ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น แม้แต่สแตนเลสประเภทออสเทนไนต์ก็อาจเกิดความเป็นแม่เหล็กได้จากการแปรรูปเย็นอย่างแรง จึงต้องระมัดระวัง
การใช้งานที่อาศัยคุณสมบัติแม่เหล็ก
ในทางกลับกัน มีกรณีที่นำคุณสมบัติแม่เหล็กมาใช้ประโยชน์อย่างจริงจังด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หม้อและกระทะสำหรับเครื่องครัว IH จะใช้สแตนเลสชนิดเฟอไรต์ (เช่น SUS430) ที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กอยู่ด้านล่าง เนื่องจากจะเกิดความร้อนจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้ คุณสมบัตินี้ยังถูกนำมาใช้กับแผ่นกันเปื้อนในครัวหรือไวท์บอร์ดที่สามารถติดแม่เหล็กได้อีกด้วย
การจำแนกประเภทและสัญลักษณ์ตามมาตรฐาน JIS
ในประเทศญี่ปุ่น เมื่อระบุสแตนเลสสตีลจะใช้สัญลักษณ์ที่กำหนดโดย JIS (มาตรฐานอุตสาหกรรมญี่ปุ่น) เป็นเรื่องปกติ สัญลักษณ์นี้จะเป็นภาษาสากลที่ใช้ในการสื่อสารวัสดุอย่างถูกต้องในแบบแปลนการออกแบบและเอกสารข้อกำหนด
สแตนเลสสตีลคือโดยปกติจะเริ่มต้นด้วยสัญลักษณ์ "SUS" ซึ่งย่อมาจาก "Steel Use Stainless" ตัวเลขสามหลักที่ตามหลัง SUS จะแสดงชนิดของเหล็กกล้าที่เฉพาะเจาะจง
- SUS304, SUS316 เป็นต้น (กลุ่ม 300): โดยหลักแล้วจะแสดงถึงออสเทนไนต์เป็นหลัก
- SUS430, SUS410 และอื่นๆ (กลุ่ม 400): โดยหลักแล้วจะแสดงถึงเฟอไรต์หรือมาร์เทนไซต์
- SUS630 เป็นต้น (กลุ่มหมายเลข 600): โดยหลักแล้วจะแสดงถึงระบบที่เกิดการตกผลึกแข็งตัว
นอกจากนี้ยังมีอาจมีสัญลักษณ์ที่แสดงถึงการลดปริมาณคาร์บอน (เช่น SUS316L) หรือสัญลักษณ์ที่แสดงถึงการเติมธาตุเฉพาะลงไป (เช่น SUS316L) ในฐานะผู้ออกแบบ การทราบว่ารูปสัญลักษณ์เหล่านี้อยู่ในระบบใดและมีคุณลักษณะพื้นฐานอย่างไร ถือเป็นก้าวแรกที่สำคัญในการเลือกวัสดุอย่างรวดเร็ว
SUS สแตนเลส ประเภทของเหล็กกล้าและตัวอย่างการใช้งาน
SUS304 ที่โดดเด่นที่สุดและการใช้งานที่หลากหลาย
SUS304 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่เป็นตัวแทนมากที่สุดและมีปริมาณการหมุนเวียนในตลาดมากที่สุด เนื่องจากมีส่วนประกอบหลักเป็นโครเมียม 18% และนิกเกิล 8% จึงเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "สเตนเลส 18-8" และด้วยสมดุลคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม จึงถูกใช้เป็นวัสดุมาตรฐานในหลากหลายอุตสาหกรรม
คุณสมบัติหลักของ SUS304
จุดเด่นที่สุดคือมีความสมดุลที่ยอดเยี่ยมระหว่างความต้านทานการกัดกร่อน, ความสามารถในการแปรรูป, ความสามารถในการเชื่อม, และต้นทุน ในสภาพแวดล้อมทั่วไปของอากาศและน้ำ สามารถแสดงความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างเพียงพอ และยังเหมาะสำหรับการแปรรูปเย็น เช่น การปั๊มและการดัด
การใช้งานเฉพาะเจาะจง
ด้วยความอเนกประสงค์สูง จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายตั้งแต่สิ่งของรอบตัวเราไปจนถึงอุปกรณ์อุตสาหกรรมล้ำสมัย
- เครื่องใช้ในครัวเรือน・อุปกรณ์ครัว: อ่างล้างจาน, เครื่องครัว, จานชาม, กระติกน้ำร้อน, ประตูตู้เย็น
- สถาปัตยกรรม: ราวจับ, แผงตกแต่งภายในและภายนอก, ประตูอัตโนมัติ, การตกแต่งภายในลิฟต์
- รถยนต์: ผ้าพันคอ, ตกแต่งขอบ, ฝาครอบล้อ
- อุปกรณ์อุตสาหกรรม: ท่อและถังในโรงงานอาหารและเคมี, ชิ้นส่วนโครงสร้างของเครื่องจักรต่างๆ, สลักเกลียว, น็อต
ดังนั้น หากไม่มีข้อกำหนดพิเศษใดๆ การพิจารณา SUS304 ก่อนเป็นสิ่งแรกถือเป็นแนวทางพื้นฐานในการเลือกวัสดุ
การปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนด้วย SUS316 และโมลิบดีนัม
SUS316 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดออสเทนไนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า SUS304 โดยมีการเติมธาตุโมลิบดีนัม (Mo) เข้าไปในองค์ประกอบของ SUS304 การเติมโมลิบดีนัมนี้ถือเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนได้อย่างมาก
คุณสมบัติหลักของ SUS316
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีความทนทานต่อไอออนคลอไรด์ที่อยู่ในน้ำทะเลและลมทะเลบริเวณชายฝั่งได้อย่างยอดเยี่ยม ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนรุนแรงซึ่งอาจทำให้เกิดสนิมใน SUS304, SUS316 สามารถรักษาความทนทานต่อการกัดกร่อนได้สูง คุณสมบัตินี้เรียกว่า "ความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุน"
นอกจากนี้ โครงสร้างที่มีการเชื่อมจะใช้ SUS316L ซึ่งมีการควบคุมปริมาณคาร์บอนให้ต่ำเพื่อป้องกันการลดความต้านทานการกัดกร่อนของบริเวณที่เชื่อม โดยทั่วไป
การใช้งานเฉพาะเจาะจง
เนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม จึงถูกนำมาใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่าซึ่งไม่สามารถใช้ SUS304 ได้
- ทางทะเล: ชิ้นส่วนเรือ, โครงสร้างทางทะเล, วัสดุก่อสร้างในพื้นที่ชายฝั่ง
- โรงงานเคมีและยา: ถังปฏิกิริยา, ท่อ, วาล์ว
- อุปกรณ์ทางการแพทย์: เครื่องมือผ่าตัด, รากฟันเทียม และอุปกรณ์ที่ต้องการความสะอาดสูงและความทนทานต่อสารเคมี
- อุปกรณ์การผลิตอาหาร: สายการผลิตที่ใช้สารเคมีในการทำความสะอาดซึ่งมีการควบคุมด้านสุขอนามัยอย่างเข้มงวด
แม้ว่าต้นทุนจะสูงกว่า SUS304 แต่เมื่อพิจารณาถึงความถี่ในการเปลี่ยนชิ้นส่วนและการบำรุงรักษาเนื่องจากการกัดกร่อนแล้ว ในระยะยาวมักจะเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่ากว่า
คุณสมบัติของ SUS430 ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน
SUS430 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมประเภทเฟอไรต์ที่เป็นตัวแทนมากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในบรรดาเหล็กกล้าไร้สนิมประเภทเฟอไรต์ เนื่องจากมีโครเมียม 18% จึงเรียกว่า "เหล็กกล้าไร้สนิมโครเมียม 18"
คุณสมบัติหลักของ SUS430
เนื่องจากไม่มีนิกเกิลที่มีราคาแพง จึงมีราคาถูกกว่าสแตนเลสชนิดอื่น ๆ ซึ่งเป็นข้อดีที่ใหญ่ที่สุด นอกจากนี้ ยังมีคุณสมบัติที่ติดกับแม่เหล็กเช่นเดียวกับเหล็ก และมีการขยายตัวเนื่องจากความร้อนน้อย จึงมีข้อดีที่ไม่เกิดการเปลี่ยนรูปจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ อีกทั้งยังมีความสามารถในการแปรรูปได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการดัดและการปั๊มลึกตื้น
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนน้อยกว่า SUS304 จึงควรใช้ด้วยความระมัดระวังในบริเวณที่เปียกน้ำตลอดเวลาหรือในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือสูง
การใช้งานเฉพาะเจาะจง
ด้วยคุณสมบัติด้านความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจและความสามารถในการแปรรูปที่ดี จึงถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์หลากหลายชนิดที่ใกล้ชิดกับชีวิตประจำวันของเรา
- ห้องครัว・เครื่องใช้ไฟฟ้า: แผงตู้เย็นสำหรับใช้ในธุรกิจ, กลองเครื่องซักผ้า, ชิ้นส่วนเตาแก๊ส, ช้อนและส้อม
- รถยนต์: ส่วนประกอบระบบไอเสีย เช่น ท่อไอเสียและท่อร่วมไอเสีย
- สถาปัตยกรรม: วัสดุตกแต่งภายใน, ขอบตกแต่ง, วัสดุมุงหลังคา
- อื่นๆ: วัสดุที่ก้นหม้อสำหรับเครื่องครัว IH (ใช้แม่เหล็ก)
วัสดุนี้เป็นตัวเลือกที่มีศักยภาพสูงมากสำหรับการใช้งานที่ต้องการความคุ้มค่า
ตัวอย่างการใช้งาน SUS440C ที่มีความแข็งสูงสุด
SUS440C เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมประเภทมาร์เทนไซด์ที่มีปริมาณคาร์บอนสูงเป็นพิเศษ และเมื่อผ่านการอบชุบด้วยความร้อนแล้ว สามารถให้ความแข็งสูงสุดในบรรดาเหล็กกล้าไร้สนิม (สามารถถึง HRC60) เป็นเหล็กชนิดพิเศษ
คุณสมบัติหลักของ SUS440C
ความแข็งที่ยอดเยี่ยมนั้นนำมาซึ่งความทนทานต่อการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม กล่าวคือ คุณสมบัติที่ไม่สึกหรอได้ง่ายจากการเสียดสี คุณสมบัตินี้สร้างคุณค่าเฉพาะตัวที่ไม่สามารถทดแทนได้ด้วยสแตนเลสชนิดอื่น
ในทางกลับกัน เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีความแข็งมาก ความเหนียวจึงต่ำ (เปราะ) และการแปรรูปก็ไม่ใช่เรื่องง่าย นอกจากนี้ ความต้านทานการกัดกร่อนยังด้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบอื่น ๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการจัดการที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการเกิดสนิม
การใช้งานเฉพาะเจาะจง
การใช้งานจะถูกจำกัดเฉพาะชิ้นส่วนประสิทธิภาพสูงที่ต้องการความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอเป็นอันดับแรก
- แบริ่ง: ชิ้นส่วนที่ต้องรักษาการหมุนที่ราบรื่นภายใต้แรงกดสูง เช่น ลูกบอล (บอล) และวงแหวนราง (เรซ) ของตลับลูกปืน
- มีด: มีดคุณภาพสูง มีดครัว มีดผ่าตัดทางการแพทย์ และสิ่งของที่ต้องการความคมที่คงทน
- เครื่องมือวัดความแม่นยำสูง: เครื่องมือที่ต้องการรักษาความแม่นยำของขนาดในระยะยาว เช่น เกจบล็อก
- อื่นๆ: หัวฉีดหรือซีทวาล์วที่ต้องการความทนทานต่อการสึกหรอ
นี่คือวัสดุที่สามารถเรียกได้ว่าเป็นผู้เชี่ยวชาญที่มุ่งเน้น "ความแข็ง" อย่างแท้จริง
ประสิทธิภาพของ SUS630 ที่โดดเด่นในวงการอวกาศและอากาศยาน
SUS630 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดแข็งตัวโดยการตกผลึกที่เป็นตัวแทนมากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในบรรดาเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดนี้ ชื่อของมันมาจากองค์ประกอบที่ระบุไว้คือโครเมียม 17% และนิกเกิล 41% และเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "17-4PH"
คุณสมบัติหลักของ SUS630
เสน่ห์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือ การที่สามารถรวมคุณสมบัติที่ขัดแย้งกันได้อย่างดีเยี่ยม นั่นคือ ความแข็งแรงสูงที่เทียบเท่ากับมาร์เทนไซด์ และความสามารถในการทนต่อการกัดกร่อนที่ดีใกล้เคียงกับออสเทนไนต์ ครับ/ค่ะ
นอกจากนี้ ข้อดีที่สำคัญในด้านการออกแบบและการผลิตคือ การที่วัสดุสามารถแข็งตัวได้ด้วยการอบชุบด้วยความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ (การอบชุบด้วยเวลา) ซึ่งทำให้การบิดเบี้ยวหรือการเปลี่ยนแปลงขนาดของชิ้นส่วนที่เกิดจากการอบชุบมีความน้อยมาก ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถรักษาความแม่นยำของขนาดสูงไว้ได้แม้ในรูปทรงที่ซับซ้อนก็ตาม
การใช้งานเฉพาะเจาะจง
ด้วยความมีประสิทธิภาพสูงและความน่าเชื่อถือ จึงถูกนำไปใช้ในสาขาที่มีความต้องการสูงมาก
- การบินและอวกาศ: ชิ้นส่วนเครื่องยนต์, โครงสร้างของตัวเครื่อง, แกนแอคชูเอเตอร์ และชิ้นส่วนอื่น ๆ ที่ต้องการความเบาและแข็งแรงสูง
- โรงงานเคมีและปิโตรเลียม: ชิ้นส่วนวาล์วและเพลาปั๊มที่ทนต่อแรงดันสูง
- เครื่องจักรอุตสาหกรรม: แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูป, ชิ้นส่วนอุปกรณ์แรงดันสูง
- อื่นๆ: เพลาใบพัดเรือ, ชิ้นส่วนสปริงประสิทธิภาพสูง
แม้ว่าต้นทุนต่อหน่วยจะสูง แต่เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนโดยรวมของกระบวนการผลิตและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์แล้ว ถือเป็นตัวเลือกที่มีคุณค่าอย่างยิ่ง
SUS สแตนเลส ประเภทการเลือกอย่างชาญฉลาดและข้อควรระวังในการแปรรูป
การเลือกวัสดุโดยพิจารณาความสามารถในการแปรรูปและความสามารถในการเชื่อม
ไม่เพียงแต่ประสิทธิภาพของวัสดุเท่านั้น มุมมองเรื่อง "ความสามารถในการแปรรูป" ซึ่งหมายถึงวิธีการผลิตชิ้นส่วนนั้น ๆ ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อต้นทุนและคุณภาพเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เหล็กกล้าไร้สนิมซึ่งมีความง่ายในการแปรรูปที่แตกต่างกันอย่างมากตามประเภทของมัน
การตัดเฉือน
ในกรณีที่ต้องผลิตชิ้นส่วนโดยการกลึงจากแท่งกลม เช่น สลักเกลียวหรือเพลา ความสามารถในการตัดจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิต SUS304 และ SUS316 มีความเหนียวสูง เป็นวัสดุที่ขึ้นชื่อเรื่องความยากในการตัดในทางกลับกันSUS303 เป็น "เหล็กกล้าตัดง่าย" ที่เพิ่มประสิทธิภาพการตัดอย่างมากโดยการเติมกำมะถันและสารอื่นๆ เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากด้วยเครื่องจักรอัตโนมัติ ทำการตัดเฉือนสแตนเลส จำเป็นต้องทราบถึงคุณสมบัติเฉพาะของแต่ละวัสดุสแตนเลส
การเชื่อม
เมื่อทำการเชื่อมชิ้นส่วนเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้าง ความสามารถในการเชื่อมจะมีความสำคัญอย่างยิ่ง SUS304 และ SUS316L มีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและถูกใช้อย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้า SUS303 ซึ่งเป็นเหล็กกล้าที่ตัดง่ายนั้น ไม่สามารถใช้ในการเชื่อมได้เนื่องจากซัลเฟอร์ที่เติมเข้าไปทำให้เกิดรอยแตก (รอยแตกที่อุณหภูมิสูง) ในบริเวณที่เชื่อมได้ โดยหลักการแล้วจึงไม่สามารถใช้เชื่อมได้ จำเป็นต้องตรวจสอบการเชื่อมในขั้นตอนการออกแบบและเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสม
การปั๊มและการดัด
ในการแปรรูปแผ่นวัสดุให้โค้งงอหรือบิดตัว ความเหนียวของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญ คือ SUS304 ซึ่งเป็นออสเทนไนต์ มีคุณสมบัติยืดหยุ่นสูง เหมาะสำหรับการขึ้นรูปที่ซับซ้อน เช่น การปั๊มลึก SUS430 ซึ่งเป็นเฟอร์ไรต์ ก็มีคุณสมบัติในการแปรรูปที่ดีเช่นกัน แต่ไม่มีความสามารถในการปั๊มลึกเท่ากับ SUS304
ปรากฏการณ์การแข็งตัวจากการแปรรูปและผลกระทบต่อการออกแบบ
การแข็งตัวจากการแปรรูปคือปรากฏการณ์เฉพาะที่พบในเหล็กกล้าไร้สนิมประเภทออสเทนไนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นคุณสมบัติที่วัสดุจะแข็งขึ้นเมื่อผ่านการแปรรูปเย็น เช่น การดัดหรือการตัด หมายถึง กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานที่ถูกเพิ่มเข้าไปในวัสดุผ่านการแปรรูปเป็นตัวกระตุ้น ทำให้บางส่วนของโครงสร้างโลหะที่อยู่ในสภาวะเสถียรเปลี่ยนแปลงไปเป็นโครงสร้างที่แข็งเรียกว่า "มาร์เทนไซต์"
ปรากฏการณ์นี้มีสองด้านสำหรับผู้ออกแบบ
ข้อเสีย
หนึ่งคือความเสี่ยงที่ลักษณะของวัสดุจะเปลี่ยนแปลงโดยไม่ตั้งใจ ตัวอย่างเช่นแม้ว่าจะออกแบบชิ้นส่วนที่ต้องการเป็นวัสดุที่ไม่เป็นแม่เหล็กโดยใช้ SUS304 แต่ก็มีโอกาสที่จะเกิดความเป็นแม่เหล็กขึ้นได้จากการแปรรูปนอกจากนี้ การแข็งตัวอาจทำให้ความยืดหยุ่นลดลง ส่งผลให้การแปรรูปเพิ่มเติมทำได้ยากขึ้น หรืออาจทำให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนลดลงเล็กน้อย
ข้อดีของการใช้งาน
ในทางกลับกัน การใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้อย่างเชิงรุกก็เป็นไปได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่ต้องการชิ้นส่วนที่มีความยืดหยุ่นและความแข็งแรงสูง เช่น สปริง จะเลือกใช้เหล็กกล้าที่แข็งตัวได้ง่ายเมื่อผ่านการแปรรูป (เช่น SUS301) และใช้กระบวนการรีดเย็นหรือการขึ้นรูปเพื่อเพิ่มความแข็งแรงตามที่ต้องการด้วยเหตุนี้ จึงสามารถเพิ่มความแข็งแรงสูงขึ้นได้โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการอบความร้อนสามารถบรรลุได้
ความเสี่ยงและการป้องกันรอยแตกจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้น
การแตกร้าวจากความเค้นกัดกร่อน (SCC: Stress Corrosion Cracking) เป็นปรากฏการณ์การแตกหักที่มีรอยแตกเกิดขึ้นเมื่อวัสดุถูกดึงด้วยแรงเค้นและสัมผัสกับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสแตนเลสออสเทนไนต์ (SUS304 หรือ SUS316) มีจุดอ่อนที่เกิดปรากฏการณ์นี้ได้ง่ายในสภาพแวดล้อมที่มีไอออนคลอไรด์ เช่น น้ำอุ่นหรือน้ำทะเล
การทำลายนี้เกิดขึ้นอย่างฉับพลันแม้ว่าจะไม่เห็นการกัดกร่อนที่เห็นได้ชัดก็ตาม จึงเป็นอันตรายอย่างยิ่ง ในสถานที่ที่ความเครียดและสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนเกิดขึ้นพร้อมกัน เช่น ท่อของเครื่องทำน้ำร้อนหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในโรงงานเคมี ต้องพิจารณาความเสี่ยงนี้อย่างเพียงพอ
มาตรการที่ได้ผลดีที่สุดคือการเลือกใช้วัสดุที่มีความต้านทานสูงต่อการเกิดรอยแตกร้าวจากความเค้นและกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเฟอไรต์สแตนเลส (เช่น SUS430) และสแตนเลสสองเฟสที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงกว่า เป็นตัวเลือกที่มีศักยภาพในการทดแทนวัสดุในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ จะกลายเป็น
ประเมินความต้านทานการกัดกร่อนอย่างถูกต้องตามสภาพแวดล้อม
แม้ว่าจะมีความเชื่อว่า "สเตนเลสไม่ขึ้นสนิม" แต่ในความเป็นจริงแล้ว สเตนเลสเพียงแค่ "ขึ้นสนิมได้ยาก" เท่านั้น และอาจเกิดการกัดกร่อนขึ้นได้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการใช้งาน ผู้ออกแบบไม่ควรใช้คำว่า "ความต้านทานการกัดกร่อน" อย่างคลุมเครือ แต่จำเป็นต้องประเมินอย่างชัดเจนว่าสภาพแวดล้อมใดและประเภทของการกัดกร่อนใดที่อาจเป็นปัญหา
การกัดกร่อนอย่างทั่วถึง
การกัดกร่อนที่เกิดในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดหรือด่างสูงมาก ซึ่งพื้นผิวทั้งหมดถูกกัดกร่อนอย่างสม่ำเสมอ ในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ จำเป็นต้องพิจารณาใช้สแตนเลสที่มีส่วนผสมของโลหะสูงขึ้น หรือโลหะผสมทนการกัดกร่อนพิเศษ
การกินอาหาร
การกัดกร่อนที่เกิดจากไอออนคลอไรด์ในน้ำทะเลหรือน้ำที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมทำลายชั้นฟิล์มป้องกันในบางส่วน ทำให้เกิดการกัดกร่อนเป็นจุดลึก คือมาตรการนี้ SUS316 ที่เติมโมลิบดีนัมหรือสเตนเลสสองเฟสที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงยิ่งขึ้นจะมีประสิทธิภาพ
การกัดกร่อนแบบช่องว่าง
การกัดกร่อนที่เกิดขึ้นในช่องว่างระหว่างชิ้นส่วน เช่น จุดเชื่อมต่อของสลักเกลียวหรือพื้นผิวสัมผัสของปะเก็น เนื่องจากภายในช่องว่างมีการขาดแคลนออกซิเจน ทำให้ไอออนคลอไรด์มีความเข้มข้นสูงขึ้น และเกิดการกัดกร่อนในลักษณะเดียวกับกลไกการกัดกร่อนของรูพรุน การป้องกันสามารถทำได้โดยใช้ SUS316 หรือระบบสองเฟส
การทำความเข้าใจสภาพแวดล้อมการใช้งานอย่างแม่นยำ การคาดการณ์รูปแบบการกัดกร่อนที่อาจเกิดขึ้น และการเลือกชนิดเหล็กกล้าที่มีความทนทานที่เหมาะสมที่สุด เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในการรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์
SUS ความรู้เกี่ยวกับประเภทของสแตนเลสและนำไปใช้ในการออกแบบ
การประเมินสมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ
ในการเลือกสแตนเลสที่เหมาะสม การพิจารณาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุนเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สิ่งสำคัญที่นี่คือ ไม่ใช่แค่เพียงราคาของวัสดุ (ราคาต่อหน่วยของวัสดุ) เท่านั้น แต่ควรพิจารณาจาก "ต้นทุนการผลิตทั้งหมด (ต้นทุนรวม)" ซึ่งรวมถึงการแปรรูป การอบความร้อน การประกอบ และการบำรุงรักษาในอนาคตด้วย ครับ/ค่ะ
ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาการออกแบบชิ้นส่วนที่กระบวนการหลักคือการตัดเฉือน หากดูเฉพาะราคาต่อหน่วยของวัสดุ SUS304 อาจมีราคาถูกกว่า SUS303 อย่างไรก็ตาม SUS304 เป็นวัสดุที่ตัดยาก ทำให้ใช้เวลามากในการแปรรูปและทำให้เครื่องมือสึกหรออย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน SUS303 ซึ่งเป็นเหล็กกล้าที่ตัดง่าย สามารถลดเวลาในการแปรรูปได้อย่างมาก ดังนั้นเมื่อรวมค่าแปรรูปแล้ว ต้นทุนรวมทั้งหมดอาจถูกกว่า SUS304 ในหลายกรณี
ในทำนองเดียวกัน เมื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและความแข็งแรงสูง การเลือกใช้วัสดุ SUS630 ซึ่งเป็นระบบแข็งตัวโดยการตกผลึกซึ่งมีราคาต่อหน่วยสูง จะสามารถลดขั้นตอนการเจียรหลังการอบชุบด้วยความร้อนซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงในกระบวนการผลิตของระบบมาร์เทนไซต์ได้ ส่งผลให้สามารถลดต้นทุนรวมได้
ดังนั้น การมีมุมมองที่ครอบคลุมตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้นจนถึงกระบวนการผลิตทั้งหมด และคำนึงถึงต้นทุนรวมที่เหมาะสม จะนำไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีศักยภาพในการแข่งขัน
เลือกประเภท SUS สแตนเลสที่เหมาะสมที่สุดและนำไปใช้ในการออกแบบ
ในบทความนี้ เราได้อธิบายเกี่ยวกับเหล็กกล้าไร้สนิมที่จำเป็นสำหรับการออกแบบเครื่องจักรอย่างครอบคลุม ตั้งแต่หลักการพื้นฐาน ลักษณะเฉพาะของแต่ละระบบ ประเภทของเหล็กกล้าที่เป็นตัวแทน ไปจนถึงวิธีการเลือกใช้งานในทางปฏิบัติ ในตอนท้าย เราจะสรุปประเด็นสำคัญและตารางรายการเพื่อช่วยในการเลือกวัสดุที่เหมาะสมและนำไปใช้ในการออกแบบที่ยอดเยี่ยม
- ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสเกิดจากฟิล์มเฉื่อยบนพื้นผิว
- เนื้อโลหะสามารถแบ่งออกเป็น 5 ประเภทใหญ่ๆ ตามโครงสร้างโลหะ ได้แก่ ออสเทนไนต์ เฟอไรต์ มาร์เทนไซต์ สองเฟส และการแข็งตัวจากการตกผลึก
- ออสเทนไนต์เป็นวัสดุทั่วไปที่มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนและการแปรรูปที่ยอดเยี่ยม
- เฟอร์ไรต์ไม่ประกอบด้วยนิกเกิล จึงมีราคาประหยัดและมีคุณสมบัติแม่เหล็ก
- มาร์เทนไซด์สามารถแสดงความแข็งสูงสุดในสแตนเลสสตีลผ่านการอบชุบด้วยความร้อน
- ระบบสองเฟสรวมข้อดีของออสเทนไนต์และเฟอไรต์เข้าด้วยกัน ทำให้มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี
- ระบบการตกผลึกแข็งตัวสามารถบรรลุความแข็งแรงสูงพิเศษและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีด้วยการอบชุบด้วยความร้อนพิเศษ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง
- SUS304 เป็นเหล็กมาตรฐานที่ใช้ในทุกสาขา
- SUS316 มีความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น น้ำทะเล ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นจากการเติมโมลิบดีนัม
- SUS303 หรือที่เรียกว่าเหล็กกล้าตัดง่าย ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตงานกลึงได้อย่างมาก
- SUS430 เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจเมื่อต้องการลดต้นทุนและมักใช้ในผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน
- SUS440C ใช้ในงานเฉพาะทางที่ต้องการความทนทานต่อการสึกหรอสูง เช่น ตลับลูกปืนและใบมีด
- SUS630 มีความเหมาะสมในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและมีความแข็งแรงสูง เนื่องจากมีการบิดเบือนจากการอบชุบด้วยความร้อนน้อย
- การตัด การเชื่อม การปั๊ม และวิธีการแปรรูปอื่นๆ ใช้วัสดุที่เหมาะสมแตกต่างกัน
- การตัดสินใจโดยพิจารณาจากต้นทุนการผลิตทั้งหมด รวมถึงค่าแปรรูปและค่าใช้จ่ายอื่นๆ ไม่ใช่แค่ราคาต่อหน่วยวัตถุดิบเท่านั้น เป็นสิ่งสำคัญ
ตารางแสดงคุณสมบัติของสเตนเลส SUS ตามประเภท
บทความนี้ได้สรุปประเภทของสเตนเลสสตีล (SUS) ที่สำคัญ ซึ่งได้อธิบายไว้ในรูปแบบตารางคุณสมบัติ เพื่อให้คุณใช้ในการเปรียบเทียบและพิจารณาเลือกวัสดุที่เหมาะสม
| ชนิดเหล็ก JIS | ระบบ | คุณสมบัติหลัก | แม่เหล็ก | ความต้านทานการกัดกร่อน | ความแข็งแรง・ความแข็ง | ความสามารถในการแปรรูป | ต้นทุนสัมพัทธ์ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SUS304 | ออสเทนอยด์ | มีความอเนกประสงค์มากที่สุด มีความสมดุลที่ดีระหว่างความทนทานต่อการกัดกร่อน การแปรรูป และต้นทุน | ไม่มี※ | 優 | 中 | การตัด: ยาก การเชื่อม: ดีเยี่ยม การขึ้นรูป: ดี |
มาตรฐาน |
| SUS316/316L | ออสเทนอยด์ | การเติม Mo ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็ม ทนต่อน้ำทะเลและสารเคมีได้ดี | ไม่มี | พิเศษ | 中 | การตัด: ยาก การเชื่อม: ดีเยี่ยม การขึ้นรูป: ดี |
ค่อนข้างสูง |
| SUS303 | ออสเทนอยด์ (เหล็กกล้าตัดเร็ว) |
การเพิ่ม S และ P ทำให้มีความสามารถในการตัดสูงมาก | ไม่มี※ | ด้อยกว่าเล็กน้อย | 中 | การตัด: ดีเยี่ยม การเชื่อม: ไม่สามารถทำได้ การขึ้นรูป: ได้ |
มาตรฐาน |
| SUS430 | เฟอร์ไรต์ | ราคาถูก มีคุณสมบัติต้านทานการแตกร้าวจากความเค้นได้ดีเยี่ยม | มี | 良 | 中 | การตัด: ดี การเชื่อม: ข้อควรระวัง การขึ้นรูป: ดี |
安 |
| SUS410 | มาร์เทนไซต์ | การอบชุบด้วยความร้อนทำให้แข็ง มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการสึกหรอ | มี | 劣 | 高 | การตัด: ได้ การเชื่อม: ยาก การขึ้นรูป: ได้ |
มาตรฐาน |
| SUS440C | มาร์เทนไซต์ | ความแข็งสูงสุดด้วยสแตนเลสสตีล ทนต่อการสึกหรอได้อย่างยอดเยี่ยม | มี | 劣 | สูงสุด | การตัด: ยาก การเชื่อม: ยาก การขึ้นรูป: ยาก |
高 |
| SUS329J4L | ระบบสองเฟส | ความแข็งแรงสูงและความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงพร้อมกัน มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้นที่ยอดเยี่ยม | มี | พิเศษ | 高 | การตัด: ยาก การเชื่อม: ข้อควรระวัง การขึ้นรูป: ได้ |
高 |
| SUS630 | ระบบแข็งตัวโดยการตกผลึก | ความแข็งแรงสูงและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม ลดการบิดเบือนจากการอบชุบด้วยความร้อน | มี | 優 | สูงสุด | การตัด: ดี การเชื่อม: ได้ การขึ้นรูป: ดี |
高 |
※ออสเทนไนต์โดยพื้นฐานแล้วไม่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก แต่เมื่อผ่านการแปรรูปด้วยความเย็น โครงสร้างอาจเปลี่ยนแปลงและเกิดความเป็นแม่เหล็กได้
ทั้งหมดนี้ครับ/ค่ะ