ชนิดของเหล็กกล้าสเตนเลส เหล็กกล้าสเตนเลสมีมากมายหลายสิบชนิด แต่ละชนิดหรือเกรดจะมีส่วนผสมทางเคมี โครงสร้างทางโลหะวิทยา และคุณสมบัติตลอดจนข้อจํากัดและประโยชน์ใช้งานที่แตกต่างกันออกไป โดยทั่วไปแล้วเราสามารถแบ่งเหล็กกล้าสเตนเลสออกเป็น 6 กลุ่มใหญ่ ตามลักษณะโครงสร้างทางโลหะวิทยา คือ
1. Austenitic
2. Ferritic
3. Martensitic
4. Duplex,
5. Precipitation hardening
6. Super alloys
Austenitic Stainless Steel ที่มีการใช้งานในอุตสาหกรรมมีดังนี้
Type 304
เป็น เกรดที่นิยมใช้กันมากที่สุด โดยมี 18% chromium และ 8% nickel เป็นส่วนผสมโดยประมาณ มีคุณสมบัติ ดังนี้ ความต้านทาน่ต่อการกัดกร่อนดี สามารถขึ้นรูปเย็นและเชื่อมได้ดี
ตัวอย่างการใช้งาน chemical processing equipment, for food, dairy, and beverage industries, for heat exchangers, and for the milder chemicals เช่น เครื่องใช้ในบ้าน ภาชนะเครื่องครัว เครื่องหุงต้มความดัน แทงค์นํ้า อ่าง ช้อน ส้อม อุตสาหกรรมอาหาร และ งานขึ้นรูปลึก งานตกแต่ง
Type 304L
เป็นเกรด 304 ที่ผสมคาร์บอนตํ่า (<= 0.03%) โดยมีคุณสมบัติ เมื่อต้องการความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนโดยเฉพาะโครงสร้างหนาที่ต้อง ผ่านการเชื่อม
ตัวอย่างการใช้งาน เช่น อุปกรณ์ในโรงงานอุตสาหกรรมเคมี และอุตสาหกรรมอาหารที่ต้องการใช้งานเหล็กที่หนาโดยไม่ต้องทํา sensitization ทําหม้อไอนํ้า เครื่องถ่ายเทความร้อน แท็งค์
Type 316
มี 16 ถึง 18% chromium และ 11 ถึง 14 % nickel เป็นส่วนผสมโดยประมาณ และมีการเพิ่ม molybdenum เพื่อที่จะเพิ่มความต้านทานการผุกร่อนในบรรยากาศแบบ pit type attack ให้กับเหล็ก
ตัวอย่างการใช้งาน Type 316 เช่น chemical processing, the pulp and paper industry, for food and beverage processing and dispensing ในกรณีที่ยู่ภายใต้สภาวะสิ่งแวดล้อมกัดกร่อนอย่างรุนแรง ควรมีปริมาณ molybdenum อย่างน้อย 2%.
Type 317
Type 317 มีปริมาณ % molybdenum มากกว่า 316 เพื่อที่จะนำไปใช้งานใน highly corrosive environments จะต้องมีปริมาณ 3% “moly” เป็นอย่างน้อย
ตัวอย่างการใช้งาน Type 317 เช่น stacks which contain scrubbers.
Type 317 L
Type 317L จะจำกัดปริมาณ carbon ไว้ไม่ให้เกิน 0.030% . และ จะจำกัดปริมาณ silicon ไว้ไม่ให้เกิน 0.75%เพื่อ extra corrosion resistance.
Type 317 LM
Type 317LM ต้องมีส่วนผสม molybdenum 4.00% เป็นอย่างน้อย
Type 317 LMN
Type 317 LMN ต้องมีส่วนผสม molybdenum 4.00% min. และ nitrogen .15% เป็นอย่างน้อย โดยไนโตรเจนจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับเหล็ก
Type 321/Type 347
Type 321/Type 347 ถูกพัฒนาเพื่อให้มีความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิใช้งานมากกว่า 800 degrees F.
Type 321 เพิ่ม titanium
Type 347 เพิ่ม titanium/columbium.
ตัวอย่างการใช้งาน เช่น อุตสาหกรรมการบิน
คุณสมบัติ ของสแตนเลส (Stainless Steel)
ตระกูลออสเทนนิติค (Austenitic)
ต้านทานการกัดกร่อนดีเยี่ยม
ใช้งานประกอบและขึ้นรูป ทีเกี่ยวข้องกับความสะอาดและสุขอนามัยได้ดีเลิศ
สะดวกในงานสร้าง ประกอบหรือขึ้นรูปทั่วไปได้ดีมาก
ความแข็งแรงสูงสุดและมความยืดตัวสูง
แม่เหล็กดูดไม่ติด
สามารถใช้งานเย็นจัดและร้อนจัดที่อุณหภูมิประมาณ 600 องศาเซลเซียส หรือสูงกว่านี้
ตระกูลเฟอร์ริติค (Ferritic)
ต้านทานการกัดกร่อนปานกลางถึงดี
ต้านทานการกัดกร่อนแบบเป็นจุดและแบบมุมอับในซอกแคบๆ ได้ดีและมีความต้านทานการกัดกร่อนใต้แรงเค้นดีกว่าเกรดออสเทนนิติก
มีข้อจำกัดในการเชื่อมและ การขึ้นรูป เช่น ดัด ดึงขึ้นรูป มากกว่าเกรดออสเทนนิติค
มีความต้านทานการเกิดออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูงถึง 850 องศาเซลเซียส
แม่เห็กดูดติด
ไม่สามารถชุบแข็งได้
ตระกูลมาร์เทนซิติค
ความต้านทานการกัดกร่อนปานกลาง
แม่เหล็กดูดติด
สามารถทำให้แข็งได้ด้วยกรรมวิธีทางความร้อน ดังนั้นจึงสามารถพัฒนาปรับปรุงให้มีความแข็งแรงสูงและปรับระดับควมแข็งแรงได้
มีข้อจำกัดในการเชื่อม เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนสูงและมีความแข็งโดยธรรมชาติในตัวเอง
ใช้งานในอุณหภูมิสูงได้ดีถึง 593 องศาเซลเซียส
ตระกูลดูเพล็กซ์ ( Duplex)
- การที่โครงสร้างผสมระหว่างเฟอร์ริติค และออสเทนนิติค ทำให้สามารถต้านทานการแตกร้าว จากการกัดกร่อนด้วยแรงเค้นสูงและการกัดกร่อนเป็นรู
ทนต่อสารคลอไรด์ทำให้ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดหรือด่างสูงได้
ต้านทานการกัดกร่อนได้ดี เนื่องจากมีส่วนผสมของโครเมียมสูงและเพิ่มส่วนผสมของธาตุโมลิบดิบนัม ไนโตรเจน
ใช้ในงานเชื่อมและขึ้นรูปได้ดีเช่น งานปั๊มก้นลึก
เนื่องจากมีสมบัติเชิงกลดีเลิศในการใช้งานที่อุณหภูมิติดลบ ได้ถึง -225 องศาเซลเซียส หรือ ใช้งานที่อุณภูมิ (ถึง 1100 องศาเซลเซลเซียส)
Composition Typical compositional ranges for grade 304 stainless steels are given in table 1.
Table 1. Composition ranges for 304 grade stainless steel | Grade | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | | 304 | min. max. | - 0.08 | - 2.0 | - 0.75 | - 0.045 | - 0.030 | 18.0 20.0 | - | 8.0 10.5 | - 0.10 | | 304L | min. max. | - 0.030 | - 2.0 | - 0.75 | - 0.045 | - 0.030 | 18.0 20.0 | - | 8.0 12.0 | - 0.10 | | 304H | min. max. | 0.04 0.10 | - 2.0 | - 0.75 | -0.045 | - 0.030 | 18.0 20.0 | - | 8.0 10.5 | - |
Mechanical Properties Typical mechanical properties for grade 304 stainless steels are given in table 2.
Table 2. Mechanical properties of 304 grade stainless steel | Grade | Tensile Strength (MPa) min | Yield Strength 0.2% Proof (MPa) min | Elongation (% in 50mm) min | Hardness | | Rockwell B (HR B) max | Brinell (HB) max | | 304 | 515 | 205 | 40 | 92 | 201 | | 304L | 485 | 170 | 40 | 92 | 201 | | 304H | 515 | 205 | 40 | 92 | 201 | 304H also has a requirement for a grain size of ASTM No 7 or coarser.
|
Physical Properties Typical physical properties for annealed grade 304 stainless steels are given in table 3.
Table 3. Physical properties of 304 grade stainless steel in the annealed condition | Grade | Density (kg/m3) | Elastic Modulus (GPa) | Mean Coefficient of Thermal Expansion (mm/m/°C) | Thermal Conductivity (W/m.K) | Specific Heat 0-100°C (J/kg.K) | Electrical Resistivity (nW.m) | | 0-100°C | 0-315°C | 0-538°C | at 100°C | at 500°C | | 304/L/H | 8000 | 193 | 17.2 | 17.8 | 18.4 | 16.2 | 21.5 | 500 | 720 |
Grade Specification Comparison Approximate grade comparisons for 304 stainless steels are given in table 4.
Table 4. Grade specifications for 304 grade stainless steel Grade UNS No Old British Euronorm Swedish SS Japanese JIS BS En No Name 304 S30400 304S31 58E 1.4301 X5CrNi18-10 2332 SUS 304 304L S30403 304S11 - 1.4306 X2CrNi19-11 2352 SUS 304L 304H S30409 304S51 - 1.4948 X6CrNi18-11 - - These comparisons are approximate only. The list is intended as a comparison of functionally similar materials not as a schedule of contractual equivalents. If exact equivalents are needed original specifications must be consulted.
Possible Alternative Grades Possible alternative grades to grade 304 stainless steels are given in table 5.
Table 5. Possible alternative grades to 304 grade stainless steel | Grade | Why it might be chosen instead of 304
| | 301L | A higher work hardening rate grade is required for certain roll formed or stretch formed components.
| | 302HQ | Lower work hardening rate is needed for cold forging of screws, bolts and rivets.
| | 303 | Higher machinability needed, and the lower corrosion resistance, formability and weldability are acceptable.
| | 316 | Higher resistance to pitting and crevice corrosion is required, in chloride environments
| | 321 | Better resistance to temperatures of around 600-900°C is needed…321 has higher hot strength.
| | 3CR12 | A lower cost is required, and the reduced corrosion resistance and resulting discolouration are acceptable.
| | 430 | A lower cost is required, and the reduced corrosion resistance and fabrication characteristics are acceptable.
|
Corrosion Resistance Excellentin a wide range of atmospheric environments and many corrosive media.Subject to pitting and crevice corrosion in warm chloride environments,and to stress corrosion cracking above about 60°C. Considered resistantto potable water with up to about 200mg/L chlorides at ambienttemperatures, reducing to about 150mg/L at 60°C.
Heat Resistance Goodoxidation resistance in intermittent service to 870°C and in continuousservice to 925°C. Continuous use of 304 in the 425-860°C range is notrecommended if subsequent aqueous corrosion resistance is important.Grade 304L is more resistant to carbide precipitation and can be heatedinto the above temperature range.
Grade 304Hhas higher strength at elevated temperatures so is often used forstructural and pressure-containing applications at temperatures aboveabout 500°C and up to about 800°C. 304H will become sensitised in thetemperature range of 425-860°C; this is not a problem for hightemperature applications, but will result in reduced aqueous corrosionresistance.
Heat Treatment Solution Treatment (Annealing) - Heat to 1010-1120°C and cool rapidly. These grades cannot be hardened by thermal treatment.
Welding Excellentweldability by all standard fusion methods, both with and withoutfiller metals. AS 1554.6 pre-qualifies welding of 304 with Grade 308and 304L with 308L rods or electrodes (and with their high siliconequivalents). Heavy welded sections in Grade 304 may require post-weldannealing for maximum corrosion resistance. This is not required forGrade 304L. Grade 321 may also be used as an alternative to 304 ifheavy section welding is required and post-weld heat treatment is notpossible.
Machining A"Ugima" improved machinability version of grade 304 is available in barproducts. "Ugima" machines significantly better than standard 304 or304L, giving higher machining rates and lower tool wear in manyoperations.
Dual Certification Itis common for 304 and 304L to be stocked in "Dual Certified" form,particularly in plate and pipe. These items have chemical andmechanical properties complying with both 304 and 304L specifications.Such dual certified product does not meet 304H specifications and maybe unacceptable for high temperature applications.
Applications Typical applications include:
·
Food processing equipment, particularly in beer brewing, milk processing & wine making.
·
Kitchen benches, sinks, troughs, equipment and appliances
·
Architectural panelling, railings & trim
·
Chemical containers, including for transport
·
Heat Exchangers
·
Woven or welded screens for mining, quarrying & water filtration
·
Threaded fasteners
·
Springs
http://en.wikipedia.org/wiki/Stainless_steel ดูรายเอียดเพิ่มเติม | 
