การวิเคราะห์วัสดุสแตนเลส: สแตนเลส 210, 303, 304, 316 และ 430

สแตนเลส210

องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างองค์กร

สแตนเลส 210 เป็นของซีรีส์ออสเทนนิติกโครเมียม - แมงกานีส - นิกเกิล - ไนโตรเจน โครเมียม (Cr) เป็นองค์ประกอบโลหะผสมที่สำคัญในเหล็กกล้าไร้สนิม ปริมาณของสารนี้ทำให้สเตนเลสสตีลมีความทนทานต่อการกัดกร่อนขั้นพื้นฐาน และสามารถสร้างฟิล์มทู่ที่มีความหนาแน่นบนพื้นผิวของเหล็ก เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนเพิ่มเติม การมีแมงกานีส (Mn) ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก ทำให้เหล็กมีคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมดีขึ้น นิกเกิล (Ni) มีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างออสเทนไนต์และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้สแตนเลสสามารถรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ไนโตรเจน (N) สามารถเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับเฟสออสเทนไนต์ และปรับปรุงความสามารถของเหล็กในการต้านทานการกัดกร่อนเฉพาะที่ เช่น การป้องกันการกัดกร่อนอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีช่องว่างเล็กๆ หรือข้อบกพร่องที่พื้นผิว

ลักษณะการทำงานและการใช้งาน

คุณสมบัติทางกล

• สแตนเลส 210 มีลักษณะความแข็งแรงสูง ความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตค่อนข้างดีเยี่ยม ซึ่งทำให้มีบทบาทในบางโอกาสที่มีข้อกำหนดบางประการสำหรับความแข็งแรงของโครงสร้าง เช่นในการผลิตบางส่วน ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลขนาดเล็ก เช่นขั้วต่อธรรมดา ชิ้นส่วนเกียร์ขนาดเล็ก ฯลฯ สามารถรองรับความแข็งแรงเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนจะไม่เสียรูปหรือเสียหายภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ในบางส่วนที่ไม่สำคัญในสาขา การตกแต่งสถาปัตยกรรม เช่นเครื่องประดับตกแต่งขนาดเล็ก โครงสร้างเฟรมที่เรียบง่าย ฯลฯ ลักษณะความแข็งแรงยังสามารถตอบสนองความต้องการการใช้งานขั้นพื้นฐานได้

ความต้านทานการกัดกร่อน

• เมื่อเทียบกับสเตนเลสอื่นๆ หลายตัว ความต้านทานการกัดกร่อนยังไม่เพียงพอเล็กน้อย ในสภาพแวดล้อมในบรรยากาศทั่วไปและสภาพแวดล้อมน้ำจืด มันสามารถคงความเสถียรในช่วงระยะเวลาหนึ่ง แต่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่มีความเป็นกรดสูง ความเป็นด่างสูง หรือมีคลอไรด์ไอออน มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน ตัวอย่างเช่น ในสภาพแวดล้อมก๊าซที่เป็นกรดของโรงปฏิบัติงานการผลิตสารเคมีบางแห่ง หรือในอากาศชื้นที่มีปริมาณคลอไรด์ไอออนสูงใกล้ทะเล ผลิตภัณฑ์สแตนเลส 210 อาจเกิดสนิมได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งส่งผลต่ออายุการใช้งานและรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์

ประสิทธิภาพการประมวลผล

• เนื่องจากมีแมงกานีสและองค์ประกอบอื่นๆ อยู่จำนวนหนึ่ง จึงค่อนข้างง่ายที่จะสร้างชิ้นงานให้แข็งตัวในระหว่างการตัด ซึ่งหมายความว่าในระหว่างการประมวลผล ขณะที่การตัดดำเนินไป ความแข็งผิวของเหล็กจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เครื่องมือสึกหรอมากขึ้นและมีความยากในการประมวลผลเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้วัสดุเครื่องมือที่เหมาะสม เช่น เครื่องมือคาร์ไบด์ และการปรับพารามิเตอร์การประมวลผลอย่างเหมาะสม เช่น การควบคุมความเร็วตัด อัตราการป้อน และความลึกของการตัด สแตนเลส 210 ยังคงสามารถประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อผลิตชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ที่ตรงตามข้อกำหนด ความต้องการ.

ต้นทุนการประมวลผล

• เนื่องจากลักษณะการแข็งตัวของงานจึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือพิเศษและการปรับเปลี่ยนกระบวนการ ทำให้ต้นทุนการประมวลผลค่อนข้างสูง แต่เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสคุณภาพสูงบางชนิด เช่น สแตนเลส 316 ต้นทุนวัตถุดิบก็ต่ำกว่าและยังมีที่ว่างสำหรับ การใช้งานในบางสถานการณ์ที่การควบคุมต้นทุนมีความเข้มงวดมากขึ้นและข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการประมวลผลไม่สูงมาก

สแตนเลส303

องค์ประกอบและโครงสร้างทางเคมี

สแตนเลส 303 เป็นเหล็กสแตนเลสชนิดตัดฟรี โดยจะเพิ่มองค์ประกอบต่างๆ เช่น ซัลเฟอร์ (S) และซีลีเนียม (Se) ลงในสเตนเลส 304 ซัลเฟอร์ก่อให้เกิดการรวมตัวของซัลไฟด์ในเหล็ก และซีลีเนียมก็ให้ผลที่คล้ายกัน ซัลไฟด์และเซเลไนด์เหล่านี้สามารถทำให้เศษเปราะบางได้เมื่อตัดเหล็ก ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือกับเศษ ลดการสึกหรอของเครื่องมือ ปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดอย่างมีนัยสำคัญ และลดต้นทุนการประมวลผลได้อย่างมาก โครงสร้างเมทริกซ์ยังคงเป็นออสเทนไนต์ และปริมาณโครเมียม (Cr) และนิกเกิล (Ni) นั้นคล้ายคลึงกับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีความต้านทานการกัดกร่อนและมีรากฐานประสิทธิภาพเชิงกลที่ดี

ลักษณะการทำงานและการใช้งาน

คุณสมบัติทางกล

• ความแข็งแรงของสแตนเลส 303 นั้นใกล้เคียงกับสแตนเลส 304 แต่เนื่องจากการเติมซัลเฟอร์และซีลีเนียม ความเหนียวของมันจะลดลงเล็กน้อยในระดับหนึ่ง ในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงทั่วไป เช่น สภาพแวดล้อมภายในอาคารและสภาพบรรยากาศปกติ มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี สามารถป้องกันสนิมและออกซิเดชัน และรูปลักษณ์สามารถรักษาความมันวาวของโลหะได้เป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่างที่มีอุณหภูมิสูงและมีความเข้มข้นสูง ความต้านทานการกัดกร่อนจะลดลง ตัวอย่างเช่น ในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูงใน การผลิตสารเคมี หากมีสารละลายกรดและอัลคาไลสูงความเข้มข้นสูงอาจารย์สแตนเลส 303 สแตนเลสอาจค่อยๆสึกกร่อนทำให้อุปกรณ์เสียหาย

สนามเครื่องจักรกล

• สแตนเลส 303 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องใช้เครื่องจักรจำนวนมาก เช่น น็อต สลักเกลียว ชิ้นส่วนเพลา เป็นต้น ในส่วนของ อุตสาหกรรมเครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ การตัดที่ง่ายทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุที่ต้องการ และสามารถผลิตชิ้นส่วนที่ตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

ต้นทุนการประมวลผล

• เนื่องจากลักษณะการตัดง่าย ต้นทุนการประมวลผลจึงค่อนข้างต่ำ และมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่ชัดเจนในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลมาตรฐานขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่นใน ดูอุตสาหกรรมการผลิต เพลา เกียร์ และชิ้นส่วนอื่นๆ ขนาดเล็กบางส่วนได้รับการประมวลผลโดยใช้สแตนเลส 303 ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการด้านความแม่นยำเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการประมวลผลและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตอีกด้วย

สแตนเลส 304

องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างองค์กร

สแตนเลส 304 เป็นผลิตภัณฑ์ดาวเด่นในตระกูลสแตนเลส และเป็นหนึ่งในสแตนเลสที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด องค์ประกอบทางเคมีหลักประกอบด้วยโครเมียม (Cr) ประมาณ 18% และนิกเกิล (Ni) ประมาณ 8% อัตราส่วนโครเมียมและนิกเกิลที่เหมาะสมนี้ทำให้มีสมรรถนะที่ครอบคลุมเป็นเลิศ ฟิล์มทู่ที่สร้างด้วยโครเมียมบนพื้นผิวเหล็กเป็นกุญแจสำคัญในการต้านทานการกัดกร่อน ในขณะที่นิกเกิลไม่เพียงช่วยให้โครงสร้างออสเทนไนต์มีความเสถียรเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความเสถียรและความสามารถในการซ่อมแซมของฟิล์มทู่ด้วย ดังนั้นสแตนเลส 304 จึงสามารถ รักษาความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนต่างๆ

ลักษณะการทำงานและการใช้งาน

ความต้านทานการกัดกร่อน

• สแตนเลส 304 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศ น้ำจืด สารละลายกรดและด่างทั่วไป และสื่ออาหารได้หลากหลาย สามารถต้านทานการเกิดออกซิเดชันทั่วไปได้ และฟิล์มทู่ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวช่วยให้รักษาความมันวาวของโลหะได้เป็นเวลานานและไม่เกิดสนิมง่าย

คุณสมบัติทางกล

• มีความแข็งแรงปานกลางและความเหนียวที่ดี ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการการใช้งานของชิ้นส่วนโครงสร้างต่างๆ ได้ เช่น ราวบันไดสแตนเลส และราวจับใน อุตสาหกรรมการก่อสร้าง แผ่นสแตนเลสในการตกแต่งภายใน ฯลฯ สามารถรองรับโครงสร้างได้เพียงพอและแสดงรูปลักษณ์ที่สวยงามและสง่างาม ในส่วนของ อุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร สแตนเลส 304 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในภาชนะเก็บอาหาร อุปกรณ์แปรรูป ฯลฯ เนื่องจากเป็นไปตามมาตรฐานด้านสุขอนามัยและความปลอดภัยของอาหารและจะไม่ก่อให้เกิดมลพิษในอาหาร ในส่วนของ อุตสาหกรรมเคมี สำหรับสภาพแวดล้อมปานกลางที่ไม่กัดกร่อนเกินไป สแตนเลส 304 ก็สามารถมีความสามารถในการผลิตอุปกรณ์ เช่น ท่อและภาชนะได้ มีประสิทธิภาพในการประมวลผลที่ดี ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อม การดัด การปั๊ม หรือการตัด ก็สามารถดำเนินการได้ค่อนข้างราบรื่น และหลังการประมวลผล สามารถใช้การให้ความร้อนที่เหมาะสมเพื่อขจัดความเครียดในการประมวลผล ปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ให้ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่นใน กระบวนการผลิตเครื่องครัวสแตนเลส สแตนเลส 304 สามารถประทับลงในหม้อและภาชนะบนโต๊ะอาหารที่มีรูปทรงต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย เชื่อมเข้ากับโครงอุปกรณ์เครื่องครัวที่ซับซ้อน และสามารถนำเสนอความแวววาวที่สวยงามหลังการรักษาพื้นผิว ซึ่งเป็นที่ชื่นชอบของผู้บริโภคอย่างลึกซึ้ง

ต้นทุนการประมวลผล

• เนื่องจากมีการใช้งานที่กว้างขวางและเทคโนโลยีการประมวลผลที่สมบูรณ์ ต้นทุนวัตถุดิบและการประมวลผลของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 จึงอยู่ในระดับปานกลาง เป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปในโครงการที่พิจารณาประสิทธิภาพและต้นทุนอย่างครอบคลุม

สแตนเลส 316

องค์ประกอบและโครงสร้างทางเคมี

สแตนเลส 316 เป็นสแตนเลสที่ประกอบด้วยโมลิบดีนัม มันเพิ่มองค์ประกอบโมลิบดีนัม (MO) บนพื้นฐานของสแตนเลส 304 การเติมโมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เช่น คลอไรด์ไอออน องค์ประกอบของโมลิบดีนัมสามารถเพิ่มความเสถียรของฟิล์มฟิล์มบนพื้นผิวของสแตนเลสในสภาพแวดล้อมที่มีคลอรีน ป้องกันการเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปริมาณโครเมียม (Cr) และนิกเกิล (Ni) คล้ายคลึงกับปริมาณของสแตนเลส 304 โดยคงความเสถียรของโครงสร้างออสเทนไนต์และคุณสมบัติทางกลพื้นฐาน

ลักษณะการทำงานและการใช้งาน

คุณสมบัติทางกล

• ความแข็งแรงของสแตนเลส 316 เทียบได้กับสแตนเลส 304 แต่มีอัตราการรักษาความแข็งแรงที่ดีกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง สิ่งนี้ทำให้เกิดข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครในการผลิตอุปกรณ์ปฏิกิริยาเคมีที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงและชิ้นส่วนของเรือเดินทะเล ตัวอย่างเช่น ในอาคารปฏิกิริยาที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอุปกรณ์อื่นๆ ในการผลิตสารเคมี สแตนเลส 316 สามารถรักษาความแข็งแรงของโครงสร้างในระหว่างการใช้งานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาวเพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างปลอดภัยและมั่นคง ในสภาพแวดล้อมทางทะเล ตัวเรือ ท่อส่งน้ำทะเล ฯลฯ สัมผัสกับน้ำทะเลเป็นเวลานาน สแตนเลส 316 สามารถต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเลได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของเรือ ในส่วนของ ด้านการแพทย์ สแตนเลส 316 ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องมือผ่าตัด อุปกรณ์การแพทย์แบบฝัง ฯลฯ เนื่องจากไม่เพียงแต่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเท่านั้น แต่ยังมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีกับร่างกายมนุษย์ ซึ่งสามารถลดผลเสียที่ไม่พึงประสงค์ได้ ปฏิกิริยาต่อเนื้อเยื่อของมนุษย์

ประสิทธิภาพการประมวลผล

• ประสิทธิภาพการประมวลผลคล้ายกับสแตนเลส 304 แต่เนื่องจากมีโมลิบดีนัม พารามิเตอร์กระบวนการอาจจำเป็นต้องปรับอย่างเหมาะสมในกระบวนการแปรรูปบางอย่างเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการประมวลผล ตัวอย่างเช่นในกระบวนการเชื่อมอาจจำเป็นต้องใช้วัสดุการเชื่อมและกระบวนการเชื่อมที่เหมาะสมกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการเชื่อม

ต้นทุนการประมวลผล

• เนื่องจากการเติมโมลิบดีนัมและความต้องการประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมพิเศษ ต้นทุนวัตถุดิบของเหล็กกล้าไร้สนิม 316 จึงค่อนข้างสูง และข้อกำหนดสำหรับกระบวนการและอุปกรณ์ในระหว่างการประมวลผลค่อนข้างสูง ส่งผลให้ต้นทุนการประมวลผลโดยรวม โดยทั่วไปจะใช้ในสาขาระดับไฮเอนด์ที่มีข้อกำหนดด้านความต้านทานการกัดกร่อนและความปลอดภัยสูงมาก

สแตนเลส 430

องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างองค์กร

สแตนเลส 430 เป็นสแตนเลสเฟอร์ริติก ส่วนประกอบทางเคมีหลักคือโครเมียม (Cr) และโดยทั่วไปปริมาณโครเมียมจะอยู่ระหว่าง 16% ถึง 18% เหล็กกล้าไร้สนิมนี้มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ และสามารถสร้างฟิล์มทู่ที่เสถียรได้ โครงสร้างองค์กรของมันคือเฟอร์ไรต์ซึ่งมีโครงสร้างตาข่ายลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ตัวเครื่อง ซึ่งทำให้แตกต่างจากสเตนเลสออสเทนนิติกในบางคุณสมบัติ

ลักษณะการทำงานและการใช้งาน

คุณสมบัติทางกล

• สแตนเลส 430 มีความแข็งแรงและความแข็งค่อนข้างสูง แต่มีความเหนียวต่ำกว่าเล็กน้อย มีค่าการนำความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ดี ซึ่งทำให้มีคุณค่าในบางโอกาสที่ต้องการการนำความร้อนที่ดี เช่น ในด้านของ การผลิตเครื่องครัว เช่นหม้อสแตนเลสและถาดอบขนม เนื่องจากมีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดี อาหารจึงสามารถให้ความร้อนได้ทั่วถึงมากขึ้น ในแง่ของรูปลักษณ์ สแตนเลส 430 สามารถรับพื้นผิวที่สว่างได้ผ่านการขัดเงาและการรักษาอื่นๆ แต่เมื่อเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก ความมันวาวและความสวยงามอาจลดลงเล็กน้อยหลังจากการใช้งานในระยะยาว

ประสิทธิภาพการประมวลผล

• สแตนเลส 430 นั้นค่อนข้างง่ายต่อการแปรรูป เช่น การปั๊ม การยืด ฯลฯ แต่จำเป็นต้องใส่ใจกับการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมระหว่างการเชื่อมเพื่อป้องกันข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกจากการเชื่อม เช่นในการผลิตชิ้นส่วนบางส่วนของ ระบบไอเสียรถยนต์ เหล็กกล้าไร้สนิม 430 ถูกเลือกเนื่องจากมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและการประมวลผลที่ค่อนข้างง่าย แต่กระบวนการเชื่อมจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการประกอบการเชื่อมเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ต้นทุนการประมวลผล

• สแตนเลส 430 มีต้นทุนวัตถุดิบค่อนข้างต่ำและยากต่อการประมวลผลน้อยกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการขึ้นรูปง่ายๆ เช่น การปั๊ม ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนนั้นชัดเจน และเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์บางอย่างที่ไม่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนและข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์สูงสุด

สรุป

โดยสรุป สแตนเลส 210, 303, 304, 316 และ 430 ต่างก็มีลักษณะและข้อดีของตัวเอง เมื่อเลือกวัสดุสแตนเลสจริงๆ จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น สภาพแวดล้อมการใช้งาน ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเชิงกล ความยากในการประมวลผล และต้นทุน ไม่ว่าจะเป็นการผลิตอุปกรณ์ขนาดใหญ่ในการผลิตอุตสาหกรรมหรือการผลิตวัตถุขนาดเล็กในชีวิตประจำวันการเลือกวัสดุสแตนเลสที่เหมาะสมสามารถมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพคุณภาพและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ วัสดุสแตนเลสและการรับประกันวัสดุที่เป็นของแข็งสำหรับการพัฒนาสังคมสมัยใหม่และชีวิตของผู้คน อุตสาหกรรมและสาขาต่างๆ ควรเลือกวัสดุสแตนเลสที่เหมาะสมอย่างถูกต้องตามความต้องการเฉพาะเพื่อให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดีที่สุดและผลกระทบจากการใช้งาน