เหล็กกล้าไร้สนิม 304 (โดยทั่วไปเขียนว่า SUS304 หรือ AISI304) เป็นสเตนเลสออสเทนนิติกอเนกประสงค์ที่ใช้กันมากที่สุดในโลก เกรดจีนคือ 06Cr19Ni10 ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี สมบัติทางกล และการใช้งานของเหล็กกล้าไร้สนิม 304
I. องค์ประกอบทางเคมีหลัก
ความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกลของสแตนเลส 304 ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีที่แม่นยำ ช่วงองค์ประกอบหลัก (ตามมาตรฐาน ASTM A240) มีดังนี้:
| องค์ประกอบ | ช่วงเนื้อหา (น้ำหนัก%) | ฟังก์ชั่นหลัก |
| โครเมียม (Cr) | 18.0–20.0% | องค์ประกอบหลัก: สร้างฟิล์มพาสซีฟโครเมียมออกไซด์ที่มีความหนาแน่นสูง ให้คุณสมบัติ "สเตนเลส" และทนทานต่อการกัดกร่อนขั้นพื้นฐาน |
| นิกเกิล (พรรณี) | 8.0–10.5% | องค์ประกอบหลัก: ทำให้โครงสร้างออสเทนนิติกมีความเสถียร โดยให้ความเหนียวเป็นเลิศ ไม่เป็นแม่เหล็ก เชื่อมได้ และต้านทานการกัดกร่อนได้ดียิ่งขึ้น |
| คาร์บอน (ซี) | ≤0.08% | ช่วยเพิ่มความแข็งแรง อย่างไรก็ตาม ปริมาณคาร์บอนสูงสามารถนำไปสู่การกัดกร่อนตามขอบเกรนได้ง่ายหลังการเชื่อม ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเวอร์ชันคาร์บอนต่ำ 304L |
| แมงกานีส (Mn) | ≤2.0% | ปรับปรุงความแข็งแรงและทดแทนบทบาทของนิกเกิลบางส่วน |
| ซิลิคอน (ศรี) | ≤0.75% | ทำหน้าที่เป็นตัวกำจัดออกซิไดเซอร์และเพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง |
| ฟอสฟอรัส (P) | ≤0.045% | องค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ ต้องมีการควบคุม (ลดความเหนียว) |
| ซัลเฟอร์ (S) | ≤0.030% | องค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ ต้องมีการควบคุม (ส่งผลต่อความสามารถในการใช้งานที่ร้อน) |
| ไนโตรเจน (N) | ≤0.10% | สามารถปรับปรุงความแข็งแกร่งได้โดยเฉพาะสำหรับ 304L |
| เหล็ก (เฟ) | ยอดคงเหลือ | โลหะฐาน |
ความแตกต่างในองค์ประกอบทางเคมีของเกรดอนุพันธ์:
304ล: คาร์บอน (C) ≤ 0.03% ช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดอาการแพ้จากการเชื่อมได้อย่างมาก
304H: คาร์บอน (C) 0.04–0.10% ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและประสิทธิภาพการคืบ
ครั้งที่สอง คุณสมบัติทางกลทั่วไป
คุณสมบัติทางกลอุณหภูมิห้องทั่วไปของสแตนเลส 304 ในสภาวะการอบอ่อนด้วยสารละลาย (สภาวะที่ให้มาโดยทั่วไป) มีดังนี้:
| ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ | ค่าทั่วไป | คำอธิบาย |
| ความต้านแรงดึง | ≥515เมกะปาสคาล | แรงดึงสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้ก่อนที่จะแตกหัก |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ออฟเซ็ต 0.2%) | ≥205เมกะปาสคาล | จุดเค้นที่วัสดุเริ่มเกิดการเสียรูปอย่างถาวร |
| การยืดตัว (ความยาวเกจ 50 มม.) | ≥40% | ตัวบ่งชี้หลัก: การยืดตัวที่สูงมากบ่งบอกถึงความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ยอดเยี่ยม ทำให้ง่ายต่อการดำเนินการกระบวนการขึ้นรูปเย็น เช่น การดึงและการดัดลึก |
| ความแข็ง (ความแข็งบริเนล HB) | ≤201เอชบี | ความแข็งค่อนข้างต่ำ บ่งบอกถึงแนวโน้มที่สำคัญในการชุบแข็งงาน (จะยากขึ้นในระหว่างการตัดเฉือน) |
| โมดูลัสความยืดหยุ่น | ~193 เกรดเฉลี่ย | คล้ายกับเหล็กกล้าคาร์บอน ซึ่งเป็นหน่วยวัดความแข็งของวัสดุ |
| ความหนาแน่น | ~7.93 ก./ซม.3 | ต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนเล็กน้อย |
ลักษณะสำคัญ:
ไม่ใช่แม่เหล็ก: ไม่เป็นแม่เหล็กในสถานะอบอ่อนเต็มที่ อย่างไรก็ตาม หลังจากการทำงานด้วยความเย็น (เช่น การตัด การดัด การตอก) ออสเทนไนต์บางชนิดอาจเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์ ส่งผลให้เกิดสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอ ความถูกต้องไม่ควรตัดสินโดยอำนาจแม่เหล็กเพียงอย่างเดียว
การแข็งตัวของงาน: จะแข็งขึ้นอย่างรวดเร็วและแข็งแกร่งขึ้นในระหว่างการทำงานเย็น แต่ความเป็นพลาสติกจะลดลง การขึ้นรูปที่ซับซ้อนอาจต้องมีการหลอมปานกลาง
ที่สาม ฟิลด์แอปพลิเคชันหลัก
ด้วยประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม เหล็กกล้าไร้สนิม 304 จึงถูกนำไปใช้ในเกือบทุกสาขาอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวัน:
| ฟิลด์แอปพลิเคชัน | การประยุกต์ใช้เฉพาะ | เหตุผลในการเลือก 304 |
| เครื่องครัวและอุตสาหกรรมอาหาร | หม้อ ชาม อ่าง อ่างล้างมือ เคาน์เตอร์; อุปกรณ์แปรรูปอาหาร ถังเก็บ ท่อ อุปกรณ์จัดเลี้ยง | ความปลอดภัยและสุขอนามัย: ทนต่อการกัดกร่อน ทำความสะอาดง่าย ไม่มีการชะล้างสารที่เป็นอันตราย (เกรดอาหาร) |
| สถาปัตยกรรมและการตกแต่ง | ผนังม่าน อุปกรณ์ประตู/หน้าต่าง ราวบันได อุปกรณ์ตกแต่งลิฟต์ หลังคา ส่วนประกอบโครงสร้าง | ความสวยงามและทนทาน: พื้นผิวที่หลากหลาย (ปัดเงา กระจก พ่นทราย) ทนต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศที่ดี อายุการใช้งานยาวนาน |
| อุปกรณ์อุตสาหกรรมและเคมีภัณฑ์ | ถังเก็บ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อ ถังปฏิกรณ์ (สำหรับตัวกลางที่ไม่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง) เครื่องจักรสิ่งทอ/กระดาษ | ความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไป: ทนทานต่อสารเคมีและสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ดี สามารถทำงานได้ดี |
| เครื่องใช้ในครัวเรือน | ถังซักเครื่องซักผ้า, แผ่นรองเครื่องทำน้ำอุ่น, ปลอกเตาอบไมโครเวฟ, แผ่นรองตู้เย็น, ด้านในของเครื่องล้างจาน | ทนทานต่อการกัดกร่อนของความชื้น/ไอน้ำ มีความสวยงาม มีความแข็งแรงสูง |
| การขนส่ง | อุปกรณ์ตกแต่งยานพาหนะ การตกแต่งภายในระบบขนส่งทางรถไฟ ส่วนประกอบตู้คอนเทนเนอร์ ส่วนประกอบระบบไอเสีย | ทนต่อสภาพอากาศได้ดี สะดวกในการขึ้นรูปและเชื่อม |
| การแพทย์และเภสัชกรรม | (ต้องมีการรักษาพื้นผิวเฉพาะ) ฐานเครื่องมือผ่าตัด, ตัวเรือนอุปกรณ์ที่ไม่ผ่านการฆ่าเชื้อ, ชิ้นส่วนสัมผัสที่ไม่ใช่แกนในอุปกรณ์ทางเภสัชกรรม | ทำความสะอาดง่ายและฆ่าเชื้อได้ ทนต่อน้ำยาฆ่าเชื้อทั่วไป |
| พลังงานและสิ่งแวดล้อม | หน่วยกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย ส่วนประกอบที่ไม่ใช่แกนหลักในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ขายึดแผงโซลาร์เซลล์ | ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนปานกลาง |
IV. สรุป
เหล็กกล้าไร้สนิม 304 เนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมีที่สมดุล (โครเมียม-นิกเกิล 18/8) ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม มีความสามารถในการขึ้นรูปที่เหนือชั้น และเชื่อมได้ ทำให้เป็น "เหล็กกล้าสากล" อย่างแท้จริง เป็นตัวเลือกที่ประหยัดและเชื่อถือได้มากที่สุดในสภาพแวดล้อมทั่วไปส่วนใหญ่ เฉพาะเมื่อเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูง (เช่น น้ำทะเล เกลือละลายน้ำแข็ง) หรือมีสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงเท่านั้น จึงจำเป็นต้องพิจารณาอัปเกรดเป็นสเตนเลส 316 ที่ประกอบด้วยโมลิบดีนัม
