นอกจากที่แสดงมานั้นก็ยังมีอีกมากมาย สามารถนำสเตนเลสในตระกูล 300 ไปประยุกต์ทำออกมาได้ จึงทำให้เป็นที่นิยมกันอย่างมากในหลายสิบปีที่ผ่านมา ซึ่งขณะนั้นคนไทยเราจะคุ้นเคยกับสเตนเลสตระกูลนี้อย่างมาก เพราะจะมีการนำเข้ามาผลิตเป็นงานต่าง ๆ เพียงเกรดเดียว นั่นก็คือ สเตนเลสเกรด 304 โดยมีการสร้างกุสโลบายต่อความคิด และค่านิยมว่า “สเตนเลสไม่ใช่เหล็ก เพราะถ้าเป็นเหล็กนั้น แม่เหล็กจะต้องดูด แต่สเตนเลสไม่ใช่เหล็กจึงดูดไม่ติด” ในช่วงสมัยนั้นจึงใช้วิธีการทดสอบด้วยแม่เหล็กเป็นหลัก เวลาไปซื้อสเตนเลสตามร้านค้า อาแปะ อากง ก็เอาแม่เหล็กมาดูดให้ดูว่า “ นี่ ๆ ลื้อเห็งมั๊ย สะแตงเลทแท้นะ แม่เรกลูดม่ายติก” และก็ขายในราคาแพงมาก ๆ เสียด้วย แต่ในปัจจุบันนี้ เนื่องจากในช่วง 4 -5 ปีที่ผ่านมาราคาของแร่ธาตุนิเกิลมีการปรับตัวสูงขึ้นอย่างก้าวกระโดด โดยกลุ่มนักลงทุนเก็งกำไร (Head fund) มีการคาดการณ์ การสั่งซื้อล่วงหน้า ทำให้เกิดการทำกำไรอย่างมากมาย ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ราคาธาตุนิเกิลที่เป็นส่วนผสมหลักในสเตนเลสตระกูล 300 สูงขึ้น และก็ส่งผลมายังสเตนเลสในกลุ่มนี้ ทำให้ราคาปรับตัวสูงขึ้นอย่างมาก เรียกว่า ซื้อสเตนเลสเก็บไว้สามารถทำกำไรอย่างมหาศาลทีเดียวในช่วงเวลานั้น จึงทำให้มีการหันกลับมาผลิต และกลับมาใช้สเตนเลสในกลุ่มออสเตนนิติก เหมือนกันนั่นก็คือ สเตนเลสในตระกูล 200 หรือกลุ่ม 200 เพราะอะไรครับ ก็เพราะว่าในกลุ่มประเทศเอเซียใต้ ได้รับแนวความคิดในการใช้แม่เหล็กเป็นตัวแยกสเตนเลสออกจากเหล็กจากผู้ที่นำสเตนเลสเข้ามาในประเทศฝังลงรากลึกมาก ไม่ว่าในประเทศลาว เวียดนาม กัมพูชา พม่า ฯลฯ นั้นเวลาไปหาซื้อสเตนเลสจากโรงงานยังคงเห็นลูกค้าถือแม่เหล็กไปเดินดูดที่สเตนเลส เพื่อใช้ในการตัดสินใจ เมื่อ 6ปีทีผ่านมา ผมได้ทำงานกับบริษัทสเตนเลสของฝรั่งเศษ ในเวียดนาม เวลาลูกค้าเข้ามาในโรงงานจะสังเกตุเห็นแม่เหล็กตัวโต ดูดแรงมาก ๆ นำมาใช้เป็นตัวตัดสินใจว่าสเตนเลสนั้นดี หรือไม่ดี
ถามว่าในเมื่อสเตนเลสตระกูล 300 มีราคาแพงมาก ทำไมจะต้องเป็นสเตนเลสตระกูล 200 เท่านั้นหรือที่ถูกผลิตออกมาเป็นสินค้าทดแทน ใช้สเตนเลสตระกูล 400 ไม่ได้หรือ คำตอบก็คือ สเตนเลสตระกูล 400 แม่เหล็กดูดติด อีกทั้งการนำไปขึ้นรูปไม่ดีนัก เพราะไม่มีธาตุนิเกิลผสมอยู่เลย ทำให้การขึ้นรูปต่าง ๆ ที่มีความลึกไม่ได้มากนักจะแตกง่าย อีกทั้งการเชื่อมก็ไม่ค่อยดีนัก ทำให้เกิดการบิดงอ โก่งตัว รอยเชื่อมแตกร้าว หรือเรียกว่า “ Hot Crack” ครับ ซึ่งสเตนเลสในตระกูล 200 สามารถแก้คำตอบเชิงลบของสเตนเลสตระกูล 400ได้หมด แต่ก็ไม่สามารถสู้กับสเตนเลสตระกูล 300 ได้ในเรื่องการต้านทานการกัดกร่อนบางสภาวะสิ่งแวคล้อม
เรามาดูความแตกต่างระหว่างสเตนเลสตระกูล 200 และตระกูล 300 ว่าเป็นอย่างไร
เรามาเริ่มต้นกันที่สเตนเลสตระกูล 300 ก่อนนะครับ เพราะอะไรหรือ สเตนเลสตระกูล 300 ถูกนำเข้ามาใช้ในประเทศไทยในสมัยแรก และในอตีดถ้าพูดถึงเรื่องสเตนเลส ก็คงหนีไม่พ้นสเตนเลสตระกูลนี้ เช่น สเตนเลสเกรด 304 ที่หลายคนรู้จัก ถ้าไปถามคนที่เคยใช้สเตนเลสในอดีตมา เขาก็จะบอกกับเราว่า ใช้สเตนเลสต้องเกรด 304 เท่านั้นนะจึงจะเรียกว่าสเตนเลสแท้ แต่ในสมัยปัจจุบันนี้กับกลายเป็นว่า สเตนเลสเข้ามามากมายหลายเกรด ขึ้นอยู่กับว่าจะเลือกใช้แบบไหน ไม่จำเป็นว่าของไม่ดีจะไม่ทน แต่มันขึ้นอยู่กับว่า ใช้สเตนเลสนั้นได้อย่างถูกที่ถูกทาง และรู้จักสเตนเลสที่ใช้มากน้อยแค่ไหน นั่นล่ะจะเป็นตัวกำหนดว่า คุณจะใช้สเตนเลสตัวนั้นได้นานขนาดไหนครับ
สเตนเลสตระกูล 300 หรือสเตนเลสกลุ่ม 300 คืออะไร ?
อย่างที่กล่าวมาแล้วข้างต้นว่า สเตนเลสตระกูล 400 ถึงจะไม่มีธาตุนิเกิลผสมอยู่เลย นั่นก็คือสเตนเลส ด้วยองค์ประกอบอยู่ 2 ประการคือ สเตนเลสจะต้องมีปริมาณคาร์บอน ที่ผสมอยู่น้อยกว่า 0.1 % และปริมาณโครเมี่ยมที่ผสมอยู่เช่นกัน อย่างน้อย 10.5 % นั่นแหละครับ สเตนเลสในตระกูล 300 ก็เป็นเช่นนั้นเหมือนกัน จะต่างกันตรงที่ว่า สเตนเลสตระกูลนี้จะมีธาตุผสมอีกตัวหนึ่งเข้ามาเป็นตัวบ่งชี้ว่า นี่คือสเตนเลสในกลุ่ม 300 นั่นก็คือธาตุนิเกิล ตามทฤษฎีได้ระบุไว้ว่า ปริมาณนิเกิลที่ผสมอยู่นั้น จะเท่ากับ 8 % เราก็เลยเห็นว่าหลาย ๆ สินค้าที่ใช้สเตนเลสเกรดนี้ จะเขียนคำว่า 18/8 หรือ 18-8 บ้าง นั่นหมายความว่า “ 18 ” นั้นก็คือเปอร์เซ็นต์ส่วนผสมของโครเมี่ยม และ “ 8 ” ก็คือเปอร์เซ็นต์ส่วนผสมของนิเกิลนั่นเอง แต่ก็ใช่ว่าสเตนเลสตระกูลนั้จะมีตัวนี้ตัวเดียวซะที่ไหน ยังมีอีกหลาย ๆ ตัวมากมายพอจะยกตัวอย่างได้ พอสังเขปดังนี้
301, 302, 303, 304, 304L, 308, 309, 316, 316L, 317, 321 เป็นต้น แต่เป็นที่น่าสังเกตุว่าในกลุ่มที่ยกตัวอย่างมาทั้งหมดนั้นจะเห็นได้ว่า ตัวเลขตัวหน้าสุดจะใช้เลข “ 3” ขึ้นต้นทั้งนั้น ในหลักสากลจึงเรียกสเตนเลสในกลุ่มนี้ว่า สเตนเลสตระกูล 300 หรือซีรีย์ 300 ครับ เนื่องจากมีธาตุนิเกิลผสมอยู่นั้น จะทำให้สเตนเลสตัวนี้สามารถใช้กับงานขึ้นรูปได้ดี ไม่ว่าการดัด การปั๊มขึ้นรูปเป็นภาชนะชนิดต่างๆ ซึ่งมีผลมาจากค่า elongation หรือระยะคืบตัวดี จึงสามารถนำไปป๊มเป็นสิ่งของเครื่องใช้มากมาย เช่นหม้อ การะมัง แก้วสเตนเลส เป็นต้น
สเตนเลสตระกูล 300 นี้ในสมัยก่อน ๆ นี้ส่วนใหญ่มักจะใช้แม่เหล็กมาดูด เพื่อเป็นตัวทดสอบว่า “ใช่ หรือ ไม่ใช่ “ เพราะเราไม่รู้ว่าจะนำอะไรมาตรวจสอบ นอกเสียจากส่งไปห้องทดสอบ โดยใช้เครื่องมือ แต่ราคาค่าตรวจสอบก็แพงแสนแพง ทำให้ไม่คุ้มค่า เพราะฉนั้นก็เลยใช้แม่เหล้กดีกว่า หาง่าย ทดสอบง่าย รู้ผลทันที ถ้าแม่เหล็กดูดไม่ติด “ใช่เลย สเตนเลส 304” แต่ถ้าดูดติดก็สรุปว่า ไม่ใช่สเตนเลส แต่เป็นเหล็ก ก็เลยทำให้ร้านรับซื้อของเก่ารวยกันเป็นแถวไปตาม ๆ กัน คนรับซื้อของเก่าในสมัยผู้เขียนยังเป็นวัยรุ่นอยู่ จะใช้รถซาเล้งสามล้อถีบทั้งนั้น และก็เริ่มพัฒนาขึ้นมาเป็นรถกระบะในปัจจุบัน สเตนเลสตระกูล 300 นี้จะเป็นที่ยอมรับกันในวงการแพทย์ อาหารและยา ทั่วโลกจึงเรียกสเตนเลสว่าเป็น Food Grade (สเตนเลสที่ใช้ทำงานมีการสัมผัสกับอาหารการกิน) จึงไม่แปลกใจเลยว่า ภาชนะต่าง ๆ ที่มียี่ห้อดัง ๆ ไม่ว่าจะผลิตในประเทศ หรือนำเข้ามาจึงมีราคาค่อนข้างจะแพง แต่จะต่างกันกับภาชนะที่นำเข้ามาจากประเทศ จีน และอินเดีย เมื่อเทียบขนาดและราคา ทำไมจึงต่างกันเช่นนี้ ทั้ง ๆ ที่เป็นสเตนเลสเหมือน ๆ กัน ถ้าเราสังเกตุว่าอุปกรณ์ภาชนะต่าง ๆ ในโรงพยาบาลนั้น จะใช้สเตนเลสเกรดนี้ทั้งนั้น
ทำไมสเตนเลสตระกูลนี้จึงแพง เป็นเพราะอะไร?
สาเหตุที่สเตนเลสตระกูลนี้มีราคาแพงว่า สเตนเลสตระกูล 400 นั้นเนื่องมาจากผลกระทบโดยตรงจากราคาธาตุนิเกิลเป็นหลัก ส่วนรองนั้นจะมาจากการเก็งกำไรของกลุ่มการซื้อขายธาตุนิเกิลล่วงหน้า ก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่ง ส่วนอีกตัวหนึ่งอาจจะเป็นผลกระทบเหมือนกัน แต่น้อยมากก็คือ การขาดแคลนสินค้า และการกักตุน เพื่อเก็งกำไรนั่นเอง ทำให้เมื่อหลายปีก่อน ในขณะทุกคนรู้จักและคุ้นเคยกับสเตนเลสตระกูลนี้ ต้องซื้อสเตนเลสนี้ในราคาที่แพง ถึงขั้นที่มีคนพูดว่า “ซื้อท่อสเตนเลสเก็บไว้ ดีกว่าเก็บทองคำเสียอีก” เพราะราคาปรับตัวขึ้นเป็นรายวันเลยทีเดียว
สเตนเลสตระกูล 300 แม่เหล็กดูดไม่ติดจริงหรือ ?
ถ้าทดสอบแบบเผิน ๆ แล้วจะรู้สึกว่าสเตนเลสตระกูล 300 นั้น จะไม่มีผลต่อการดูดติดของแม่เหล็กเลย บางคนนำแม่เหล็กก้อนโต แรงดูดสูง ๆ มาทดสอบก็ดูดไม่ติดก็เลยมั่นใจว่า ต้องเป็นสเตนเลสแท้ (บางคนเรียกว่า แท้ กับ ปลอม) แน่นอน แต่ในความเป็นจริงนั้นสเตนเลสตระกูลนี้ ถ้าเราลองตัด พับ ดัด ปั๊มขึ้นรูป รวมไปถึงการเชื่อมต่อ เราจะเห็นได้ว่าจะมีแรงดูดติด เมื่อนำแม่เหล็กมาทดสอบ แต่ก็มีอีกหลาย ๆ คนทดสอบมาแล้ว ก็บอกว่าไม่ติดแน่นอน ผู้เขียนก็ขอแนะนำให้ใช้แม่เหล็กตัวเล็ก ๆ แรงดูดไม่มาก เบา ๆ ลองมาทดสอบดูว่า ดูดติดหรือไม่ การที่ใช้แม่เหล็กชิ้นใหญ่ ๆ มาดูด เพื่อตรวจสอบว่าเป็นสเตนเลสตระกูล 300 นั้น จะใช้ได้เพียงชี้บ่ง และแยกเกรดระหว่างสเตนเลสที่มีผลต่อการดูดติดได้ดี เช่นในสเตนเลสตระกูล 400 ตัวอย่างเช่น เกรด 430, 439 , 409, 420 เป็นต้น เพราะสเตนเลสในกลุ่มเหล่านี้ จะไม่มีธาตุบางธาตุผสมอยู่ เช่น ในตระกูล 300 จะมีธาตุนิเกิล ผสมอยู่และในตระกูล 200 จะมีธาตุแมงกานิส ที่นำมาผสมลงไปเพื่อลดปริมาณของธาตุนิเกิลลงนั่นเอง
ในโรงพยาบาล ไม่ว่าจะเป็นของภาครัฐหรือ ภาคเอกชน อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับงานการพยาบาลและรักษา เช่นอุปกรณ์เครื่องมือต่าง ๆ ในห้องผ่าตัด โต๊ะ เตียงคนไข้ จาน ชาม กระป๋อง ราวจับ ราวพยุง ตระกร้าใส่ผ้า ตลอดจนรถเข็นต่าง ๆ จะใช้สเตนเลสตระกูล 300 เป็นหลัก ด้วยเหตุผลที่ว่ามีความปลอดภัยที่สุด และทนทาน ในโรงพยาบาลจะใช้น้ำยาฆ่าเชื้อ น้ำยาทำความสะอาดพื้นต่าง ๆ ซึ่งจะมีผลต่อสเตนเลส ถ้าเป็นสเตนเลสในตระกูลที่รอง ๆ ลงมาเช่นตระกูล 200 นั้น การใช้งานอาจจะใช้ได้ แต่ความคงทน ทนทานนั้นอาจจะเป็นปัญหา ไม่ว่าในเรื่องของการใช้งาน และการบำรุงรักษา ถ้าเราไปโรงพยาบาลให้ลองสังเกตุที่รถเข็น เตียงเข็น ตู้สเตนเลสที่มีล้อสำหรับลากเคลื่อนย้ายได้ เราจะเห็นว่าเจ้าล้อนั้นจะเป็นสนิมแล้ว ซึ่งตัวโครงหลักยังดูสวยงามอยู่เลย ในบางอุปกรณ์ก็เลยต้องใช้ล้อแบบพลาสติก (PU หรือ PE) เสียเลย เพราะจะได้ดูแล้วมีความเป็รมาตราฐาน ในเรื่องความสะอาดที่ดี
ในโรงงานแปรรูปอาหาร เช่นโรงงานอาหารทะเล โรงงานผลิตนม และในสายงานผลิตยาแผนปัจจุบันนั้น ก็จำเป็นต้องใช้สเตนเลสในตระกูล 300 นี้ แต่ก็ขึ้นอยู่กับว่าความจำเป็นที่จะต้องให้อาหารนั้นสัมผัสเป็นอย่างไร ยกตัวอย่างเช่น ในโรงงานอาหารทะเลสดแช่แข็ง หรืออาหารทะเลกระป๋องสำเร็จรูป ซึ่งอาหารจำพวกนี้ได้มาจากทะเล จึงมีความเค็ม ซึ่งมีผลต้องการผุกร่อนกับสเตนเลสบางตัว เขาจึงเลือกที่จะใช้ สเตนเลสเกรด 316 หรือ 316L เพื่อที่จะให้สามารถทนทานต่อความเค็ม หรือเกลือที่ติดมากับอาหาร เพราะสเตนเลสเกรด 316 และ 316L นั้นจะมีธาตุที่ผสมอยู่ก็คือ ธาตุโมลิเดนั่ม อยู่ประมาณ 2% ซึ่งจะสามารถทนต่อสภาวะคลอไลด์ได้
แต่ถ้าเป็นสารเคมีชนิดต่าง ๆ สเตนเลสตระกูล 300 ก็สามารถที่จะใช้ได้ แต่จะต้องแยกแยะออกไปนะครับว่า ตัวใดบ้างทนต่อสารเคมีได้ โดยผมจะมีตาราง A แนบท้ายมาให้ ทำให้เราสามารถลดปัญหาและง่ายต่อการที่จะเลือกใช้ได้อย่างเหมาะสม
คราวนี้ลองมาดูความแตกต่างของสเตนเลสตระกูล 300 ที่เราสามารถพบเห็น และใช้งานอยู่ในปัจจุบันว่า มีข้อสังเกตุ มีความเหมือน ความแตกต่างกันตรงไหนบ้าง เช่น 304, 304L, 316, 316L
สเตนเลสเกรด 304 จะใช้ในงานได้ทั่วไป ไม่ว่างานตกแต่ง งานก่อสร้าง วัสดุอุปกรณ์ในโรงงานอุตสาหกรรม เครื่องใช้ไม้สอยในครัวเรือน
สเตนเลสเกรด 304L จะใช้ในงานอุตสาหกรรมที่ต้องมีการเชื่อม ประสานเช่นท่อแรงดัน ท่อส่งแก๊ส ท่อส่งน้ำมัน โรงงานผลิตน้ำตาล ท่อคอนเด็นเซอร์ ฮีทเอ๊กซ์เชนเจอร์ และท่อลำเลียงต่าง ๆ ในงานปิโตรเคมีคอล เพราะต้องการควบคุมงานเชื่อมให้มีคุณภาพ ปราศจากรอยตามดตามรอยแนวเชื่อม ทำให้รอยต่อเชื่อมแข็งแรง และมีความปลอดภัย เป็นต้น
สเตนเลสเกรด 316 จะใช้ในงานผลิตอาหาร เช่นงานตกแต่งสถานีรถไฟฟ้าใต้ดิน โรงงานสัปปะรด โรงงานอาหารทะเล โรงงานผลิตยาเวชภัณฑ์ โรงงานผลิตน้ำนมและอาหารเสริมต่าง ๆ
สเตนเลสเกรด 316L จะใช้ในงานที่ต้องมีการเชื่อมต่อ และมีความทนทานต่อสภาวะคลอไลด์ เช่นท่อส่งแก๊ส น้ำมันใต้ทะเล เป็นต้น
ในสเตนเลสตระกูล 304 นี้ ยังมีอีกมากมาย ไม่เฉพาะที่กล่าวมาข้างบน ซึ่งจะแบ่งซอยออกมาอีกมาก จะขอยกตัวอย่างมากสัก 1-2 เกรดดังนี้
สเตนเลส เกรด 301 ซึ่งเป็นสเตนเลสในกลุ่มออสเตนนิตริกเช่นกัน สเตนเลสตัวเป็นสเตนเลสที่มีปริมาณธาตุนิเกิลผสมอยู่ในเนื้อ เมื่อคิดเป็นเปอร์เซ็นต์จะอยู่ที่ 6-8% ซึ่งเป็นช่วงที่สามารถเติมส่วนผสมได้ ต่ำสุดที่ 6 % และสูงสุดไม่เกิน 8% ส่วนความแตกต่างนั้นจะต้องสังเกตุกันที่ปริมาณส่วนผสมของธาตุคาร์บอน และธาตุแมงกานิส ซึ่งคาร์บอนจะอยู่ที่ 0.15% แมงกานิสจะอยู่ที่ 2% นี่คือสาเหตุหนึ่งที่สเตนเลสเกรดนี้ เมื่อนำไปดัด ปั๊มขึ้นรูป จะมีความแข็งมากกว่าสเตนเลสเกรด 304 และ 316 นั่นเอง โรงงานที่ผลิตท่อสเตนเลสเกรด 301 นี้จะเห็นได้ว่าลูกโมลที่ใช้จะมีการสึกหรอเร็วกว่าปกติ ส่วนการนำไปพับก็จะยากกว่าสเตนเลสเกรด 304 ด้วย นอกจากนั้นสเตนเลสเกรด 301 ก็ยังแบ่งแยกตามส่วนผสมอื่นอีก เช่น
เกรด 301L ก็จะลดปริมาณคาร์บอนลง จาก 0.15% ลงไปที่ 0.03 % นั่นเอง ซึ่งจะเป็นตัวลดการแตกตัวของโครเมี่ยมคาร์ไบร์ รอบ ๆ แนวเชื่อมซึ่งเป็นปัญหาเรื่องของการแตกร้าว (Crack) ของรอยเชื่อม อีกทั้งเป็นการลดรอยตามดตามแนวของรอยเชื่อมด้วย บางท่านอาจจะพบเห็นอีกตัวหนึ่งในกลุ่มสเตนเลส เกรด 301 ก็คือ
เกรด 301LN ความหมายก็คือ L เท่ากับ คาร์บอนต่ำ อยู่ที่ 0.03% (0.3% Low carbon) ส่วน N เท่ากับการเติมปริมาณก๊าซไนโตรเจนพิ่มขึ้น ปกติจะอยู่ที่สูงสุด 10% โดยจะเพิ่มเป็นสูงสุด 20% และต่ำสุด 10% นั่นเองครับ
ลองมาดูตารางการเปรียบเทียบทั้งสองตัวกันว่ามีความเหมือนและความแตกต่างกันอย่างไร
Chemical Composition Specification (%)
Grade C Mn Si P S Cr Mo Ni N
เกรด C Mn Si P S Cr Mo Ni N
301 Min. - - - - - 16.0 - 6.0 -
ASTM A666 Max. 0.15 2.0 1.0 0.045 0.030 18.0 - 8.0 0.10
301L Min - - - - - 16.0 - 6.0 -
JIS G4305 Max. 0.03 2.0 1.0 0.045 0.030 18.0 - 8.0 0.20
301LN Min. - - - - - 16.5 - 6.0 0.10
EN 10088-2 Max. 0.03 2.0 1.0 0.045 0.015 18.5 - 8.0 0.20
****ที่มา Atlas Specialty Metals (
www.atlasmetals.co.au)
การเชื่อมสเตนเลสเกรด 301
ความสามารถในการเชื่อมสเตนเลสเกรดนี้ถือว่าอยู่ในเกณฑ์ดี โดยการเชื่อมให้ใช้มาตราฐานการเชื่อมโดยทั่ว ๆ ไป ในการเติมลวดในรอยเชื่อมควรจะใช้ลวดป้อนสเตนเลสเกรด 308L และถ้าจะดีให้มีการอบรอยเชื่อมจะทำให้การป้องกันการผุกร่อนทำงานได้สูงสุด ยกเว้นแต่ตัว 301L และ 301LN ไม่มีความจำเป็นต้องอบรอยเชื่อม
ตัวต่อไปอยู่ในตระกูล 300 เช่นกันแต่จะมีความแตกต่างกันใน ธาตุที่ผสมเพื่อประโยชน์ในการนำไปใช้งานในแต่ละลักษณะ ไปดูกันครับ
สเตนเลสเกรด 321 จะเป็นสเตนเลสในกลุ่มออสเตนเนติก เหมือนกันกับสเตนเลสเกรด 304 แต่จะมีการเติมธาตุไททาเนี่ยม (Ti) ผสมลงไปในเนื้อสเตนเลส ในปริมาณ 5 เท่า ของเปอร์เซ็นส่วนผสมของคาร์บอนที่ผสมอยู่ เจ้าไททาเนี่ยมที่ผสมอยู่ในสเตนเลสเกรดนี้จะช่วยลด และช่วยป้องกันการเกิด โคเมี่ยมคาร์ไบด์ ในช่วงขบวนการเชื่อม ซึ่งจะเกิดในช่วงอุณหภูมิ 800 -1500 º F หรือ 427 -816 º C โดยเฉพาะอัลลอยล์ นั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
สเตนเลสเกรดนี้ ถูกผลิตขึ้นมาเพื่อรองรับกับการป้องกันทำปฏิกิริยา หรือการผุกร่อน อย่างยอดเยี่ยม ผลิตภัณฑ์ที่จะนำสเตนเลสเกรดนี้ไปใช้ ประการแรกก็คือ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานอย่างต่อเนื่อง หรือถูกใช้กับผลิตภัณฑ์ ที่ทำงานเป็นบางครั้งบางคราวในช่วงอุณหภูมิ 800 – 1500 º F หรือ 427 – 816 º C ซึ่งเป็นช่วงของการเกิดโครเมี่ยมคาร์ไบด์นั่นเอง
อุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้จะรวมไปถึงงานที่ใช้มีความร้อนสูง ๆ ,เครื่องยนต์ดีเซล , ระบบท่อไอเสียของรถยนต์ที่ทำงานหนัก (เครื่องจักรกลหนัก) ,ผนังป้องกันไฟ , กระบอกสูบ , ตัวบอดี้ของระบบหม้อน้ำขนาดใหญ่ ,ชิ้นส่วนเครื่องบิน แม้กระทั่งอุปกรณ์หลาย ๆ ชนิดของโรงกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิง
ลองมาดูส่วนผสมของเจ้าสเตนเลสเกรด 321 กันบ้างว่าเป็นอย่างไร
คาร์บอน 0.08 Max
แมงกานิส 2.0 Max
ฟอสฟอรัส 0.045 Max
ซัลเฟอร์ 0.030 Max
ซิลิกอน 0.75 Max
โครเมี่ยม 17.0 – 19.0
นิกเกิล 9.0 – 12.0
ไททาเนี่ยม 5 x (คาร์บอน + ไนโตรเจน) Min, 0.70 Max
ไนโตรเจน 0.10 Max
สเตนเลสเกรด 321 จะมีความสามารถอย่างเยี่ยมยอดมองเห็นได้จากงานเกี่ยวกับสารเคมีชีวภาพ, งานเกี่ยวกับโรงงานสีสำหรับย้อมผ้า และยังสามารถรองรับงานที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีที่ไม่ใช่ชีวภาพ หลายๆ ตัวได้ด้วย และสเตนเลสเกรดนี้ยังสามารถต้านทานกับเจ้ากรดไนตริกเป็นอย่างดี และกรดซัลเฟอร์ที่มีการกัดกร่อนไม่รุนแรงมากนัก อย่างอย่างหนึ่งที่ต้องระวังคือ สเตนเลสเกรดนี้ไม่สามารถชุบแข็งได้ ในขบวนการอบทางความร้อน
นั่นเป็นรายละเอียดที่ได้นำมาให้ท่านที่แสวงหาความรู้ได้อ่านกันไว้ครับ เผื่อจะมีประโยชน์ต่อไปในอนาคตข้าวหน้า
คราวนี้เรามาดูสเตนเลสในกลุ่มต่อไป ที่เรียกว่ากลุ่มดูแพ็ค (Duplex Stainless Steel)
สเตนเลสกลุ่มดูแพ็คนี้ ยังไม่สามารถผลิตขึ้นได้ในประเทศไทย แต่จะได้จากการนำเข้ามาเป็นวัตถุดิบบ้าง บ้างก็เป็นแบบ Trun key คือเรียกว่านำเข้ามาเป็นชิ้นงานหรือชิ้นส่วนของอุปกรณ์เลย สเตนเลสเกรดนี้ในความเป็นจริงแล้ว เป็นการนำข้อดีต่าง ๆ ในสเตนเลส 2 เกรด มารวมกัน เพื่อให้สามารถใช้ได้กับงานตามที่ต้องการ กล่าวคือ เป็นการผสมสเตนเลส 2 ตัว โดยปริมาณการผสมอยู่ที่ 50% ต่อ 50% ของสเตนเลสกลุ่มเฟอร์ริตริก และกลุ่มออสเตนเนตริก ครับ ส่วนการนำไปใช้งานส่วนใหญ่จะเป็นในส่วนของงานโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรง การต้านทานการผุกร่อน ตัวอย่างเช่นโครงสร้างของฐานขุดเจาะน้ำมันในทะเล ฯลฯ.
สเตนเลสตระกูล ดูเพล็กซ์ จะสังเกตุง่าย ๆ โดยการดูโค๊ดตัวอักษรจะเป็นตัวเลข 4 ตัว เช่น 2205 เป็นต้น ปริมาณธาตุโครเมี่ยมที่ผสมอยู่ในสเตนเลสกลุ่มนี้ จะอยู่ประมาณ 20-25% และปริมาณส่วนผสมของธาตุนิเกิล จะอยู่ที่ 4-7% ตัวอย่างเช่น
Duplex 2205 คาร์บอน 0.03 % โมลิเดนั่ม 3%
โครเมี่ยม 22% ไนโตรเจน 0.15%
นิเกิล 5% เป็นต้น
สเตนเลสตระกูล พรีซิพิเตชันฮาร์ดเดนนิ่ง (Precipitation Hardening Stainless Steel)
สเตนเลสกลุ่มนี้จะใช้วิธีการตกผลึกด้วยความร้อน เพื่อที่จะทำให้สามารถปรับปรุงเรื่อง ความแข็งแรง (Strength) และ ความเหนียว (Ductility) สเตนเลส ในกลุ่มหรือตระกูลนี้ สังเกตง่าย ๆ จากโค๊ดตัวอักษรที่เขียนไว้จะลงท้ายด้วยคำว่า PH นั่นหมายถึง P = Precipitation , H= Hardening นั่นเอง เช่น 15-5 PH, 17-4 PH (S17400) , 17-7 PH, PH13-9 Mo หรือถ้าใช้เป็นแบบ AISI ก็จะขึ้นต้นด้วยเลข 6 เช่น Aisi 630 เป็นต้น
Precipitation Hardening Stainless Steels นี้จะมีส่วนผสมของโครเมียม-นิกเกิล เป็นหลัก และมีธาตุอื่นๆผสมอยู่ด้วย เช่น อะลูมิเนียม ทองแดง ไทเทเนียม และไนโอเบียม เป็นกลุ่มซึ่งสามารถนํามา บ่มแข็ง( precipitation hardening) ได้ หลังจากการบ่มแข็งแล้ว จะทำให้เหล็กมีโครงสร้างหลักเป็น martensite โดยจะมีการการตกผลึก (precipitation) ของสารประกอบระหว่างโลหะในเนื้อเหล็กซึ่งเกิดขึ้นในระหว่างการบ่มแข็ง คุณสมบัติเด่นของเหล็กกลุ่มนี้ คือ ถ้าเผาให้อุณหภูมิสูงขึ้น เหล็กจะไม่แข็ง แต่เหนียวมาก ทำให้สามารถแปรรูปทางกลได้ง่าย เหมาะสำหรับใช้ทำแกนปั๊ม หัววาล์ว และส่วนประกอบของท่าอากาศยานในส่วนของตัวเครื่องกังหันเจ๊ท (Jet turbine) สเตนเลสกลุ่มนี้จะมีคุณสมบัติพร้อม ทั้ง fabricability, strength, heat treatment, และ corrosion resistance เหนือกว่าเหล็กทั้ง 3 ประเภทหลักใหญ่ๆที่กล่าวมาแล้ว โดยจะมีความแข็งแรงสูงมากและเป็นกลุ่มที่มีความแข็งแรงสูงที่สุดในบรรดา สเตนเลสด้วยกัน
ถึงตอนนี้ผมคิดว่าทุกคนที่อ่านข้อมูลทั้งหมดมา ก็จะเข้าใจว่าสเตนเลสนั้นมาจากไหน ป้องกันสนิมได้อย่างไร รวมไปถึงชนิดของเกรดสเตนเลสแต่ละตัว เพื่อที่จะใช้งานตามความต้องการ โดยคำนึงถึงราคาและ สิ่งแวคล้อมที่จะนำไปใช้งาน ไม่จำเป็นเลยว่าสเตนเลสที่แพงที่สุดจะใช้งานได้นานที่สุด ทนที่สุด สวยที่สุด แต่จะขึ้นอยู่กับว่า จะใช้อย่างไรที่จะคุ้มค่าและประหยัดที่สุดในงานนั้น ๆ กับสเตนเลสเกรดที่เหมาะสมที่สุด ทำให้การใช้งานยาวนาน รวมไปถึงการดูแลรักษาสเตนเลส ที่จะไม่เป็นภาระกับกับผู้ที่เป็นเจ้าของผลิตภัณฑ์นั้น
และสิ่งที่สำคัญก็คือ
“สเตนเลสก็เป็นสนิมได้ ถ้าไม่เข้าใจ ใช้ไม่เป็น”
“สเตนเลสแม่เหล็กดูดติดก็ไม่ใช่ไม่ดีสเมอไป”
“ถ้าเป็นสเตนเลสแล้วไม่มีของปลอม ของเทียม เพียงแต่จะเป็นเกรดไหนของสเตนเลส”
“สเตนเลสเกรดต่ำก็ไม่ใช่ ไม่ดีเสมอไป ขึ้นอยู่กับว่านำไปใช้ถูกต้องหรือไม่ รู้จักเขาแค่ไหน”
“ช่างสเตนเลสทุกคน ก็ไม่ใช่เข้าใจสเตนเลสทั้งหมด ก่อนที่จะสั่งงานสเตนเลส ต้องศึกษาหาข้อมูลก่อน เพื่อลดปัญหาที่จะเกิดขึ้น”
“สเตนเลสไม่ใช่ โลหะที่ไม่ต้องการดูแลรักษา แต่ควรมั่นดูแลทำความสะอาด เพื่อจะได้ใช้งานได้คุ้มค่า กับเงินที่เสียไป”
“การเชื่อในการแนะนำเกี่ยวกับสเตนเลส ต้องมั่นใจว่าเขาเข้าใจในสเตนเลสจริง ๆ “
“สเตนเลสเกิดสนิมได้ มาจาก 3 กรณี คือ เกิดจากตัวสเตนเลสเอง , เกิดจากขบวนการผลิตชิ้นงาน (ช่าง) และ เกิดจากผู้ใช้ ไม่เข้าใจสเตนเลสเพียงพอ”
ประโยคที่กล่าวมานั้น จะทำให้ท่านผู้อ่านและติดตาม ได้เกิดดวามเข้าใจ และกลายเป็นผู้รู้ จนกระทั่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านสเตนเลส ระดับมือพระกาฬทีเดียวครับ ในหัวเรื่องต่อไปนั้นเราจะมาทำความรู้จักกับสนิมของสเตนเลส หรือการผุกร่อนของสเตนเลสกับว่า มีกี่แบบ ในแต่ละแบบจะสังเกตอย่างไร เกิดขึ้นจากอย่างไร เกิดจากใคร จะป้องกันไม่ให้เกิด หรือถ้าเกิดแล้วเกิดน้อยสุดได้อย่างไร
ส่วนที่ 2 “การผุกร่อนของสเตนเลส (Stainless steel corrosion)
การเกิดการกัดกร่อนของสเตนเลสนั้น ถ้าจะแยกออกมาใหญ่ ๆ แล้วสามารถแบ่งออกมาเป็นของแบบ คือ
1. การกัดกร่อนแบบทั่ว ๆ ไป (General stainless steel corrosion)
เป็นการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นตลอดทั่วผิวหน้า (Uniform attack) การกัดกร่อนแบบนี้มีอันตรายน้อยเพราะว่าสามารถวัด และทำนายการกัดกร่อนที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้าได้ การกัดกร่อนแบบนี้จะเกิดขึ้นกับสเตนเลสในสิ่งที่แวดล้อมที่มีผลต่อการกัดกร่อนในอัตราที่ต่ำมาก
: “จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี”
2. การกัดกร่อนแบบเฉพาะ (Specific stainless steel corrosion)
• การกัดกร่อนเนื่องจากความต่างศักย์ไฟฟ้า (Galvanic corrosion = แกลวานิค คลอโรชั่น))
เป็นการกัดกร่อนที่เกิดจากโลหะ 2 ชนิดที่มีศักย์ทางไฟฟ้าแตกต่างกันมาอยู่ติดกัน คือระหว่างเหล็กกับสเตนเลส ซึ่งสเตนเลสจะมีศักย์ไฟฟ้าสถิตที่สูงกว่าเหล็ก จะส่งผลทำให้เหล็กนั้นเกิดการกัดกร่อน หรือสนิมขึ้นเร็วกว่าปกติ ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณมีราวตากผ้าที่เป็นสเตนเลส แล้วคุณนำไม้แขวนเสื้อที่เป็นเหล็กมาแขวน ก็จะส่งผลให้ไม้แขวนเสื้อเกิดสนิมขึ้น หรือโครงสเตนเลสที่ยึดตามรถกระบะ และมีการยึดด้วยโบลท์ระหว่างสเตนเลสกับตัวรถ จะเห็นว่าจะเกิดสนิมขึ้นตามรูปที่ 14
นอกเหนือจากการยึดด้วยโบลท์ น๊อตที่เป็นเหล็กแล้ว กรณีที่ต้องมีการเชื่อมต่อโดยการเชื่อมอย่างถาวรระหว่างเหล็กกับสเตนเลสนั้น สามารถทำได้แต่ต้องป้อกันกัลป์วานิค คลอโรชั่นไว้ก่อน โดยการใช้ลวดเชื่อมสเตนเลส เกรด 309 เชื่อมลงบนผิวเหล็กแบบ “ทาเนย” (battering) เสียก่อน คือการเปลี่ยนคุณสมบัติของผิวเหล็กที่จะใช้สเตนเลสเชื่อมต่อ ให้เป็นสเตนเลสอ่อน ๆ เสียก่อน เปรียบเสมือนน้ำจืดในแม่น้ำพบกับน้ำเค็มในทะเล จะมีน้ำกร่อยเป็นตัวที่อยู่ระหว่างกลาง ซึ่งจะช่วยลดปัญหาการกัดกร่อนแบบกัลป์วานิค หรือไฟฟ้าสถิตย์ให้มีปัณหาน้อยลง
รูปที่ 14 การกัดกร่อนแบบการถ่ายเทศักย์ไฟฟ้าสถิตย์ หรือแกลวานิล
วิธีการแก้ไขปัญหาการกัดกร่อนชนิดแกลวานิค
1. หลีกเลี่ยงการใช้ น๊อต สกรูเหล็กในการขัน ยึด ดึง งานสเตนเลส
2. ห้ามใช้ใบเจียรงานเหล็กมาใช้กับงานสเตนเลส
3. อย่าวางชิ้นงานสเตนเลสในบริเวณพื้นที่ที่มีการทำงานของเหล็ก เช่นการตัด การเจียร การเจาะต่างๆ
4. ถ้ามีความจำเป็นตัวใช้ น๊อต สกรูเหล็กร่วมกับสเตนเลส ควรจะมีแผ่นกั้นไม่ให้ส่วนที่เป็นเหล็กสัมผัสกับสเตนเลส
