สแตนเลส (Stainless)

สแตนเลส มีคุณสมบัติอะไร? มีกี่ประเภท?

สแตนเลส Stainless หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งคือ วัสดุที่ทำมาจากเหล็กกล้าไร้สนิม เป็นวัสดุที่มีความสามารถต้านทานการถูกกัดกร่อน ซึ่งถือว่าเป็นคุณสมบัติพิเศษ โดยสามารถทำให้ประสิทธิภาพความคงทนเพิ่มขึ้นได้ ด้วยการใส่ธาตุโครเมียมลงไปเป็นส่วนผสม รวมถึงแร่ธาตุอื่นๆ เช่น นิกเกล ไนโตรเจน และโมลิบดิบมัน เป็นต้น จึงได้รับการนำไปใช้ในวงการก่อสร้างตั้งแต่ตอนที่มันถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อร้อยกว่าปีที่แล้ว และยังคงยืนหยัดในฐานะวัสดุที่สำคัญในการใช้งานจนถึงทุกวันนี้

เนื่องจากลักษณะที่ดูดีและความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อน ความร้อน หรือความเย็นวัสดุสแตนเลสจึงถูกนำไช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรงทนทาน เช่น รั้วบ้าน (fence) อุปกรณ์ราวกันตก (rainling) อุปกรณ์ชาวเวอร์ (shower) มุ้งลวดนิรภัย (security screen) อุปกรณ์มือจับประตูหน้าต่าง (handle) กลอนล็อค (locking system) เป็นต้น

มุ้งสแตนเลส

เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถนำไปรีไซเคิลได้อย่างสมบูรณ์เมื่อหมดอายุการทำงานและยังเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการใช้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายด้วย โดยการใช้งานสแตนเลสทั่วไป สามารถแบ่งตาม 4 กลุ่ม ดังนี้

กลุ่มออสเทนนิติค (Austenitic Stainless Steel)

เป็นกลุ่มที่มีการประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมมากที่สุด โดยเหล็กกล้ากลุ่มนี้ไม่สามารถเพิ่มความแข็งได้ ด้วยกระบวนการทางความร้อน แต่สามารถทำให้แข็งขึ้นได้ โดยการขึ้นรูปเย็น (Work Hardening) มีสมบัติที่ไม่ดูดติดแม่เหล็ก (Nonmagnetic) ในสภาพหลังผ่านการอบอ่อน ยกเว้นในกรณีที่มีการขึ้นรูปเย็นอย่างรุนแรง แม้ว่าเหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มออสเตนนิติกถูกนำมาประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ จำนวนมาก โดยเฉพาะประเภทโครงสร้างที่ใช้งาน ในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนรุนแรง เช่น ระบบท่อ ระบบแลกเปลี่ยนความร้อน โรงงานผลิตสารเคมี โรงงานผลิตปุ๋ยเคมี โรงงานบำบัดน้ำเสีย เนื่องจากมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบทั่วผิวหน้าดีเยี่ยม มีคุณสมบัติทางกลเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูงที่ดี ขึ้นรูปได้ง่าย

กลุ่มเฟอร์ริติค (Ferritic Stainless Steel)

เป็นโลหะชนิดที่มีเหล็กเป็นส่วนผสมหลัก ซึ่งมีโครงสร้างเป็นเหล็กกล้ทั่วไป ไม่มีสมบัติในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ดังนั้นโลหะผสมกลุ่มนี้จึงไม่สามารถเพิ่มความแข็งได้ด้วยกระบวนการอบชุบทางความร้อน เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดเฟอร์ริติกมีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับกลุ่มออสเตนนิติก   แต่อาจพบปัญหาเรื่องเกรนหยาบและสูญเสียความแกร่งหลังการเชื่อม   การใช้งาน เช่น ชิ้นส่วนเครื่องซักผ้า ชิ้นส่วนระบบท่อไอเสีย  และในบางเกรดจะผสมโครเมี่ยมสูงเพื่อใช้กับงานที่ต้องทนอุณหภูมิสูงได้

กลุ่มมาร์เทนซิติค (Martensitic Stainless Steel)

มีลักษณะคล้ายกับโลหะผสมเหล็ก-คาร์บอน กล่าวคือ สามารถทำการอบชุบทางความร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งและทำให้มีสมบัติเป็นแม่เหล็กได้ มีโครเมียมผสมอยู่ในช่วง 10.5-18% และอาจมีคาร์บอนมากถึง 1.2% สามารถ นำไปใช้ในงานที่ต้องการความทนทานและมีความแข็ง เช่น ทำใบมีด เครื่องมือผ่าตัด ตัวยึด กระสวยหรือแกนเพลา หัวฉีด เพลา และสปริง โดยทั่วไปผลิตออกมาในรูปเป็นท่อนแบน แผ่น และงานหล่อ ตัวอย่าง สแตนเลสเกรดมาร์เทนซิติคทั่วไป         

กลุ่มดูเพล็กซ์ (Duplex Stainless Steel)

สมบัติที่ดีร่วมกันระหว่างความต้านทานการกัดกร่อนสูงและมีสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมนั้น เกิดจากโครงสร้างจุลภาคที่ประกอบด้วยเฟอร์ไรต์และออสเตนไนต์ในสัดส่วนที่ใกล้เคียงกัน และส่วนผสมทางเคมีของแต่ละเฟส โดยถ้ามีปริมาณโครเมียมและโมลิบดีนัมสูงจะเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนและแบบรูเข็มตามลำดับ

นอกจากนี้ยังมีการเติมไนโตรเจนซึ่งเป็นธาตุที่เพิ่มเสถียรภาพให้กับออสเตนไนต์ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับโครงสร้างด้วยกลไกการแทนที่ของสารละลายของแข็ง  สามารถนำ ไปใช้ในการทำแผงและท่ออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน อุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุ ถังเก็บ และถัง ความดันในบรรยากาศแวดล้อมของคลอไรด์ ที่มีความเข้มข้นสูง ตัวอย่างงานได้แก่ อุปกรณ์ หล่อเย็นด้วยน้ำทะเล การกลั่นน้ำทะเลให้บริโภคได้ อุตสาหกรรม หมักดอง เหมืองฉีดน้ำ อุตสาหกรรมน้ำมันและแก๊ส

สรุปได้ว่า สแตนเลสเป็นวัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ได้ใหม่เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ และดีกว่าของวัตถุดีที่ใช้ในการผลิตมาจากเศษเหล็กอีกด้วย