ในสาขาวิชาโลหะวิทยาและวัสดุศาสตร์มักมีความสับสนว่าสแตนเลสสตีล (SS) เป็นเหล็กโลหะผสมต่ำหรือไม่ ในการตอบคำถามนี้เราต้องเริ่มต้นจากคำจำกัดความลักษณะองค์ประกอบและความแตกต่างของประสิทธิภาพของทั้งสองและดำเนินการวิเคราะห์อย่างมืออาชีพ
คำจำกัดความและลักษณะหลัก
เหล็กอัลลอยด์ต่ำ: ตามที่กำหนดไว้ในอุตสาหกรรมมันหมายถึงเหล็กที่เพิ่มองค์ประกอบผสมเล็กน้อย (เช่นโครเมียม, นิกเกิล, โมลิบดีนัม ฯลฯ ) บนพื้นฐานของเหล็กกล้าคาร์บอนโดยมีเนื้อหาทั้งหมดขององค์ประกอบอัลลอยด์ไม่เกิน 5% วัตถุประสงค์หลักของมันคือการปรับปรุงคุณสมบัติเฉพาะของเหล็ก (เช่นความแข็งแรงความเหนียวหรือความต้านทานการกัดกร่อน) ในขณะที่รักษาต้นทุนการผลิตที่ค่อนข้างต่ำ
สแตนเลสสตีล (SS): เป็นเหล็กชนิดหนึ่งที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีส่วนใหญ่อาศัยการเติมโครเมียม (เนื้อหามักจะไม่น้อยกว่า 10.5%) เพื่อสร้างฟิล์มโครเมียมออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิว นอกเหนือจากโครเมียมแล้วสแตนเลสจำนวนมากยังมีนิกเกิลแมงกานีสโมลิบดีนัมและองค์ประกอบการผสมอื่น ๆ และเนื้อหาทั้งหมดขององค์ประกอบการผสมมักจะมากกว่า 5%
ความแตกต่างที่สำคัญในการจัดองค์ประกอบ
เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการแยกแยะความแตกต่างทั้งสองอยู่ในเนื้อหาทั้งหมดขององค์ประกอบการผสมและองค์ประกอบการทำงานหลัก เหล็กอัลลอยด์ต่ำควบคุมเนื้อหาอัลลอยทั้งหมดภายใน 5% และมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลเช่นความแข็งแรงผ่านองค์ประกอบการผสมเล็กน้อย ในทางกลับกันสแตนเลสใช้โครเมียมเป็นองค์ประกอบการทำงานหลักและเนื้อหาของมันเพียงอย่างเดียวมักจะเกินขีด จำกัด เนื้อหาโลหะผสมทั้งหมดของเหล็กโลหะผสมต่ำ ตัวอย่างเช่นสแตนเลส 304 ชนิดทั่วไปมีโครเมียมประมาณ 18% และนิกเกิล 8% โดยมีปริมาณโลหะผสมทั้งหมดเกือบ 26% ซึ่งสูงกว่า 5%
นอกจากนี้แนวคิดการออกแบบขององค์ประกอบการผสมก็แตกต่างกันเช่นกัน องค์ประกอบการผสมในเหล็กโลหะผสมต่ำส่วนใหญ่จะปรับโครงสร้างจุลภาค (เช่นการกลั่นธัญพืช) เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวในขณะที่องค์ประกอบการผสมในสแตนเลสนั้นมุ่งเน้นไปที่การสร้างฟิล์มแบบพาสซีฟเพื่อให้เกิดการต้านทานการกัดกร่อน ความแตกต่างพื้นฐานในการวางแนวการทำงานนี้แยกความแตกต่างของทั้งสอง
ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพและแอปพลิเคชัน
คุณสมบัติเชิงกล: เหล็กโลหะผสมต่ำส่วนใหญ่จะใช้ในชิ้นส่วนโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรงสูงและการเชื่อมที่ดีเช่นสะพานเรือความดัน ฯลฯ การปรับปรุงประสิทธิภาพของมันจะสะท้อนให้เห็นในความต้านทานแรงดึงและความทนทานต่อแรงกระแทก
ความต้านทานการกัดกร่อน: สแตนเลสใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการการกัดกร่อนสูงเช่นอุปกรณ์เคมีอุปกรณ์การแพทย์และเครื่องจักรแปรรูปอาหาร ข้อได้เปรียบหลักคือความต้านทานการกัดกร่อนซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับเหล็กโลหะผสมต่ำที่จะจับคู่ได้แม้จะมีการเพิ่มโลหะผสมเล็กน้อย
จากสถานการณ์แอปพลิเคชันเหล็กโลหะผสมต่ำมีแนวโน้มที่จะ "ราคา - วัสดุโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพ" ในขณะที่สแตนเลสคือ "การกัดกร่อน - วัสดุการทำงานที่ทนได้"
สรุป: SS ไม่ใช่เหล็กโลหะผสมต่ำ
จากการวิเคราะห์ข้างต้นสแตนเลส (SS) ไม่ได้อยู่ในเหล็กโลหะผสมต่ำ เหตุผลสำคัญคือ: ประการแรกเนื้อหาทั้งหมดขององค์ประกอบการผสมในสแตนเลสนั้นสูงกว่าขีด จำกัด 5% ของเหล็กโลหะผสมต่ำ ประการที่สององค์ประกอบการทำงานหลักและวัตถุประสงค์ในการออกแบบของทั้งสองนั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง - สแตนเลสนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณโครเมียมสูงเพื่อให้ได้ความต้านทานการกัดกร่อนในขณะที่เหล็กโลหะผสมต่ำช่วยเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลผ่านองค์ประกอบอัลลอยด์จำนวนเล็กน้อย
ข้อสรุปนี้ไม่เพียง แต่เป็นคำจำกัดความที่ชัดเจนในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ แต่ยังมีความสำคัญที่สำคัญสำหรับการใช้งานจริงเช่นการเลือกวัสดุและการเชื่อม ตัวอย่างเช่นเมื่อการเชื่อมสแตนเลสและเหล็กโลหะผสมต่ำจำเป็นต้องเลือกขั้วไฟฟ้าพิเศษ (เช่นซีรีย์ E309) ตามคุณสมบัติที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของการเชื่อมแทนที่จะถือเป็นวัสดุที่เป็นหมวดหมู่เดียวกัน
