นี่คือที่ที่ชุดเหล็กตรงตามข้อกำหนดหรือเกรดมากกว่าหนึ่งรายการ เป็นวิธีที่ทำให้ร้านค้าหลอมผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการ จำกัด จำนวนเหล็กประเภทต่าง ๆ องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลของเหล็กสามารถตอบสนองได้มากกว่าหนึ่งเกรดภายในมาตรฐานเดียวกันหรือข้ามหลายมาตรฐาน นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ถือหุ้นลดระดับสินค้า

ตัวอย่างเช่นเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับ 1.4401 และ 1.4404 (316 และ 316L) ที่จะได้รับการรับรองสอง - นั่นคือปริมาณคาร์บอนน้อยกว่า 0.030% เหล็กที่ผ่านการรับรองมาตรฐานทั้งในยุโรปและสหรัฐอเมริกาก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน

พื้นผิวมีหลายประเภทแตกต่างกันบนสแตนเลส สิ่งเหล่านี้บางส่วนมาจากโรงสี แต่ส่วนใหญ่จะถูกนำไปใช้ในภายหลังในระหว่างการประมวลผลเช่นขัดเงา, ขัด, ระเบิด, แกะสลักและเสร็จสิ้นสี

ความสำคัญของการเสร็จสิ้นพื้นผิวในการพิจารณาความต้านทานการกัดกร่อนของพื้นผิวสแตนเลสไม่สามารถเน้นมากเกินไป พื้นผิวที่ขรุขระสามารถลดความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมเกรดต่ำ

สแตนเลสประเภทต่าง ๆ ถูกนำมาใช้ในช่วงอุณหภูมิทั้งหมดตั้งแต่อุณหภูมิจนถึง 1100 องศาเซลเซียสการเลือกเกรดขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ:

อุณหภูมิสูงสุดของการทำงาน
เวลาที่อุณหภูมิธรรมชาติของกระบวนการ
ประเภทของบรรยากาศการออกซิไดซ์การลดซัลไฟด์คาร์บูไรซิ่ง
ความต้องการความแข็งแรง

ในมาตรฐานยุโรปมีการจำแนกความแตกต่างระหว่างเหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กกล้าทนความร้อน อย่างไรก็ตามความแตกต่างนี้มักจะเบลอและเป็นประโยชน์ในการพิจารณาว่าเป็นเหล็กชนิดหนึ่ง

การเพิ่มปริมาณของโครเมียมและซิลิกอนจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน การเพิ่มขึ้นของปริมาณนิกเกิลให้ความต้านทานการเกิดคาร์บูซิเนชันที่สูงขึ้น

สเตนเลสออสเทนนิติกมีการใช้อย่างกว้างขวางเพื่อให้บริการจนถึงอุณหภูมิฮีเลียมเหลวที่ต่ำกว่า (-269 องศาเซลเซียส) นี่คือสาเหตุหลักมาจากการขาดการเปลี่ยนแปลงที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนจากการแตกหักแบบเหนียวและเปราะในการทดสอบความเหนียวที่มีแรงกระแทก

การวัดความเหนียวโดยการกระแทกตัวอย่างเล็ก ๆ ด้วยค้อนเหวี่ยง ระยะทางที่ค้อนหมุนหลังจากการชนเป็นเครื่องวัดความแกร่ง ยิ่งระยะทางสั้นลงเท่าไหร่เหล็กก็จะยิ่งแกร่งขึ้นเนื่องจากพลังงานของค้อนถูกดูดกลืนโดยตัวอย่าง ความเหนียวนั้นวัดได้ในจูล (J) มีการระบุค่าความเหนียวต่ำสุดสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ค่าของ 40 J ถือว่าสมเหตุสมผลสำหรับเงื่อนไขการให้บริการส่วนใหญ่

เหล็กที่มีโครงสร้างเฟอร์ริติกหรือมาร์เทนซิติกแสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันจากความเหนียว (ปลอดภัย) ไปเป็นการแตกหักแบบเปราะ (ไม่ปลอดภัย) ในอุณหภูมิที่ต่างกัน แม้แต่เหล็กที่ดีที่สุดยังแสดงพฤติกรรมนี้ที่อุณหภูมิสูงกว่า -100 องศาเซลเซียสและในหลาย ๆ กรณีต่ำกว่าศูนย์

ในทางตรงกันข้ามเหล็กออสเทนนิติกจะแสดงการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของค่าความทนทานต่อแรงกระแทกและยังคงสูงกว่า 100 J ที่ -196 องศาเซลเซียส

อีกปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อการเลือกใช้เหล็กที่อุณหภูมิต่ำคือความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงจากออสเทนไนต์มาเป็นมาร์เทนไซต์

เป็นที่ทราบกันโดยทั่วไปว่า "สแตนเลสไม่ใช่แม่เหล็ก" นี่ไม่ใช่ความจริงที่เคร่งครัดและสถานการณ์จริงค่อนข้างซับซ้อนกว่า ระดับการตอบสนองแม่เหล็กหรือการซึมผ่านของแม่เหล็กนั้นมาจากโครงสร้างจุลภาคของเหล็ก วัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กทั้งหมดมีความสามารถในการซึมผ่านของสัมพัทธ์ของ 1 โครงสร้างออสเทนนิติกนั้นไม่ใช่แม่เหล็กทั้งหมดดังนั้นสแตนเลสออสเทนนิติก 100% จะมีการซึมผ่านของ 1 ในทางปฏิบัติไม่สามารถทำได้ มีเฟอร์ไรต์และ / หรือมาร์เทนไซต์ในปริมาณเล็กน้อยอยู่เสมอดังนั้นค่าการซึมผ่านจึงสูงกว่า 1 เสมอ ค่าทั่วไปสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกสามารถจัดเรียงตามลำดับของ 1.05 - 1.1

เป็นไปได้ที่จะมีการเปลี่ยนแปลงการซึมผ่านของเหล็กออสเทนนิติกในระหว่างกระบวนการผลิต ยกตัวอย่างเช่นงานเย็นและการเชื่อมจะต้องเพิ่มปริมาณของ martensite และ ferrite ตามลำดับในเหล็ก ตัวอย่างที่คุ้นเคยคือในอ่างล้างจานสแตนเลสที่ตัวเจาะแบนมีการตอบสนองแม่เหล็กเล็กน้อยในขณะที่ชามกดมีการตอบสนองที่สูงขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของมาร์เทนไซต์โดยเฉพาะที่มุม

ในทางปฏิบัติสเตนเลสสตีลออสเทนนิติกใช้สำหรับการใช้งานที่“ ไม่เป็นแม่เหล็ก” ตัวอย่างเช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ในกรณีเหล่านี้มักจำเป็นต้องยอมรับการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงสุดระหว่างลูกค้าและซัพพลายเออร์ มันอาจจะต่ำเท่ากับ 1.004

มาร์เทนซิติก, เฟอริติก, เพล็กซ์และเหล็กชุบแข็งเป็นแม่เหล็ก

สแตนเลสมักจะแบ่งออกเป็นประเภท 5:

1.Ferritic - เหล็กกล้าเหล่านี้มีพื้นฐานมาจาก Chromium ที่มีปริมาณคาร์บอนน้อยโดยปกติจะน้อยกว่า 0.10% เหล็กเหล่านี้มีโครงสร้างจุลภาคคล้ายกับคาร์บอนและเหล็กอัลลอยด์ต่ำ พวกเขามักจะถูก จำกัด การใช้งานในส่วนที่ค่อนข้างบางเนื่องจากขาดความทนทานในการเชื่อม อย่างไรก็ตามในกรณีที่ไม่ต้องการการเชื่อมพวกมันก็มีการใช้งานที่หลากหลาย พวกเขาไม่สามารถชุบแข็งโดยการรักษาความร้อน เหล็กกล้าโครเมี่ยมสูงที่มีโมลิบดีนัมเพิ่มเติมสามารถนำมาใช้ในสภาวะที่รุนแรงเช่นน้ำทะเล เหล็กเฟอร์ริติกยังถูกเลือกสำหรับความต้านทานต่อการแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเครียด พวกเขาจะไม่สามารถจัดเป็นสเตนเลสสตีลได้ พวกเขาเป็นแม่เหล็ก
2.Austenitic - เหล็กเหล่านี้เป็นเหล็กที่พบมากที่สุด โครงสร้างทางจุลภาคของพวกมันมาจากการเติมนิกเกิลแมงกานีสและไนโตรเจน มันเป็นโครงสร้างเดียวกับที่เกิดขึ้นในเหล็กธรรมดาที่อุณหภูมิสูงกว่ามาก โครงสร้างนี้ทำให้เหล็กเหล่านี้มีการผสมผสานระหว่างความสามารถในการเชื่อมและการขึ้นรูป สามารถเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนโดยเพิ่มโครเมียมโมลิบดีนัมและไนโตรเจน พวกเขาไม่สามารถชุบแข็งโดยการรักษาความร้อน แต่มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์ของความสามารถในการทำงานแข็งถึงระดับความแข็งแรงสูงในขณะที่ยังคงรักษาระดับของความเหนียวและความเหนียวที่มีประโยชน์ เหล็กกล้าออสเทนนิติกมาตรฐานมีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียด เหล็กกล้าออสเทนนิติกนิกเกิลที่สูงขึ้นมีความต้านทานต่อการแตกร้าวของการกัดกร่อนความเครียด พวกมันไม่ใช่แม่เหล็ก แต่มักจะมีการตอบสนองทางแม่เหล็กขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและการชุบแข็งของเหล็ก
3.Martensitic - เหล็กเหล่านี้มีลักษณะคล้ายกับเหล็กเฟอร์ริติกโดยมีพื้นฐานจากโครเมียม แต่มีระดับคาร์บอนสูงขึ้นถึงสูงถึง 1% สิ่งนี้ทำให้พวกเขาแข็งและอารมณ์เหมือนคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยต่ำ พวกเขาจะใช้ในกรณีที่ต้องการความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อนปานกลาง พวกเขาพบมากในผลิตภัณฑ์ยาวกว่าในรูปแบบแผ่นและแผ่น พวกเขามีความสามารถในการเชื่อมและขึ้นรูปต่ำโดยทั่วไป พวกเขาเป็นแม่เหล็ก
4.Duplex - เหล็กเหล่านี้มีโครงสร้างจุลภาคซึ่งมีเฟอริติกประมาณ 50% และ 50% ออสเทนนิติก สิ่งนี้ให้ความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กกล้าเฟอริติกหรือออสเทนนิติก ทนต่อการแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเครียด เรียกว่า "เพล็กซ์เพล็กซ์" เป็นสูตรที่มีความต้านทานการกัดกร่อนเทียบเคียงได้กับเหล็กกล้าออสเทนนิติกมาตรฐาน แต่เพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการแตกร้าวของการกัดกร่อนความเครียด เหล็กกล้า“ ซูเปอร์ดูเพล็กซ์” ได้เสริมความแข็งแกร่งและต้านทานการกัดกร่อนทุกรูปแบบเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าออสเทนนิติกมาตรฐาน พวกเขาเชื่อมได้ แต่ต้องระมัดระวังในการเลือกวัสดุสิ้นเปลืองเชื่อมและอินพุตความร้อน มีความสามารถในการขึ้นรูปปานกลาง พวกมันเป็นแม่เหล็ก แต่ไม่มากเท่ากับเฟอริติกเกรดมาร์เทนซิติกและค่า PH เนื่องจากเฟสออสเทนนิติก 50%
5.Precipitation hardening (PH) - เหล็กเหล่านี้สามารถพัฒนาความแข็งแรงสูงมากโดยการเพิ่มองค์ประกอบเช่นทองแดง, ไนโอเบียมและอลูมิเนียมให้กับเหล็ก ด้วยการรักษาความร้อนที่“ แก่ชรา” อนุภาคที่ละเอียดมากก่อตัวขึ้นในเมทริกซ์ของเหล็กซึ่งให้ความแข็งแรง เหล็กเหล่านี้สามารถกลึงให้มีรูปร่างที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งต้องการความคลาดเคลื่อนที่ดีก่อนการรักษาขั้นสุดท้ายเนื่องจากมีการบิดเบือนขั้นต่ำจากการรักษาขั้นสุดท้าย สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับการชุบแข็งแบบธรรมดาและการแบ่งเบาบรรเทาในเหล็กกล้ามาร์เทนซิติกซึ่งการบิดเบือนมีปัญหามากกว่า ความต้านทานการกัดกร่อนเปรียบได้กับเหล็กกล้าออสเทนนิติกมาตรฐานเช่น 1.4301 (304)

 รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของการกัดกร่อนในสแตนเลสคือ:

การกัดกร่อนแบบ Pitting - ชั้นพาสซีฟบนสแตนเลสสามารถถูกโจมตีจากสารเคมีบางชนิด คลอไรด์ไอออน Cl- เหล่านี้พบมากที่สุดและพบได้ในวัสดุในชีวิตประจำวันเช่นเกลือและสารฟอกขาว หลีกเลี่ยงการกัดกร่อนแบบบ่อด้วยการทำให้แน่ใจว่าสแตนเลสจะไม่สัมผัสกับสารเคมีที่เป็นอันตรายนาน ๆ หรือโดยการเลือกเหล็กเกรดที่ทนทานต่อการโจมตี สามารถประเมินความต้านทานการกัดกร่อนแบบ pitting ได้โดยใช้หมายเลข Pitting Resistance Equivalent Number ซึ่งคำนวณจากปริมาณโลหะผสม
การกัดกร่อนรอยแยก - สแตนเลสต้องใช้ออกซิเจนเพื่อให้แน่ใจว่าชั้นแฝงสามารถก่อตัวขึ้นบนพื้นผิว ในรอยแยกที่แน่นมากมันเป็นไปไม่ได้ที่ออกซิเจนจะสามารถเข้าถึงพื้นผิวสเตนเลสได้ การกัดกร่อนรอยแยกจะหลีกเลี่ยงได้โดยการปิดผนึกรอยแยกด้วยกาวที่มีความยืดหยุ่นหรือโดยใช้เกรดทนต่อการกัดกร่อนมากขึ้น
การกัดกร่อนทั่วไป - โดยทั่วไปสแตนเลสจะไม่กัดกร่อนเหมือนกันกับคาร์บอนทั่วไปและเหล็กกล้าอัลลอย อย่างไรก็ตามด้วยสารเคมีบางชนิดกรดโดยเฉพาะชั้นเลเยอร์แฝงอาจถูกโจมตีอย่างสม่ำเสมอโดยขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและอุณหภูมิและการสูญเสียโลหะจะกระจายไปทั่วพื้นผิวทั้งหมดของเหล็ก กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟูริกที่ความเข้มข้นบางชนิดมีความดุดันต่อสเตนเลส
การสึกกร่อนความเครียด (SCC) - นี่เป็นรูปแบบของการกัดกร่อนที่ค่อนข้างหายากซึ่งต้องมีการรวมกันของความเครียดแรงดึงอุณหภูมิและสายพันธุ์ที่มีการกัดกร่อนซึ่งมักจะเป็นคลอไรด์ไอออนเพื่อให้เกิดขึ้น การใช้งานทั่วไปที่ SCC สามารถเกิดขึ้นได้คือถังเก็บน้ำร้อนและสระว่ายน้ำ อีกรูปแบบหนึ่งที่รู้จักกันในชื่อซัลไฟด์ความเครียดกัดกร่อนแตก (SSCC) เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ในการสำรวจและผลิตน้ำมันและก๊าซ
การกัดกร่อนตามขอบเกรน - ตอนนี้เป็นการกัดกร่อนรูปแบบหนึ่งที่ค่อนข้างหายาก หากระดับคาร์บอนในเหล็กสูงเกินไป Chromium สามารถรวมกับคาร์บอนเพื่อสร้างโครเมียมคาร์ไบด์ได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิระหว่างประมาณ 450-850 องศาเซลเซียสกระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่าการแพ้และมักเกิดขึ้นระหว่างการเชื่อม โครเมียมที่มีอยู่ในการสร้างชั้นพาสซีฟจะลดลงอย่างมีประสิทธิภาพและอาจเกิดการกัดกร่อนได้ หลีกเลี่ยงการเลือกเกรดคาร์บอนต่ำที่เรียกว่าเกรด 'L' หรือโดยใช้เหล็กที่มีไทเทเนียมหรือไนโอเบียมซึ่งรวมกับคาร์บอนเป็นพิเศษ
การกัดกร่อนของกัลวานิก - หากโลหะสองชนิดที่ไม่เหมือนกันสัมผัสกันและด้วยอิเล็กโทรไลต์เช่นน้ำหรือสารละลายอื่น ๆ ก็เป็นไปได้ที่จะตั้งค่าเซลล์กัลวานิก สิ่งนี้ค่อนข้างเหมือนแบตเตอรี่และสามารถเร่งการกัดกร่อนของโลหะที่ 'มีตระกูล' น้อยกว่าได้ สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการแยกโลหะด้วยฉนวนที่ไม่ใช่โลหะเช่นยาง

แม้ว่าเหล็กกล้าไร้สนิมจะทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนหรือโลหะผสมทั่วไป แต่ในบางสถานการณ์ก็สามารถกัดกร่อนได้ มันเป็น 'คราบน้อย' ไม่ใช่ 'คราบไม่ได้' ในสภาพแวดล้อมที่มีบรรยากาศหรือน้ำปกติสเตนเลสจะไม่สึกกร่อนตามที่แสดงโดยอ่างล้างจานช้อนส้อมกระทะและพื้นผิวการทำงาน

มีมุมมองที่ถือกันอย่างกว้างขวางว่าสแตนเลสถูกค้นพบใน 1913 โดยนักโลหะวิทยา Sheffield Harry Brearley เขากำลังทดลองกับเหล็กชนิดต่าง ๆ สำหรับอาวุธและสังเกตว่าเหล็กกล้าโครเมียม 13% ไม่ได้สึกกร่อนหลังจากผ่านไปหลายเดือน