วิธีการเลือกงานสเเตนเลส เพื่อใช้ในงานครัวเรื่อน

การเลือกสเเตนเลส เพื่อใช้ทำผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับงานเเสตนเลส นั้นมีมากมายหลากหลายชนิดที่เราสามารถเลือกใช้งานได้ ที่นี้ว่าเเต่ว่าเราต้องการเลือกงานเเสตนเลสชนิดใด เพื่อใช้ในงานที่เกี่ยวข้อง การเลือกงานเเสตนเลสนั้นบางคนอาจจะไม่รู้เรื่องนี้ ซึ่งมันจะส่งผลต่อการผลิตสเเตนเลส ฉะนั้นก่อนที่เราจะเลือกว่างานสเเตนเลสชนิดใดมาใช้ในงานใดนั้นเราควรมีเทคนิคบ้าง ว่าควรคุณสมบัติในการเลือกงานเเสตนเลสเป้นอย่างไร

 
คุณสมบัติของสแตนเลส (Stainless)

สแตนเลส เกรด SUS,310S,310,304,304l,316,316l,420,420j2,431,440c,416,430,630,17-4PH
สแตนเลสเส้น,เพลาสแตนเลส,สแตนเลสเส้นกลม,สแตนเลสเส้นสี่เหลี่ยม,สแตนเลสแผ่น,เพลากลมสแตนเลส,สแตนเลสเส้นแบน,สแตนเลสแผ่นเรียบ,แผ่นสแตนเลส,ตัดแบ่งขายตามขนาด,สแตนเลสแท่ง,สแตนเลสแท่งกลม,สแตนเลสกลม

เหล็กกล้าไร้สนิม หรือ สเตนเลส (อังกฤษ: Stainless steel) นั้น ในทางโลหกรรมถือว่าเป็นโลหะผสมเหล็ก ที่มีโครเมียมอย่างน้อยที่สุด 10.5% ชื่อในภาษาไทย แปลจากภาษาอังกฤษว่า stainless steel เนื่องจากโลหะผสมดังกล่าวไม่เป็นสนิมที่มีสาเหตุจากการทำปฏิกิริยากันระหว่าง ออกซิเจนในอากาศกับโครเมียมในเนื้อสเตนเลส เกิดเป็นฟิล์มบางๆเคลือบผิวไว้ ทำหน้าที่ปกป้องการเกิดความเสียหายให้กับตัวเนื้อสเตนเลสได้เป็นอย่างดี ปกป้องการกัดกร่อน และไม่ชำรุดหรือสึกกร่อนง่ายอย่างโลหะทั่วไป สำหรับในสหรัฐอเมริกาและในหลายประเทศ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการบิน นิยมเรียกโลหะนี้ว่า corrosion resistant steel เมื่อไม่ได้ระบุชัดว่าเป็นโลหะผสมชนิดใด และคุณภาพระดับใด แต่ในท้องตลาดเราสามารถพบเห็น สเตนเลสเกรด 18-8 มากที่สุด ซึ่งเป็นการระบุถึง ธาตุที่เจือลงในในเนื้อเหล็กคือ โครเมียมและ นิเกิล ตามลำดับ สแตนเลสประเภทนี้จัดเป็น Commercial Grade คือมีใช้ทั่วไปหาซื้อได้ง่าย มักใช้ทำเครื่องใช้ทั่วไป ซึ่งเราสามารถจำแนกประเภทของสเตนเลสได้จากเลขรหัสที่กำหนดขึ้นตามมาตรฐาน AISI เช่น 304 304L 316 316L เป็นต้น ซึ่งส่วนผสมจะเป็นตัวกำหนดเกรดของสเตนเลส ซึ่งมีความต้องการในการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป สเตนเลสกับการเกิดสนิม ปกติ Stainless steel จะไม่เป็นสนิมเพราะที่ผิวของมันจะมีฟิล์มโครเมียมออกไซด์ บางๆเคลือบผิวอยู่อันเนื่องมาจากการทำปฏิกิริยากันระหว่าง Cr ใน Stainless steel กับ ออกซิเจนในอากาศ การทำให้ Stainless steel เป็นสนิมคือการถูกทำลายฟิล์มโครเมียมออกไซด์ ที่เคลือบผิวออกไปในสภาวะที่ Stainless steel สามารถเกิดสนิมได้ ก่อนที่ฟิล์มโครเมียมออกไซด์จะก่อตัวขึ้นมาอีกครั้งเช่น ถ้าสเตนเลสถูกทำให้เกิดรอยขีดข่วน แล้วบริเวณรอยนั้นมีความชื้น ซึ่งสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยากับธาตุเหล็กก่อนที่ฟิล์มโครเมียมออกไซด์จะก่อตัวขึ้นมา ก็จะเป็นสาเหตุให้เกิดสนิมขึ้นได้

ค่าการนำความร้อน (Thermal conductivity)

สเตนเลสทุกชนิดจะมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนมาก สเตนเลสเกรดที่มีส่วนผสมโครเมียมอย่างเดียว (plain chromium steel) มีค่าการนำความร้อน +_1/3 และเกรดออสเทนนิติกมีค่าการนำความร้อน +_1/4 ของเหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้มีผลต่อการใช้งานที่อุณหภูมิสูง เช่นมีผลต่อการควบคุมปริมาณความร้อนเข้าระหว่างการเชื่อม, ต้องให้ความร้อนเป็นระยะเวลานานขึ้น เมื่อต้องทำงานขึ้นรูปร้อน

สัมประสิทธิ์การขยายตัว(Expansion coefficient)

สเตนเลสเกรดที่มีส่วนผสมโครเมียมอย่างเดียวมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวคล้ายกับเหล็กกล้าคาร์บอน แต่เกรดออสเทนนิติกจะมีสัมประสิทธ์การขยายตัวสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน 1½ เท่า การที่สเตนเลสมีการขยายตัวสูงแต่มีค่าการนำความร้อนต่ำทำให้ต้องหามาตรการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงผลเสียหายที่ตามมาเช่น ใช้ปริมาณความร้อนในการเชื่อมต่ำ, กระจายความร้อนออกโดยใช้แท่งทองแดงรองหลัง, การจับยึดป้องกันการบิดงอ ปัจจัยเหล่านี้ต้องพิจารณาการใช้งานร่วมกันของวัสดุ เช่นท่อแลกเปลี่ยนความร้อน (heat exchanger) ระหว่างเปลือกโครงสร้างเหล็กกล้าคาร์บอน และท่อออสเทนนิติคเป็นต้น

ฟิล์มป้องกันและการสร้างฟิล์ม (Passive film)

สเตนเลสจะมีฟิล์มบางๆ ต้านทานการกัดกร่อน จำเป็นต้องรักษาความสมบูรณ์ของฟิล์มป้องกัน ดังนี้

หลีกเลี่ยงความเสียหายหรือการสัมผัสรุนแรงทางกล

ซ่อมปรับปรุงพื้นที่ที่มีผลต่อการเสียหายเช่น บริเวณที่เกิดสะเก็ดหรือคราบออกไซด์เนื่องจากอุณหภูมิสูงใกล้ๆ แนวเชื่อม, บริเวณที่เกิดความเสียหายทางกลหรือมีการเจียระไน, มีการปนเปื้อนโดยวิธีการสร้างฟิล์มป้องกัน (passivation) อย่างเดียวหรือใช้ทั้งวิธีการแช่กรดเพื่อกำจัดคราบจากออกไซด์ (pickling) หรือ การแช่กรดหรือทาน้ำยาสร้างฟิล์มออกไซด์ (passivation) ที่ผิวเหล็กกล้าสเตนเลส

แน่ใจว่ามีออกซิเจนเพียงพอและสม่ำเสมอ ที่สร้างออกไซด์ที่ผิวของ เหล็กกล้าสเตนเลสได้

การเสียหายที่ผิวเนื่องจากการเสียดสีที่ผิวโลหะกับโลหะอย่างรุนแรง (Galling /pick up / seizing)

ผิวหน้าสเตนเลสมีแนวโน้มที่จะเกิดการเสียหายเนื่องจากการเสียดสีอย่างรุนแรง ต้องหลีกเลี่ยงและระมัดระมัดระวัง ความเสียหายที่จะเกิดขึ้นดังกล่าวโดยสำหรับผิวหน้าที่มีการเสียดสีกันตลอดเวลา ควรใช้ Load หรือแรงเสียดสีต่ำสุด และต้องแน่ใจว่าการเสียดสีไม่สร้างความร้อนเกิดขึ้น ควรรักษาผิวสัมผัสไม่ให้มีการบดกับผงฝุ่น เม็ด ทรายฯลฯ และใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือเคลือบผิว

ประเภทของสแตนเลส

คนโดยทั่วไปจะไม่ทราบว่าสเตนเลสมีกี่ประเภท และมักจะมีการเข้าใจผิดว่าสเตนเลสแท้ต้องแม่เหล็กดูดไม่ติด แต่จริงๆแล้วการที่แม่เหล็กจะดูดติดหรือไม่ติดนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของสเตนเลส สเตนเลสแบ่งออกเป็นกลุ่มพื้นฐาน ได้ 5 กลุ่มคือ ออสเทนนิติค, เฟอริติค, ดูเพล็กซ์, มาร์เทนซิติค และ กลุ่มเพิ่มความแข็งโดยวิธีการตกผลึก

กลุ่มออสเทนนิติค (Austenitic) หรือสเตนเลสตระกูล 300 เป็นเกรดที่ใช้งานแพร่หลายมากที่สุดถึง 70%

มีคุณสมบัติที่แม่เหล็กดูดไม่ติด (non – magnetic) มีส่วนผสมของโครเมียม 16% คาร์บอนอย่างมากที่สุด 0.15% มีส่วนผสมของธาตุนิกเกิล 8% เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในการทำการประกอบ(Fabrication)และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน เกรดที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายและนิยมเรียก 18/10 คือการที่มีส่วนผสมของโครเมียม 18% และนิกเกิล 10%

กลุ่มเฟอริติค (Ferritic) แม่เหล็กดูดติด(magnetic) มีธาตุคาร์บอนผสมปริมาณที่ต่ำ และมีโครเมียมเป็นธาตุผสมหลักที่สำคัญอาจอยู่ระหว่าง 10.5%-27% และมีนิกเกิ้ลเป็นส่วนผสมอยู่น้อยมากหรือไม่มีเลย

กลุ่มมาร์เทนซิติค (Martensitic) แม่เหล็กดูดติด(magnetic) มีส่วนผสมของโครเมียม 12-14% และมีธาตุคาร์บอนผสมอยู่ปานกลาง มีโมลิบดีนัมเป็นส่วนผสมอยู่ประมาณ 0.2-1% ไม่มีนิกเกิล

สเตนเลสตระกูลนี้สามารถปรับความแข็งได้โดยการให้ความร้อนแล้วทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว (Quenching)และอบคืนตัว (Tempering) สามารถลดความแข็งได้ คล้ายกับเหล็กกล้าคาร์บอน และพบการใช้งานที่สำคัญในการผลิตเครื่องตัด, อุตสาหกรรมเครื่องบินและงานวิศวกรรมทั่วไป

กลุ่มเพิ่มความแข็งโดยการตกผลึก (Precipitation hardening)เกรดที่เป็นที่รู้จักในตระกูลนี้ คือ 17-4H ซึ่งมีส่วนผสมของโครเมียม 17% และนิกเกิล 4% สามารถเพิ่มความแข็งแรงได้โดยกลไกเพิ่มความแข็งจากการตกผลึก (Precipitation hardening mechanism) โดยสามารถเพิ่มความแข็งแรงสูงมาก มีค่าความเค้นพิสูจน์ (Proof stress) อยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 1,500 เมกาปาสคาล (MPa) ขึ้นอยู่กับชนิดและกรรมวิธีปรับปรุงคุณสมบัติด้วยความร้อน (Heat treatment)

กลุ่มดูเพล็กซ์ (Duplex) มีโครงสร้างผสมระหว่าง โครงสร้างเฟอริติค และออสเทนนิติค มีโครเมียมเป็นธาตุผสมอยู่ระหว่าง 19-28% และโมลิบดินัมสูงกว่า 5% และมีนิกเกิลน้อยกว่าตระกูลออสเทนนิติค พบว่ามีการใช้งานมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบรรยากาศแวดล้อมของคลอไรด์

สเตนเลสแบ่งออกได้เป็น 4 กลุ่มหลัก (อีกนิยามหนึ่ง)

1.MARTENSITIC เป็นกลุ่มที่มีส่วนผสมของโครเมี่ยม (Cr) ระหว่าง 12 – 18% โดยมีเกรด 403, 410, 414,416, 420, 431, 416, 440A/B/C, 501 และ 502 คุณสมบัติหลักคือ สามารถชุบแข็งได้ ซึ่งส่งผลให้เนื้อสเตนเลสมีความแข็งแกร่งมากและทนต่อการเสียดสีได้ดี จึงเหมาะกับงานทำชิ้นส่วนเครื่องมือ เครื่องจักร แต่แม่เหล็กสามารถดูดติดได้

2.FERRITIC เป็นกลุ่มที่มีโครเมี่ยม (Cr) อยู่ระหว่าง 12 – 18% และมีคาร์บอน (C) น้อยกว่า 0.2% สเตนเลสในกลุ่มนี้มีราคาถูกที่สุด ไม่สามารถรีดให้แข็งขึ้นได้ แม่เหล็กดูดติด และไม่สามารถชุบแข็งได้ มีโอกาสเป็นสนิมได้ง่ายกว่ากลุ่มอื่น หากใช้งานในสิ่งแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม จึงนิยมนำมาใช้งาน บางชนิดที่ไม่สัมผัสกับกรดโดยตรง เช่น ฝอยขัดหม้อ ลวดรัดสายไฟฟ้า โครงโต๊ะวางเตาแก๊ส เกรดในกลุ่มนี้มี 405, 430, 442 และ 446

3.AUSTENITIC เป็นกลุ่มที่นิยมใช้กันมากที่สุด โดยมีโครเมียม (Cr) 10.5 -24% เมื่อเพิ่มนิเกิ้ล (Ni) จะทำให้สเตนเลสมีคุณสมบัติทนต่อสนิมและการกัดกร่อนได้ดี สามารถเพิ่มความแข็งด้วยการรีดเย็นได้ แม่เหล็กดูดไม่ติด แต่ไม่สามารถชุบแข็งได้ เกรดในกลุ่มนี้มี 201, 202, 301, 302, 303, 304, 305, 308, 309, 310, 314, 316, 347 และ 348

4.DUPLEX เป็นกลุ่มที่ผสมกันระหว่า AUSTENITIC และ FERRITIC ซึ่งนำข้อดีของทั้งสองกลุ่มมารวมกันเพื่อวัตถุประสงค์ของการใช้งานเฉพาะเจาะจงบางประเภท ซึ่งไม่ค่อยมีการผลิตมากนัก

อ่านเพิ่มเติม งานเเสตนเลสได้ที่ http://www.thailandkitchenware.com/