เหล็กกล้าไร้สนิม ตอนที่ 4: มาตรฐานการจำแนกชนิดของเหล็กกล้าไร้สนิม

บทความเกี่ยวกับเหล็กกล้าไร้สนิมครั้งก่อน ผมได้นำเสนอความเป็นมา แต่ตอนนี้ผมจะเสนอมาตรฐานการจำแนกชนิดของเหล็กกล้าไร้สนิมครับ............

แม้ว่าเหล็กกล้าไร้สนิมมีมากมายหลายเกรดและมีการพัฒนาเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แต่ในอุตสาหกรรมผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมไม่ได้มีการกำหนดมาตรฐานตามส่วนผสมทางเคมีของโลหะผสมที่ผลิตขึ้นมา เพื่อให้ง่ายต่อการเรียกชื่อและจดจำ จนกระทั่งในราวปี ค.ศ. 1930 สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งอเมริกา (American Iron and Steel Institute) หรือ AISI ซึ่งเป็นสถาบันที่เก่าแก่ที่สุดที่จัดทำมาตรฐานของเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมด้วยระบบตัวเลข (Numbering System) 4 ตัว (เช่น AISI 1040) และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายจวบจนถึงปัจจุบัน ได้มีการจัดทำมาตรฐานของเหล็กกล้าไร้สนิมโดยพิจารณาจากส่วนผสมทางเคมีเป็นหลัก โดยเกรดที่กำหนดส่วนใหญ่ใช้ระบบตัวเลขพื้นฐาน 3 ตัว [12-13, 18] เช่น AISI 304 โดยอนุกรม 200 และ 300 มักเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มออสเตนนิติก หรือกลุ่มของโลหะผสมออสเตนนิติกโครเมียม-นิกเกิล (Chromium-Nickel Austenitic Alloy) ในขณะที่อนุกรม 400 อาจเป็นได้ทั้งกลุ่มเฟอริติกหรือมาร์เทนซิติกหรือกลุ่มของโลหะผสมเฟอริติกและมาร์เทนซิติกที่มีโครเมียมผสมสูง (High-Chromium Ferritic and Martensitic Alloys) และอนุกรม 500 สำหรับโลหะที่มีโครเมียมผสม 4-6% ในขณะเดียวกันบางเกรดอาจมีตัวอักษร 1 หรือ 2 ตัวต่อท้าย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าได้มีการปรับปรุงส่วนผสมบางตัวเพื่อเพิ่มสมบัติเฉพาะบางประการ


ในระหว่างปี ค.ศ. 1960 AISI ได้หยุดการจัดมาตรฐานเหล็กกล้าไร้สนิมเกรดใหม่ๆ เนื่องจากติดปัญหาด้านกฎหมายของสมาคมการค้า ที่ไม่สามารถเผยแพร่ส่วนผสมทางเคมีของโลหะผสมบางชนิดได้ อย่างไรก็ตามระบบฐานตัวเลขของ AISI ยังเป็นระบบพื้นฐานที่ประเทศสหรัฐอเมริกานิยมใช้กัน นอกจากนี้ยังมีหลายประเทศที่นำระบบตัวเลขของ AISI มาประยุกต์ใช้ในการจัดเป็นมาตรฐานการเรียกเกรดเหล็กกล้าไร้สนิมในประเทศตัวเอง [13] ยกตัวอย่างเช่น ประเทศแคนาดา เม็กซิโก บราซิล แอฟริกาใต้ อินเดีย ญี่ปุ่น และเกาหลี เป็นต้น

รูปที่ 1.6 ตัวอย่างโรงงานปิโตรเคมีที่มักเลือกเหล็กกล้าไร้สนิมมาประยุกต์ใช้งานในส่วนต่างๆ และมักพบปัญหาการเสียหายเนื่องจากการกัดกร่อน [45]

นอกจากระบบ AISI แล้วยังมีระบบ UNS (Unified Numbering System) ซึ่งเป็นระบบการจัดเกรดที่ครอบคลุมโลหะทุกชนิด [18] รวมทั้งเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีการพัฒนาเกรดใหม่ขึ้นมาเรื่อยๆ ระบบดังกล่าวมีการจัดเกรดของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ครอบคลุมมากกว่าระบบ AISI การใช้สัญลักษณ์ในระบบ UNS สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมประกอบด้วยตัวอักษร S ตามด้วยตัวเลข 5 ตัว สำหรับโลหะผสมเกือบทุกตัวที่ปรากฏในระบบ AISI นั้น เมื่อนำมาประยุกต์ใช้กับระบบ UNS แล้วจะถูกนำเอาตัวเลขทั้ง 3 ตัว มาต่อท้ายตัวอักษร S และเพิ่มตัวเลขอีก 2 ตัว ยกตัวอย่างเช่น เกรด AISI 304 จะเปลี่ยนเป็น UNS S30400 เป็นต้น ในกรณีที่ตัวเลข 2 ตัวสุดท้ายเป็น 00 แสดงให้เห็นว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเกรดดังกล่าวมีพื้นฐานมาจากระบบ AISI แต่ถ้ามีการพัฒนาปรับปรุงเกรดพื้นฐานโดยการปรับเปลี่ยนส่วนผสมบางตัวหรืเพิ่มธาตุผสม จะกำหนดตัวเลขอื่นแทนตัวเลข 2 ตัวสุดท้าย ยกตัวอย่าง เช่น เกรด AISI 304L ที่มีคาร์บอนปริมาณต่ำจะกลายเป็น UNS S30403 เป็นต้น สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีธาตุนิกเกิลผสมในปริมาณสูง (ประมาณ 25-35%) ในระบบ UNS จะกำหนดให้ใช้ตัวอักษร N แล้วตามด้วยตัวเลข 5 ตัว ยกตัวอย่างเช่น UNS N08020 (20Cb-3) ในกรณีที่ระบบ AISI ไม่สามารถระบุหรือจัดเกรดให้ได้ ก็จะถูกเรียกชื่อด้วยชื่อทางการค้า เช่น Custom 450 หรือ 17-7 PH สำหรับเนื้อหาในหนังสือเล่มนี้จะอ้างอิงเกรดของเหล็กกล้าไร้สนิมในระบบ AISI เป็นหลัก ซึ่งเป็นระบบที่คนไทยคุ้นเคยและนิยมใช้กัน
 
เอกสารอ้างอิง
[45] www.linde-india.com/userfiles/image/Image/BASF.JPG
หมายเหตุ : เอกสารอ้างอิงที่ 1-44 ให้ดูจากบทความเรื่องเหล็กกล้าไร้สนิมตอนที่ 1-3

ตอนหน้าท่านจะได้พบกับประเภทของเหล็กกล้าไร้สนิม....คอยติดตามนะครับ