ASTM A182 ระบุข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีสำหรับเกรดโลหะผสมและสเตนเลสต่างๆ ที่ใช้ในการผลิตหน้าแปลนท่อหลอมหรือรีด ข้อต่อหลอม วาล์ว และส่วนประกอบอื่นๆ สำหรับการให้บริการที่อุณหภูมิสูง องค์ประกอบทางเคมีจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเกรดและประเภทของเหล็กเฉพาะ โดยทั่วไปจะประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ เช่น คาร์บอน แมงกานีส ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ ซิลิคอน โครเมียม นิกเกิล โมลิบดีนัม และอื่นๆ ในสัดส่วนเฉพาะเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลและทนต่อการกัดกร่อนตามที่ต้องการ ข้อกำหนดเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานที่จำเป็นสำหรับความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
ภาพรวมของเหล็กแต่ละประเภทที่กล่าวถึงมีดังนี้:
1. เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ:
- เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำมีธาตุโลหะผสมจำนวนเล็กน้อย (นอกเหนือจากคาร์บอนและเหล็ก) เช่น แมงกานีส โครเมียม โมลิบดีนัม และนิกเกิล
- เหล็กกล้าเหล่านี้มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น (เช่น ความแข็งแรงและความเหนียว) เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอน
- การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ส่วนประกอบโครงสร้าง ชิ้นส่วนยานยนต์ และเครื่องจักร
2. เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก:
- เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกมีคุณลักษณะเด่นคือมีความแข็งแรงและความแข็งสูง โดยผ่านการอบชุบด้วยความร้อน (การชุบแข็งและการอบคืนสภาพ)
- มีคาร์บอนในระดับที่สูงกว่า (โดยทั่วไปคือ 0.1% ถึง 1.2%) เมื่อเทียบกับสเตนเลสประเภทอื่นๆ
- เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกเป็นแม่เหล็กและทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีในบางสภาพแวดล้อม
- การใช้งานทั่วไป ได้แก่ มีด เครื่องมือผ่าตัด และอุปกรณ์อุตสาหกรรม
3. เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติก:
- เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกมีลักษณะเฉพาะด้วยโครงสร้างผลึกเฟอร์ริติก (ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางตัวถัง)
- ประกอบด้วยโครเมียม (โดยทั่วไป 10.5% ถึง 30%) และนิกเกิลเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ซึ่งทำให้ราคาถูกกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก
- สเตนเลสเฟอร์ริติกมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีในหลายสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์
- การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ระบบไอเสียรถยนต์ อุปกรณ์ครัว และการหุ้มสถาปัตยกรรม
4. เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก:
- เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดที่พบมากที่สุด
- มีโครงสร้างผลึกออสเทนนิติก (ลูกบาศก์หน้าเป็นศูนย์กลาง) และมีโครเมียมและนิกเกิลในระดับสูง
- สเตนเลสออสเทนนิติกไม่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กและมีความต้านทานการกัดกร่อนดีเยี่ยม มีความเหนียวสูง และขึ้นรูปได้ดี
- การใช้งานทั่วไป ได้แก่ อุปกรณ์แปรรูปอาหาร ถังแปรรูปสารเคมี และโครงสร้างทางสถาปัตยกรรม
5. เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติก-ออสเทนนิติก (เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์):
- สเตนเลสเฟอร์ริติก-ออสเทนนิติก หรือที่รู้จักกันในชื่อสเตนเลสดูเพล็กซ์ ผสมผสานคุณสมบัติของสเตนเลสเฟอร์ริติกและออสเทนนิติกเข้าด้วยกัน
- มีการผสมผสานที่สมดุลระหว่างความแข็งแรงสูงและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์
- เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น น้ำมันและก๊าซ การแปรรูปทางเคมี และวิศวกรรมทางทะเล ซึ่งต้องมีทั้งความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนเป็นสำคัญ
เหล็กแต่ละประเภทมีคุณสมบัติเฉพาะและเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้านทานการกัดกร่อน คุณสมบัติทางกล และต้นทุน
| ประเภทเหล็ก | เกรดวัสดุทั่วไป | ข้อกำหนดในการอบชุบด้วยความร้อน |
|---|---|---|
| เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ | F1, F5, F9, F11, F12, F22, F91 | การทำให้เป็นมาตรฐานหรือดับและแบ่งเบาบรรเทา การทำให้บริสุทธิ์และการแบ่งเบาบรรเทา |
| เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก | F6a, F6b, F6NM | การดับและการแบ่งเบาบรรเทา |
| เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติก | F429, F430, F430F, F430FSe, F446 | หลอมบรรเทาความเครียด |
| เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก | F304, F304L, F304H, F304LN, F304N, F304H, F309H, F310, F310H, F310MoLN, F316, F316L, F316H, F316LN, F316N, F316Ti, F321, F321H, F347, F347H, F348, F348H | การหลอมหรือการหลอมสารละลายตามด้วยการชุบแข็งหรือการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงแบ่งเบาบรรเทา |
| สเตนเลสเฟอริติก-ออสเตนิติก (สเตนเลสดูเพล็กซ์) | F44, F45, F51, F53, F55, F60, F61 | สารละลายหลอม ดับ และแบ่งเบาบรรเทา |
