เหล็กกล้าไร้สนิม 430 กับ 439: อัลลอยด์ต้านทานการกัดกร่อน-เฟอร์ไรท์

 

คำถามที่ 1: องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล และการใช้งานเบื้องต้นของสเตนเลส 430 และ 439 คืออะไร
A1: เกรด 430 เป็นสเตนเลสเฟอร์ริติกพื้นฐานที่มีโครเมียมประมาณ 16-18% และไม่มีนิกเกิล ให้ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีในบรรยากาศที่ไม่รุนแรง เกรด 439 เป็นเกรดที่มีความเสถียร ซึ่งมีปริมาณโครเมียมคล้ายกันแต่มีการเติมไทเทเนียมที่สำคัญ (โดยทั่วไปคือ 0.15% ขั้นต่ำ) ไทเทเนียมทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความคงตัวโดยการจับกับคาร์บอนและไนโตรเจน ทั้งสองเกรดเป็นแม่เหล็ก มีความแข็งแรงปานกลาง และต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีเยี่ยม. 430 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุปกรณ์ตกแต่งภายใน ของตกแต่งรถยนต์ และตัวยึด. 439 โดยมีการระบุความทนทานที่เพิ่มขึ้นสำหรับระบบไอเสียของรถยนต์ (ปลายเย็น) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และถังซักในเครื่องซักผ้า

คำถามที่ 2: การเติมไททาเนียมในสเตนเลส 439 ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้มากกว่า 430 อย่างไร
ตอบ 2: ไทเทเนียมปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมากโดยป้องกัน "อาการแพ้" ในระหว่างการเชื่อมหรือสัมผัสกับอุณหภูมิสูง- คาร์บอนในเหล็กสามารถรวมกับโครเมียมเพื่อสร้างโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน ซึ่งจะทำให้ความต้านทานการกัดกร่อนในท้องถิ่นลดลง ใน 439 ไทเทเนียมมีความสัมพันธ์กับคาร์บอนมากกว่าโครเมียม โดยจะก่อตัวเป็นไททาเนียมคาร์ไบด์ที่เสถียรก่อน โดยปล่อยให้โครเมียมทั้งหมดในสารละลายเพื่อรักษาชั้นออกไซด์ที่ป้องกันได้สม่ำเสมอ "การทำให้เสถียร" นี้ให้ความต้านทานที่เหนือกว่า 439 ต่อการโจมตีตามขอบเกรนหลังการเชื่อมหรือการให้ความร้อน ซึ่งเป็นจุดอ่อนทั่วไปในเกรดที่ไม่เสถียรเช่น 430

คำถามที่ 3: 439 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า 430 ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนประเภทใด
A3: เกรด 439 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า 430 ในสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับความร้อน กรดอ่อน และความชื้นที่ควบแน่น โครงสร้างที่มีความเสถียรทำให้มีความทนทานสูงต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนในส่วนที่เป็นรอยเชื่อม ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบไอเสีย นอกจากนี้ยังแสดงความต้านทานต่อกรดออกซิไดซ์และการเกิดรูพรุนในน้ำที่มีคลอไรด์- (เช่น ในเครื่องทำน้ำอุ่น) ได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ 430 แม้ว่าทั้งสองจะไม่เหมาะสำหรับบริเวณที่มีสารเคมีรุนแรงหรือบริเวณที่กระเด็นในทะเล แต่ 439 ก็สามารถรับมือกับสภาวะที่รุนแรงกว่าที่พบในส่วนประกอบใต้ท้องรถ ถังน้ำร้อน และอุปกรณ์แปรรูปอาหารบางชนิดที่ 430 อาจเสียหายก่อนเวลาอันควร

คำถามที่ 4: มีข้อเสียหรือข้อควรพิจารณาเป็นพิเศษเมื่อทำงานกับ 439 เทียบกับ 430 หรือไม่
A4: การพิจารณาเบื้องต้นคือต้นทุน เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว 439 จะมีค่าพรีเมียมมากกว่า 430 เนื่องจากการเติมไทเทเนียม ผู้ผลิตควรทราบด้วยว่าแม้ว่าความสามารถในการเชื่อมของ 439 นั้นเหนือกว่า 430 มาก แต่เกรดเฟอร์ริติกทั้งหมดจำเป็นต้องมีวิธีปฏิบัติในการเชื่อมอย่างระมัดระวัง (การป้อนความร้อนต่ำ การหุ้มที่เหมาะสม) เพื่อหลีกเลี่ยงการเจริญเติบโตของเกรนมากเกินไปและการเปราะแตกในบริเวณที่-ได้รับความร้อน จากมุมมองของการจัดหา 439 อาจไม่พร้อมใช้งานในทุกรูปแบบและขนาดเหมือนกับ 430 ที่แพร่หลาย อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานที่เหมาะสม อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและความน่าเชื่อถือมักจะให้เหตุผลในการลงทุนและการวางแผนเริ่มแรก

คำถามที่ 5: เมื่อใดที่โครงการควรเลือก 439 โดยเฉพาะ แทนที่จะเป็นสแตนเลส 430 ทั่วไป
A5: เลือก 439 เมื่อโครงการของคุณเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่อไปนี้รวมกัน:ความต้องการในการเชื่อม, การสัมผัสกับอุณหภูมิสูง(สูงถึง ~ 800 องศาเป็นระยะ ๆ) หรือการติดต่อกับสื่อที่ก้าวร้าวเล็กน้อยเช่นคอนเดนเสทหรือกรดอินทรีย์ เป็นตัวเลือกทางวิศวกรรมเริ่มต้นที่มากกว่า 430 สำหรับระบบไอเสียรถยนต์สมัยใหม่ (หลัง-ตัวเร่งปฏิกิริยา) และถังเครื่องทำน้ำอุ่นสำหรับที่อยู่อาศัย หากการใช้งานเป็นการตกแต่งเพียงอย่างเดียว ภายในอาคาร และไม่มีการเชื่อม (เช่น แผงตกแต่ง) 430 ก็ยังคงเป็นวัสดุที่เพียงพอและคุ้มค่า- กฎคือ: หากการเชื่อมเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน ให้อัปเกรดเป็น 439