ต้นกำเนิดของ Stainless Steel

มีอยู่เรื่องหนึ่งที่พอจะเชื่อถือได้ก็คือ ในสงความโลกครั้งที่ 1 มี
พ่อค้าเศษเหล็กชาวฝรั่งเศษคนหนึ่ง พบว่ามีกระบอกปืนใหญ่อยู่ 1
กระบอก ที่มีความมันแวววาว ไม่เป็นสนิมและไม่เกิดรอยแตกร้าว
ดังนั้นจึงมีการนำกระบอกปืนดังกล่าวไปวิเคราะห์ ผลปรากฎว่ามี
การผสมธาตุโครเมียม CHROMIUM มากกว่าปกติจึงได้มีการ ทดลองเพิ่มธาตุโครเมียมให้มากขึ้น ในการผลิตกระบอกปืนใหญ่ ปรากฏว่าได้ผลดี คือไม่แตกร้าวง่าย ไม่เป็นสนิมและความสวยงาม นั่นก็คือการเริ่มต้นกำเนิดของ Stainless Steel และเรียก เหล็กชนิดนี้ว่า " เหล็กไร้สนิม " ( Restell Steel )

ในปัจจุบันนี้มี Stainless Steel มีอยู่ประมาณ 30 ชนิด ดังนั้น การที่จะเชื่อม Stainless Steel ให้ดีได้นั้น จะต้องรู้ถึงชนิดของ ลวดเชื่อม โครงสร้างของโลหะหลัก ( Base Metal ) ดังนั้นช่างเชื่อมที่จะเชื่อม Stainless Steel ให้ได้ดีจะต้องศึกษา ถึงคุณสมบัติ โครงสร้างของ Stainless Steel แต่ละชนิด เพื่อทำความเข้าใจในเบื้องต้นก่อนว่า
Stainless Steel คืออะไร

ธาตุหลักที่ผสมลงไปก็คือ เหล็ก ( Fe ) กับโครเมียม ( Cr ) ในขบวนการผลิต Stainless Steel เหล็ก ( Fe ) คือธาตุเหล็ก แต่อย่างไรก็ตามจะต้องมีธาตุโครเมียม ( Cr ) ไม่น้อยกว่า 11.5% ส่วนธาตุอื่นๆที่ผสมลงไปนั้น จะช่วยให้คุณ
สมบัติแตกต่างกันออกไป ซึ่งจะได้กล่าวในภายหลังสำหรับ Stainless Steel ประเภท 300 และ ประเภท 400 นั้น คุณสมบัติเด่นเฉพาะก็คือทนต่อ การกัดกร่อน Corrosion Resistange

การเติมธาตุโครเมียมเกินกว่า11.5 % ในขบวนการผลิตก็จะทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างธาตุโครเมียมกับแก๊สออกซิเจน เกิดเป็น Chromium-oxide ซึ่งเป็นแผ่นฟิล์มบางๆบนผิวหน้าของ Stainless Steel ทำให้เกิดความเงาเพิ่มขึ้น และทำหน้าที่เป็นตัวป้องกัน สนิมทนต่อการกัดกร่อน ( Corrosion Resistance )

Stainless Steel ประเภท CHROMIUM NICKEL คืออะไร
การผสมธาตุ Nickel ( Ni ) เข้าไปในขบวนการผลิต Stainless Steel ที่มีธาตุหลักเดิมก็คือ เหล็ก – โครเมียม ( Fe-Cr ) ผลที่เกิดขึ้นก็คือจะเกิด Stainless ขึ้นอีกประเภทหนึ่งคือ ประเภท 300 หรืออาจจะเรียกชื่อหนึ่งว่า " โครเมียม – นิเกิล " ( Chrome-Nickel ) โดยปกติจะมีส่วนผสมของโครเมียม 18% นิเกิล 8% ดังนั้นจึงนิยมเรียก Stainless ประเภทนี้กันว่า Stainless กลุ่ม 18/8 และที่นิยมผลิตใช้ในอุตสาหกรรมก็คือ " กลุ่ม 18/ Cb ( 347 ) , กลุ่ม 18/8 Mo ( 316 ) , กลุ่ม18/ Ti ( 321 ) " ซึ่งทั้งหมดนั้นเราเรียกว่า " กลุ่มStainless กลุ่ม 18/8 "

การเพิ่มธาตุนิเกิล( Ni ) เพื่อ



1. เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการถูกกัดกร่อน
2. เพื่อลดการแผ่กระจายความร้อน
3. เพื่อเพิ่มความแข็ง
4. เพื่อเพิ่มอัตราการยืดตัว
5. เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการแตกร้าว
6. เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการนำกระแสไฟ
7. เพื่อเพิ่มความสามารถในการยอมรับสภาพการเชื่อม

ข้อแตกต่างที่สำคัญ 2 ประการของ STAINLESS ประเภท 300 และ 400
1. ประเภท 300 มีธาตุนิเกิลผสมอยู่ด้วย
2. ประเภท 300 แม่เหล็กดูดไม่ติด

STAINLESS STEEL ประเภท 300 แบ่งตามมาตรฐาน AISI ดังนี้ คือ
301 , 302 , 302B , 303 , 303SE , 304 , 305 , 308 , 309 , 310 , 316 , 317 , 321 , 347 , 304L , 308L , 316L

ธาตุคาร์บอน ( C ) มีผลเสียใน STAINLESS กลุ่ม 18/8

ธาตุคาร์บอน ( C ) มีผลดีหรือผลเสียอย่างไรบ้างในการเชื่อม STAINLESS ประเภท 300 โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการเชื่อม STAINLESS กลุ่ม 18/8 ดังนั้นจึงต้องศึกษาและทำความเข้าใจถึงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น อันเนื่องมาจากการเชื่อม โดยหลักสำคัญก็คือการควบคุมปริมาณของธาตุคาร์บอนให้มีน้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้
ธาตุคาร์บอนอาจจะมีผลดีสำหรับ STAINLESS บางประเภทแต่สำหรับกลุ่ม 18/8 แล้วจะไม่มีผลดีเลย

การหลีกเลี่ยงธาตุคาร์ไบด์ (CARBIDE ) ที่ไม่ต้องการ
โดยปกติการเชื่อม STAINLESS จะเกิดการรวมตัวกันระหว่างธาตุคาร์บอน ทำให้เกิดโครเมียมคาร์ไบด์บริเวณแนวเชื่อม ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้บริเวณดังกล่าวลดความต้านทานในการกัดกร่อนลง ดังนั้นการหลีกเลี่ยงการเกิดโครเมียมคาร์ไบด์ จึงเป็นเรื่องที่ช่างเชื่อมจะต้องให้ความสำคัญเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะบริเวณความร้อนกระทบ (HAZ)

การเกิดโครเมียมคาร์ไบด์จะเกิดขึ้นในระหว่างเวลาการ
เย็นตัวหลังการเชื่อมที่อุณหภูมิประมาณ 800 F ถึง 1600 F
ดังนั้นในการเชื่อมจึงต้องหาวิธีขจัดธาตุคาร์บอนออกไปไม่ให้
รวมกับธาตุโครเมียมเกิดเป็นโครเมียมคาร์ไบด์ ซึ่งการเชื่อม
โดยใช้วิธีการเชื่อมแบบธรรมดาไม่สามารถป้องกันปฏิกิริยาดัง
กล่าวได้