1. แนวคิดพื้นฐานของสแตนเลส 304
สแตนเลส 304 เป็นวัสดุสแตนเลสสากล ซึ่งเป็นของสแตนเลสออสเตนิติก สแตนเลสออสเตนิติกมีลักษณะเฉพาะคือทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี มีความเหนียว และสามารถขึ้นรูปได้ องค์ประกอบทางเคมีของสแตนเลส 304 ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโครเมียม (Cr) ประมาณ 18% และนิกเกิล (Ni) ประมาณ 8% ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่เป็นเหล็ก (Fe) และธาตุอื่นๆ จำนวนเล็กน้อย การมีอยู่ของโครเมียมจะสร้างฟิล์มป้องกันโครเมียมออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวของสแตนเลส ซึ่งสามารถป้องกันสื่อกัดกร่อน เช่น ออกซิเจนและความชื้นจากการทำปฏิกิริยากับโลหะภายในสแตนเลสได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี นิกเกิลช่วยรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างออสเตนไนต์ และเพิ่มความเหนียวและความยืดหยุ่นของสแตนเลส
สแตนเลส 304 ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่น อุปกรณ์แปรรูปอาหาร เครื่องครัว การตกแต่งสถาปัตยกรรม อุปกรณ์เคมี ฯลฯ ในอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร ความต้านทานการกัดกร่อนช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยและสุขอนามัยของอาหาร ในการตกแต่งสถาปัตยกรรม สามารถใช้ทำราวบันได ประตู และหน้าต่าง ฯลฯ ซึ่งทั้งสวยงามและทนทาน
2. เกี่ยวกับการเคลือบผิว "2B"
"2B" เป็นสถานะการประมวลผลทั่วไปของพื้นผิวสแตนเลส เป็นผิวสำเร็จที่ได้จากการอบชุบ การดอง และการกำจัดน้ำมันจากการรีดเย็น หลังจากรีดเย็น สแตนเลสหลังจากการเคลือบผิวนี้มีความมันวาวบางอย่าง รูปลักษณ์ที่ค่อนข้างแบนและเรียบ และความหยาบของพื้นผิวต่ำ
เมื่อเทียบกับวิธีการเคลือบผิวอื่นๆ สแตนเลสที่มีพื้นผิว 2B มีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดีกว่า ตัวอย่างเช่น เมื่อทำผลิตภัณฑ์สแตนเลสในอนาคต พื้นผิว 2B จะงอ ปั๊ม และดำเนินการอื่นๆ ได้ง่ายกว่า และสามารถรักษาคุณภาพรูปลักษณ์ที่ดีหลังจากการประมวลผล นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับบางโอกาสที่ต้องการความมันวาวบางอย่าง แต่ไม่จำเป็นต้องมีความมันวาวสูงเท่ากระจก เช่น ตัวเครื่องของเครื่องใช้ในครัวเรือน พื้นผิวด้านนอกของอุปกรณ์อุตสาหกรรมบางชนิด ฯลฯ
สแตนเลส 304 2B หมายถึงวัสดุสแตนเลส 304 ที่ผ่านการเคลือบผิว 2B วัสดุนี้ผสมผสานประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของสแตนเลส 304 เองและลักษณะของการเคลือบผิว 2B และถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม
3. ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส 304 2B เป็นอย่างไร?
ความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทั่วไป
สแตนเลส 304 2B มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมทั่วไปในชั้นบรรยากาศ นี่เป็นเพราะมีโครเมียมประมาณ 18% ซึ่งทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างฟิล์มป้องกันโครเมียมออกไซด์ (Cr₂O₃) ที่หนาแน่นและต่อเนื่องบนพื้นผิวของสแตนเลส ฟิล์มป้องกันนี้มีความเสถียรมากและสามารถป้องกันความชื้น ออกซิเจน และสารมลพิษอื่นๆ ในอากาศ (เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) จากการกัดกร่อนเมทริกซ์โลหะภายในสแตนเลสได้ ตัวอย่างเช่น ในสภาพแวดล้อมในเมืองหรือในร่ม แม้ว่าจะสัมผัสกับอากาศเป็นเวลานาน สแตนเลส 304 2B จะไม่เป็นสนิมง่าย และรูปลักษณ์ยังคงสดใสและใหม่
ในสภาพแวดล้อมน้ำจืด สแตนเลส 304 2B ยังแสดงความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี นี่เป็นเพราะฟิล์มแพสซิเวชันที่เสถียร ซึ่งสามารถต้านทานการกัดกร่อนของออกซิเจนที่ละลายในน้ำ อย่างไรก็ตาม ในน้ำที่มีไอออนคลอไรด์ (Cl⁻) เข้มข้นสูง เช่น น้ำทะเลหรือน้ำเสียจากอุตสาหกรรมที่ปนเปื้อนบางชนิด ความต้านทานการกัดกร่อนจะได้รับผลกระทบในระดับหนึ่ง ไอออนคลอไรด์สามารถเจาะฟิล์มป้องกันโครเมียมออกไซด์และทำลายความสมบูรณ์ของฟิล์มแพสซิเวชัน ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะที่ของสแตนเลส เช่น การเกิดรูพรุน
ความต้านทานการกัดกร่อนในสื่อเคมี
สแตนเลส 304 2B สามารถรักษาความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีในสื่อเคมีที่เป็นกรดอ่อนและด่างอ่อนบางชนิด ตัวอย่างเช่น ในช่วง pH 4-9 ฟิล์มแพสซิเวชันสามารถคงอยู่ได้อย่างค่อนข้างเสถียรเพื่อป้องกันปฏิกิริยาของสารเคมีกับเมทริกซ์โลหะ อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการกัดกร่อนจะลดลงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดแก่ (เช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟิวริก) หรือด่างแก่ (เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์) สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดแก่จะละลายฟิล์มป้องกันโครเมียมออกไซด์ ทำให้เมทริกซ์โลหะสัมผัสและทำปฏิกิริยากับกรด แม้ว่าสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างแก่จะไม่กัดกร่อนเร็วเท่ากับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดแก่ แต่ก็จะกัดกร่อนสแตนเลส 304 2B ในสารละลายด่างที่มีอุณหภูมิสูงและความเข้มข้นสูง
สำหรับสื่อเคมีบางชนิดที่มีสารออกซิไดซ์ เช่น กรดไนตริก สแตนเลส 304 2B มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี กรดไนตริกสามารถเสริมสร้างฟิล์มแพสซิเวชันบนพื้นผิวของสแตนเลส ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม หากสื่อยังมีสารต่างๆ เช่น ไอออนคลอไรด์ที่ทำลายฟิล์มแพสซิเวชัน ความต้านทานการกัดกร่อนก็จะได้รับผลกระทบในลักษณะที่ซับซ้อนเช่นกัน
ความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
ในช่วงอุณหภูมิปานกลาง (โดยทั่วไปต่ำกว่า 500℃) ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส 304 2B โดยทั่วไปสามารถรักษาไว้ได้ อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการเกิดออกซิเดชันจะเร่งขึ้น และฟิล์มป้องกันโครเมียมออกไซด์บนพื้นผิวอาจเปลี่ยนแปลง ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีออกซิเจน สแตนเลสอาจเกิดออกซิเดชันและก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์ที่หนาขึ้น หากชั้นออกไซด์ยังคงต่อเนื่องและหนาแน่น ก็ยังสามารถมีบทบาทในการป้องกันได้ แต่ถ้าชั้นออกไซด์หลุดลอกหรือแตก จะทำให้ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสลดลง
ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีธาตุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น กำมะถัน เช่น สภาพแวดล้อมก๊าซไอเสียที่มีกำมะถันที่เกิดจากกระบวนการเผาไหม้อุตสาหกรรมบางชนิด สแตนเลส 304 2B อาจถูกกัดกร่อนโดยซัลไฟด์ ซัลไฟด์จะทำปฏิกิริยากับฟิล์มป้องกันโครเมียมออกไซด์บนพื้นผิวของสแตนเลส ทำลายความสมบูรณ์ของฟิล์มป้องกัน จากนั้นทำให้สแตนเลสเกิดการกัดกร่อน
4. จะตัดสินคุณภาพของสแตนเลส 304 2B ได้อย่างไร?
การตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏ
ความเรียบของพื้นผิว: พื้นผิวของสแตนเลส 304 2B ที่มีคุณภาพดีควรเรียบและเรียบเนียน สัมผัสพื้นผิวด้วยมือของคุณ และไม่ควรมีความไม่สม่ำเสมอหรือคลื่นที่เห็นได้ชัด วางแผ่นในที่ที่มีแสงสว่างเพียงพอและสังเกตว่าแสงสะท้อนสม่ำเสมอหรือไม่ หากพื้นผิวเป็นคลื่น การสะท้อนแสงจะบิดเบือน นี่เป็นเพราะในระหว่างกระบวนการผลิต หากกระบวนการรีดไม่ได้มาตรฐาน พื้นผิวจะไม่สม่ำเสมอ
ความสม่ำเสมอของสี: สีควรสม่ำเสมอและสอดคล้องกัน สแตนเลส 304 2B คุณภาพสูงมักจะมีสีเงินสดใส และไม่มีจุดสี ความแตกต่างของสี หรือสีเหลืองบนพื้นผิวทั้งหมด หากสีพื้นผิวของสแตนเลสไม่สม่ำเสมอ อาจมีการปนเปื้อนในระหว่างกระบวนการผลิต หรือองค์ประกอบของวัสดุเองไม่สม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น สแตนเลสที่มีสิ่งเจือปนมากกว่าอาจมีการเปลี่ยนแปลงสีพื้นผิวในท้องถิ่น
การตรวจสอบรอยขีดข่วนและข้อบกพร่อง: ตรวจสอบพื้นผิวอย่างระมัดระวังเพื่อหารอยขีดข่วน รอยถลอก หรือหลุม รอยขีดข่วนเล็กน้อยอาจส่งผลต่อรูปลักษณ์ แต่รอยขีดข่วนที่ลึกกว่าอาจทำลายฟิล์มแพสซิเวชันบนพื้นผิวของสแตนเลสและลดความต้านทานการกัดกร่อน โดยการฉายแสงด้านข้างเฉียง สามารถสังเกตเห็นรอยขีดข่วนและข้อบกพร่องเล็กน้อยบนพื้นผิวได้ชัดเจนยิ่งขึ้น รอยขีดข่วนเหล่านี้อาจเกิดจากการขนส่ง การประมวลผล หรือการจัดเก็บ
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี
ปริมาณโครเมียม (Cr) และนิกเกิล (Ni): องค์ประกอบโลหะผสมหลักของสแตนเลส 304 คือโครเมียมและนิกเกิล ปริมาณโครเมียมประมาณ 18% และปริมาณนิกเกิลประมาณ 8% การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีที่แม่นยำต้องใช้อุปกรณ์ระดับมืออาชีพ เช่น สเปกโตรมิเตอร์ โดยการตรวจจับปริมาณโครเมียมและนิกเกิล สามารถกำหนดได้ว่าสแตนเลสเป็นไปตามมาตรฐาน 304 หรือไม่ หากปริมาณโครเมียมและนิกเกิลไม่เพียงพอ ความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียวของสแตนเลสจะลดลง ตัวอย่างเช่น ปริมาณโครเมียมต่ำจะนำไปสู่การก่อตัวที่ไม่สมบูรณ์ของฟิล์มแพสซิเวชันพื้นผิว ทำให้สแตนเลสเป็นสนิมได้ง่าย
การตรวจสอบองค์ประกอบสิ่งเจือปน: ตรวจสอบว่ามีองค์ประกอบสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายมากเกินไป เช่น กำมะถัน (S) และฟอสฟอรัส (P) กำมะถันและฟอสฟอรัสจะลดความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส ในสแตนเลส 304 2B คุณภาพสูง ปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสควรควบคุมให้อยู่ในระดับที่ต่ำมาก โดยทั่วไปแล้ว ปริมาณกำมะถันไม่ควรเกิน 0.03% และปริมาณฟอสฟอรัสไม่ควรเกิน 0.045% หากปริมาณองค์ประกอบสิ่งเจือปนสูงเกินไป สแตนเลสอาจแตกหรือความต้านทานการกัดกร่อนอาจเสื่อมลงในระหว่างการประมวลผลหรือการใช้งาน
การทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพ
การทดสอบความแข็ง: สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็งเพื่อทดสอบความแข็งของสแตนเลส 304 2B ความแข็งที่เหมาะสมบ่งชี้ว่าวัสดุมีความทนทานต่อการสึกหรอและการเสียรูปที่ดีในระหว่างการประมวลผลและการใช้งาน สำหรับสแตนเลส 304 2B ความแข็งโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณความแข็งแบบบริเนลล์ (HB) 187 หากความแข็งสูงเกินไป อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการประมวลผล เช่น การดัด การปั๊ม และการดำเนินการอื่นๆ จะกลายเป็นเรื่องยาก หากความแข็งต่ำเกินไป อาจเกิดรอยขีดข่วนและการเสียรูปได้ง่ายในระหว่างการใช้งาน
การตรวจจับความหนาแน่น: ความหนาแน่นทางทฤษฎีของสแตนเลส 304 อยู่ที่ประมาณ 7.93g/cm³ โดยการวัดความหนาแน่น สามารถกำหนดเบื้องต้นได้ว่าวัสดุเป็นไปตามมาตรฐานหรือไม่ หากค่าเบี่ยงเบนความหนาแน่นมีขนาดใหญ่ อาจบ่งชี้ว่ามีข้อบกพร่อง เช่น ช่องว่างและการรวมตัวภายในวัสดุ หรือองค์ประกอบไม่เป็นไปตามข้อกำหนด อย่างไรก็ตาม การตรวจจับความหนาแน่นต้องใช้เครื่องมือและวิธีการวัดที่แม่นยำ เช่น การใช้วิธีการระบายน้ำร่วมกับเครื่องชั่งที่มีความแม่นยำสูงเพื่อวัดปริมาตรและมวล
การทดสอบความต้านทานการกัดกร่อน
การทดสอบสเปรย์เกลือ: นี่เป็นวิธีการทดสอบที่ใช้กันทั่วไปเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง วางตัวอย่างสแตนเลส 304 2B ในห้องทดสอบสเปรย์เกลือและทำการทดสอบสเปรย์ตามมาตรฐานบางอย่าง (เช่น การทดสอบสเปรย์เกลือแบบเป็นกลาง ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 5% อุณหภูมิประมาณ 35℃) หลังจากระยะเวลาหนึ่ง (เช่น 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง หรือ 72 ชั่วโมง) สังเกตว่ามีจุดสนิม หลุมกัดกร่อน และปรากฏการณ์อื่นๆ บนพื้นผิวของตัวอย่างหรือไม่ สแตนเลส 304 2B คุณภาพสูงไม่ควรแสดงสัญญาณการกัดกร่อนที่ชัดเจนในการทดสอบสเปรย์เกลือในระยะเวลาอันสั้น
การทดสอบการแช่: ตามสภาพแวดล้อมการใช้งานที่เป็นไปได้ของสแตนเลส ให้เลือกสารละลายเคมีที่สอดคล้องกันสำหรับการทดสอบการแช่ ตัวอย่างเช่น สำหรับสแตนเลสที่ใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร สามารถแช่ในสารละลายที่มีกรดอะซิติก กรดซิตริก หรือโซเดียมคลอไรด์ในความเข้มข้นที่แน่นอน เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและน้ำเกลือในอาหาร หลังจากแช่เป็นระยะเวลาหนึ่ง (เช่น หนึ่งสัปดาห์หรือหนึ่งเดือน) ให้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงน้ำหนัก สภาพพื้นผิว ฯลฯ ของตัวอย่าง หากการสูญเสียน้ำหนักมีน้อยและไม่มีการกัดกร่อนที่เห็นได้ชัดบนพื้นผิว แสดงว่าความต้านทานการกัดกร่อนดี
การตรวจสอบคุณภาพกระบวนการ
คุณภาพการประมวลผลขอบ: หากเป็นแผ่นสแตนเลส ให้ตรวจสอบว่าขอบเรียบร้อยและเรียบเนียนหรือไม่ ขอบของแผ่นสแตนเลส 304 2B คุณภาพสูงควรถูกตัดหรือประมวลผลอย่างประณีต โดยไม่มีเสี้ยน รอยแตก และข้อบกพร่องอื่นๆ คุณภาพของขอบไม่เพียงแต่ส่งผลต่อรูปลักษณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการประมวลผลและการใช้งานที่ปลอดภัยในภายหลังด้วย ตัวอย่างเช่น ขอบที่มีเสี้ยนอาจขีดข่วนผู้ปฏิบัติงานในระหว่างการติดตั้งหรือทำให้การปิดผนึกไม่ดีในระหว่างการใช้งาน
ความแม่นยำของมิติ: ตรวจสอบว่าขนาดของสแตนเลสเป็นไปตามมาตรฐานที่ระบุหรือไม่ สำหรับวัสดุสแตนเลสที่มีรูปร่างแตกต่างกัน เช่น ท่อและแผ่น ความยาว ความกว้าง ความหนา เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และขนาดอื่นๆ ควรอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนที่ระบุ หากความแม่นยำของมิติไม่เพียงพอ อาจทำให้เกิดปัญหาในระหว่างการประกอบ เช่น ไม่สามารถเชื่อมต่อได้อย่างแน่นหนาหรือมีช่องว่างหลังการติดตั้ง
