ตระกูลสเตนเลสห้าตระกูล

นิยามเดียว โครงสร้างห้าแบบ

เหล็กจะนับเป็นสเตนเลสเมื่อมีโครเมียมอย่างน้อยประมาณ 10.5% เพียงพอที่จะก่อตัวเป็นฟิล์มโครเมียมออกไซด์บาง ๆ ที่ปกป้องพื้นผิว นอกเหนือจากรากร่วมนั้น โครงสร้างผลึก — ซึ่งกำหนดหลักโดยสมดุลของนิกเกิลและโครเมียม — แบ่งสเตนเลสออกเป็นห้าตระกูล

ตระกูล	โครงสร้าง	เป็นแม่เหล็กหรือไม่?	เกรดหลัก	จุดเด่น
ออสเทนิติก	ลูกบาศก์แบบศูนย์กลางหน้า	ไม่ (เมื่ออบอ่อน)	304, 316, 321	ความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปและการขึ้นรูปที่ดีที่สุด
เฟอร์ริติก	ลูกบาศก์แบบศูนย์กลางตัว	ใช่	430, 409	ไม่มีนิกเกิล ต้นทุนต่ำกว่า
มาร์เทนซิติก	ชุบแข็งได้ เป็นเตตระโกนัลเมื่อชุบแข็ง	ใช่	410, 420, 440C	ความแข็งด้วยการอบชุบด้วยความร้อน
ดูเพล็กซ์	ประมาณครึ่งออสเทไนต์ ครึ่งเฟอร์ไรต์	ใช่	2205, 2507	ความแข็งแรงสูง ต้านทานคลอไรด์
ชุบแข็งด้วยการตกตะกอน	ฐานมาร์เทนซิติกหรือออสเทนิติก + การบ่ม	โดยปกติใช่	17-4PH (630)	ความแข็งแรงสูงมากจากการบ่มที่อุณหภูมิต่ำ

ออสเทนิติก — ตระกูลมาตรฐาน

เกรด 304 และ 316 คิดเป็นส่วนใหญ่ของสเตนเลสทั้งหมดที่ผลิต ขึ้นรูปและเชื่อมได้ง่าย คงความเหนียวถึงอุณหภูมิต่ำยิ่งยวด และโมลิบดีนัมของ 316 เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนแบบหลุมสำหรับงานทางทะเลและเคมี ชุบแข็งด้วยการอบชุบด้วยความร้อนไม่ได้ — ชุบแข็งได้ด้วยการขึ้นรูปเย็นเท่านั้น จุดอ่อน: ความแข็งแรงปานกลาง ความไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นจากคลอไรด์ที่อุณหภูมิสูง และราคาที่ติดตามตลาดนิกเกิลและโมลิบดีนัม ไม่เป็นแม่เหล็กเมื่ออบอ่อน แม้ว่าการขึ้นรูปเย็นหนักอาจทำให้เป็นแม่เหล็กเล็กน้อย

เฟอร์ริติก — ตระกูลประหยัด

มีโครเมียมแต่แทบไม่มีนิกเกิล เฟอร์ริติก เช่น 430 (งานตกแต่ง เครื่องใช้) และ 409 (ระบบไอเสีย) มีต้นทุนต่ำกว่าและต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นได้ดี ข้อจำกัดอยู่ที่ความเหนียวและความสามารถในการเชื่อม: การเติบโตของเกรนในบริเวณรอยเชื่อมและความเหนียวต่ำกว่า ทำให้จำกัดอยู่เพียงหน้าตัดที่บางกว่าและงานกัดกร่อนปานกลางเป็นส่วนใหญ่

มาร์เทนซิติก — ตระกูลที่ชุบแข็งได้

เกรด เช่น 410, 420 และ 440C แลกความต้านทานการกัดกร่อนกับความแข็ง: ชุบแข็งและอบคืนตัวแล้ว ใช้ในมีด ชิ้นส่วนวาล์ว เพลา และเครื่องมือผ่าตัด ความต้านทานการกัดกร่อนต่ำที่สุดในบรรดาตระกูลต่าง ๆ — เป็น "stainless" เมื่อเทียบกับเหล็กคาร์บอน ไม่ใช่เมื่อเทียบกับ 304

ดูเพล็กซ์ — ความแข็งแรงบวกคลอไรด์

เกรดดูเพล็กซ์ เช่น 2205 ให้ความแข็งแรงครากประมาณ สองเท่าของ 304 พร้อมความต้านทานที่แข็งแกร่งต่อการกัดกร่อนแบบหลุมจากคลอไรด์และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้น — การผสมผสานที่ทำให้กลายเป็นมาตรฐานในน้ำมันและก๊าซ การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และเรือบรรทุกสารเคมี การผลิตต้องระมัดระวังมากกว่า (การควบคุมความร้อนเข้า) และอุณหภูมิใช้งานโดยทั่วไปจำกัดต่ำกว่าประมาณ 300 °C เนื่องจากกลไกการเปราะ

ชุบแข็งด้วยการตกตะกอน — ผู้เชี่ยวชาญด้านความแข็งแรง

17-4PH และญาติของมันถูกกลึงในสภาพอ่อน จากนั้นบ่มที่อุณหภูมิไม่กี่ร้อยองศาเพื่อตกตะกอนเฟสที่เสริมความแข็งแรง บรรลุความแข็งแรงสูงมากสำหรับเพลา เกียร์ อากาศยาน และอุปกรณ์ทางทะเล

หมายเหตุเกี่ยวกับการทดสอบด้วยแม่เหล็ก

คำว่า "stainless is non-magnetic" เป็นความเชื่อผิด ๆ ที่ทำให้การตรวจสอบรับเข้าหลงทางทุกสัปดาห์ ความเป็นแม่เหล็กเป็นไปตามโครงสร้างผลึก ไม่ใช่คุณภาพ: สามตระกูลครึ่งจากห้าตระกูลเป็นแม่เหล็ก และแม้แต่เกรดออสเทนิติกก็อาจกลายเป็นแม่เหล็กเล็กน้อยหลังการขึ้นรูปเย็น ใช้การทดสอบ PMI ไม่ใช่แม่เหล็ก ในการตรวจสอบเกรด