ความแตกต่างระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าไร้สนิม

เหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กกล้าที่มีคุณสมบัติทางกลขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนในเหล็กเป็นหลัก และโดยทั่วไปไม่มีการเติมธาตุโลหะผสมที่มีนัยสำคัญใดๆ ลงไป บางครั้งเรียกว่าคาร์บอนธรรมดาหรือเหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กกล้าคาร์บอน เรียกอีกอย่างว่า เหล็กกล้าคาร์บอน หมายถึงโลหะผสมเหล็ก-คาร์บอนที่ประกอบด้วยคาร์บอน WC น้อยกว่า 2%

เหล็กกล้าคาร์บอนโดยทั่วไปจะมีซิลิกอน แมงกานีส กำมะถัน และฟอสฟอรัสอยู่ปริมาณเล็กน้อย นอกจากนี้ยังมีคาร์บอนอีกด้วย

ตามการใช้งานเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ เหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอน เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน และเหล็กกล้าโครงสร้างตัดอิสระ เหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอนแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ เหล็กกล้าโครงสร้างสำหรับงานก่อสร้างและงานก่อสร้างเครื่องจักร

ตามวิธีการถลุงสามารถแบ่งได้เป็นเหล็กเตาแบน เหล็กแปลง และเหล็กเตาไฟฟ้า

ตามวิธีการดีออกซิเดชันสามารถแบ่งได้เป็นเหล็กเดือด (F), เหล็กนิ่ง (Z), เหล็กกึ่งนิ่ง (b) และเหล็กนิ่งพิเศษ (TZ)

ตามปริมาณคาร์บอนของเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถแบ่งได้เป็น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (WC ≤ 0.25%) เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (WC0.25%-0.6%) และเหล็กกล้าคาร์บอนสูง (WC> 0.6%);

ตามปริมาณฟอสฟอรัส เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถแบ่งได้เป็น เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา (มีฟอสฟอรัสและกำมะถันสูงกว่า) เหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพสูง (มีฟอสฟอรัสและกำมะถันต่ำกว่า) และเหล็กกล้าคุณภาพสูง (มีฟอสฟอรัสและกำมะถันต่ำกว่า) และเหล็กกล้าคุณภาพสูงพิเศษ

ยิ่งเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไปมีปริมาณคาร์บอนมากขึ้นเท่าใด ความแข็งก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น มีความแข็งแรงสูงขึ้น แต่ความเหนียวจะลดลง

สแตนเลส

เหล็กกล้าไร้สนิมที่ทนกรดเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมซึ่งประกอบด้วยสองส่วนหลักคือเหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กทนกรด กล่าวโดยย่อ เหล็กที่สามารถทนต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม ในขณะที่เหล็กที่สามารถทนต่อการกัดกร่อนจากสารเคมีเรียกว่าเหล็กทนกรด เหล็กกล้าไร้สนิมเป็นเหล็กอัลลอยด์สูงที่มีเหล็กมากกว่า 60% เป็นเมทริกซ์ และเพิ่มโครเมียม นิกเกิล โมลิบดีนัม และธาตุอัลลอยด์อื่นๆ

เมื่อเหล็กมีโครเมียมมากกว่า 12% เหล็กในอากาศและกรดไนตริกเจือจางจะไม่กัดกร่อนและเกิดสนิมได้ง่าย เหตุผลก็คือโครเมียมสามารถสร้างชั้นฟิล์มออกไซด์โครเมียมที่แน่นมากบนพื้นผิวของเหล็ก ซึ่งปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ สแตนเลสที่มีโครเมียมในปริมาณมากกว่า 14% โดยทั่วไป แต่สแตนเลสไม่ได้ปราศจากสนิมโดยสิ้นเชิง ในพื้นที่ชายฝั่งหรือมลพิษทางอากาศที่รุนแรง เมื่อปริมาณไอออนคลอไรด์ในอากาศมีมาก พื้นผิวของสแตนเลสที่สัมผัสกับบรรยากาศอาจมีจุดสนิมบ้าง แต่จุดสนิมเหล่านี้จำกัดอยู่แค่บนพื้นผิวเท่านั้น จะไม่กัดกร่อนเมทริกซ์ภายในสแตนเลส

โดยทั่วไป ปริมาณโครเมียม Wcr ที่มากกว่า 12% ของเหล็กจะมีลักษณะของสแตนเลส โดยสแตนเลสตามโครงสร้างจุลภาคหลังจากการอบด้วยความร้อนสามารถแบ่งได้เป็น 5 ประเภท ได้แก่ สแตนเลสเฟอร์ไรต์ สแตนเลสมาร์เทนซิติก สแตนเลสออสเทนนิติก สแตนเลสออสเทนนิติก-เฟอร์ไรต์ และสแตนเลสคาร์บอนไนซ์แบบตกตะกอน

โดยทั่วไปสแตนเลสจะถูกแบ่งตามโครงสร้างเมทริกซ์ ดังนี้

1. เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติก มีส่วนผสมของโครเมียม 12% ถึง 30% ทนต่อการกัดกร่อน มีความเหนียว และเชื่อมได้ดีเมื่อปริมาณโครเมียมเพิ่มขึ้น และปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ให้ดีขึ้นกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมประเภทอื่น

2. เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก ประกอบด้วยโครเมียมมากกว่า 18% นอกจากนี้ยังมีนิกเกิลประมาณ 8% และโมลิบดีนัม ไททาเนียม ไนโตรเจน และธาตุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย ประสิทธิภาพโดยรวมดี สามารถทนต่อการกัดกร่อนของสื่อต่างๆ ได้

3. สเตนเลสดูเพล็กซ์ออสเทนนิติก-เฟอร์ริติก ทั้งสเตนเลสออสเทนนิติกและเฟอร์ริติก มีข้อดีคือมีความยืดหยุ่นสูง

4. สแตนเลสมาร์เทนซิติก มีความแข็งแรงสูง แต่ความสามารถในการขึ้นรูปและการเชื่อมไม่ดี