การทดสอบแม่เหล็กไม่ใช่วิธีที่ถูกต้องในการตรวจสอบสแตนเลส สแตนเลสเป็นชื่อสามัญของโลหะผสมที่ประกอบด้วยโครเมียม (Cr) 10.5% ขึ้นไปและเหล็ก (Fe) มากกว่า 50% แม้ว่าจะเรียกได้ว่าเป็น “เหล็กกล้าไร้สนิม” แต่คำที่ดีกว่าคือ “ทนต่อรอยเปื้อนได้สูง” มีลักษณะเป็นโลหะสีเข้ม ซึ่งจะมีสองวิธีในการทำให้สีสว่าง โดยทั้งสองวิธีเป็นการรักษาพื้นผิว
สแตนเลสมีสามประเภทหลัก
- ออสเทนนิติก (Austenitic) : โลหะผสมโครเมียม – นิกเกิล – เหล็กที่มีโครเมียม 16%-26% (Cr), นิกเกิล 6%-22% (Ni) และปริมาณคาร์บอนต่ำที่มีคุณสมบัติไม่เป็นแม่เหล็ก ประเภท 304 ประกอบด้วยโครเมียม 18% และนิกเกิล 8% เป็นเกรดหรือองค์ประกอบที่ใช้บ่อยที่สุด
- มาร์เทนซิติก (Martensitic) : โลหะผสมโครเมียม – เหล็กที่มีโครเมียม 10.5% -17% และควบคุมปริมาณคาร์บอนอย่างระมัดระวัง มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ประเภท 420 เป็นตัวอย่างทั่วไป ส่วนใหญ่จะใช้ในมีดและอุปกรณ์ครัว
- เฟอริติก (Ferritic) : โลหะผสมโครเมียม – เหล็กที่มีโครเมียม 17%-27% และมีปริมาณคาร์บอนต่ำพร้อมคุณสมบัติแม่เหล็ก ประเภท 430 เป็นเฟอริติกที่นิยมใช้กันมากที่สุด
ปริมาณโครเมียมในโลหะผสมสแตนเลสเป็นสิ่งที่ป้องกันการกัดกร่อนโดยทั่วไป โครเมียมจะทำงานโดยทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นฟิล์มโครเมียมออกไซด์ที่เหนียว เกาะติดแน่น มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า และอยู่บนพื้นผิวเหล็ก หากเกิดความเสียหายทางกลไกหรือทางเคมี ฟิล์มนี้จะรักษาตัวเองได้ตราบเท่าที่มีออกซิเจนเพียงพอ เนื่องจากออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยา ของเหลวและสิ่งอื่น ๆ ที่เก็บไว้ในสแตนเลสเป็นเวลานานสามารถป้องกันการสัมผัสกับออกซิเจนและการทำให้เกิดการกัดกร่อน หากคุณขจัดสนิมด้วยผ้า โครเมียมจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจนในอากาศและสร้างชั้นป้องกันใหม่
การเพิ่มปริมาณโครเมียมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส และการเติมนิกเกิลเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนโดยทั่วไปที่จำเป็นในการใช้งานหรือสภาวะที่รุนแรงมากขึ้น การปรากฏตัวของโมลิบดีนัม (Mo) ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนเฉพาะจุด และโลหะอัลลอยด์อื่น ๆ ยังใช้เพื่อปรับปรุงโครงสร้างและคุณสมบัติของสแตนเลส เช่น ไททาเนียม วานาเดียม และทองแดง ในส่วนของการเติมที่ไม่ใช่โลหะมักจะรวมถึงองค์ประกอบตามธรรมชาติเช่นคาร์บอนและไนโตรเจนเช่นเดียวกับซิลิคอน S304 ที่เราใช้ทำล้อสแตนเลสของเรามีนิกเกิล 8.07% (Ni) และโครเมียม 18.23% (Cr)
กระบวนการปั๊มและขัดพื้นผิวสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติที่ไม่ใช่แม่เหล็กของ S304 แรงดันที่ใช้ในการปั๊มและขึ้นรูปจะเปลี่ยนการกระจายของสารเคมีในโลหะผสม แม่พิมพ์ปั๊มที่ใช้ยังสามารถทิ้งไอออนของเหล็กไว้บนพื้นผิวของสแตนเลสด้วยสารเคมี ปัจจัยทั้งสองสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติที่ไม่เป็นแม่เหล็กของสเตนเลส จึงทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ที่สารแปลกปลอมสามารถกัดกร่อนได้
เราใช้วิธีการชุบพื้นผิวด้วยไฟฟ้ากับล้อสแตนเลสรุ่น K3, 3, 3A และ 9 โดยไม่จำเป็นต้องป้องกันไม่ให้สแตนเลสจับอนุภาคเหล็กอันเป็นผลมาจากการจัดการหรือจัดเก็บ พวกเราใช้การเคลือบผิวเพิ่มเติมเฉพาะกับล้อสแตนเลสรุ่น G15 ของเราโดยใช้กรดไนตริกหรือกรดอินทรีย์อ่อน ๆ เพื่อเพิ่มการป้องกันตามธรรมชาติของฟิล์มขึ้นรูปในอากาศ ประกอบกับการบำบัดด้วยกรดไนตริกช่วยเพิ่มระดับของโครเมียมในฟิล์มป้องกันบนสแตนเลส ด้วยการรักษาวิธีนี้ยังช่วยให้ขจัดสนิมได้ง่ายขึ้นหากเกิดขึ้น
สแตนเลสที่เราใช้กันทั่วไปในล้อเป็นสแตนเลสประเภท 304 หลังจากทำงานเย็น (กระบวนการปั๊ม ขึ้นรูป ขัดพื้นผิว ฯลฯ) ลูกล้อสแตนเลสมักจะกลายเป็นแม่เหล็กในพื้นที่ทำงาน ซึ่งพื้นที่เหล่านี้ค่อนข้างมีแนวโน้มที่จะเกิดสนิมในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน หากจำเป็น โดยการหลอมเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการฟื้นฟูคุณสมบัติที่ไม่ใช่แม่เหล็กและเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ที่จริงมันเปลี่ยนมาร์เทนไซต์กลับเป็นออสเทนไนต์ ในขั้นตอนนี้ ผลิตภัณฑ์สแตนเลสจะถูกทำให้ร้อนที่ 1800F – 2100F และเย็นลงอย่างช้า ๆ ถ้าอุณหภูมิไม่สูงพอ ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสจะลดลง ในกระบวนการนี้ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก กระบวนการเคลือบล้างขจัดอนุภาคอิสระและก่อให้เกิดการเคลือบแบบพาสซีฟบนพื้นผิวสแตนเลส กระบวนการนี้ใช้ทำสำหรับลูกล้อสแตนเลสรุ่น G15 เท่านั้น เป็นวิธีที่ประหยัดในการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน แต่ไม่ได้หมายถึงการคืนค่าคุณสมบัติที่ไม่ใช่แม่เหล็กอย่างสมบูรณ์
การทดสอบแม่เหล็กไม่ใช่วิธีที่ถูกต้องในการตรวจสอบสแตนเลส เพราะสแตนเลสจะแบ่งระดับตามส่วนผสมและเปอร์เซ็นต์ สแตนเลสเป็นโลหะผสมที่มนุษย์สร้างขึ้น ปริมาณของนิกเกิลจะเป็นตัวกำหนดระดับของสแตนเลส ปริมาณโครเมียมต้องมีประมาณ 18% หรือมากกว่าจะเป็นสแตนเลส 304 ที่จุดเริ่มต้นจากไม่ใช่แม่เหล็ก หลังจากกด 500 ตันกดนิกเกิล มันจะเปลี่ยนการกระจายของนิกเกิล เช่นเดียวกับการไดคัทตัดสแตนเลสซึ่งเพิ่มความเป็นไปได้ที่สนิมจะเกิดขึ้นที่ขั้นตอนนั้นมากที่สุด สแตนเลสทั้งหมดมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ยกเว้นสแตนเลสออสเทนนิติก ซึ่งจริง ๆ แล้วเป็นสแตนเลส 300 ซีรีส์ เช่น 304 และ 316 แต่ไม่ว่ายังไงก็ตามสแตนเลสซีรีส์ 300 จะไม่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กหลังจากขึ้นรูปใหม่เท่านั้น ส่วนประเภท 304 เกือบจะมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กหลังจากงานเย็น เช่นการกด การระเบิด การตัด ฯลฯ ในขั้นตอนต้นของงานเย็นจะทำให้สแตนเลสจับอนุภาคแปลกปลอม จากนั้นในบางจุดของโครงสร้างผลึกโลหะจะเปลี่ยนจากออสเทนไนต์เป็นมาร์เทนไซต์ สเตนเลส 400 ซีรีส์ (เช่น สเตนเลสมาร์เทนซิติก) จะมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก และสแตนเลสมีนิกเกิลมากกว่า (เกรด 310 และ 316) มีแนวโน้มที่จะไม่เป็นแม่เหล็กหลังการทำงานเย็น
สแตนเลสทั้งหมดไม่จำเป็นต้องไม่เป็นแม่เหล็ก เป็นเรื่องปกติที่สแตนเลสจะดึงไอออนของเหล็กจากแม่พิมพ์และเครื่องมือที่ใช้ระหว่างกระบวนการปั๊มขึ้นรูป ไอออนของเหล็กทำให้เกิดสนามแม่เหล็กและอาจทำให้เกิดสนิมเล็กน้อยในภายหลัง ลูกล้อที่คุณได้รับเป็นสแตนเลสแม้ว่าแม่เหล็กจะติดอยู่ก็ตาม ส่วนมากจะนิยมใช้สเตนเลส 304 ในการผลิตลูกล้อ และไม่ใช้สแตนเลส 316 เพราะจะทำให้เครื่องมือได้รับเสียหาย ทำให้ลูกล้อสแตนเลสเกิดปัญหาขึ้นกับสนิมได้ยาก เว้นแต่ว่าการใช้งานจะกัดกร่อนมาก หากการใช้งานมีการกัดกร่อนสูง ควรใช้สแตนเลสที่ผ่านกระบวนการเคลือบและการหลอม การเคลือบช่วยเพิ่มความต้านทานการเกิดสนิมของพื้นผิวสแตนเลส แต่กระบวนการเคลือบไม่ได้หมายถึงการคืนค่าคุณสมบัติที่ไม่ใช่แม่เหล็กอย่างสมบูรณ์ เป็นเพียงวิธีการที่ค่อนข้างประหยัดในการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการนี้ หากสแตนเลสไม่ได้รับความร้อนสูงพอและเย็นลงอย่างช้า ๆ ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสจะลดลง ในการหลอมสแตนเลสนั้นแทบจะเป็นสิ่งที่ห้ามปราม เมื่อใช้ทั้งสองกระบวนการ ควรทำฟิล์มหลังจากการอบอ่อน
