เรามาเริ่มรู้จักกันตั้งแต่ตัวแรกเลยนะครับ

คาร์บอน (Carbon), C

จากข้อมูลที่ได้อ่านผ่านมาข้างต้น จะเห็นได้ว่า คาร์บอน จะถูกผสมอยู่ในเนื้อโลหะ ตัวอย่างเช่น เหล็กมีส่วนผสมของคาร์บอนอยู่จะทำให้มีความแข็ง ยิ่งมีมากยิ่งแข็งมาก แต่จะมีความเปราะ ลองเปรียบเทียบกับ เพชรนะครับ เพชรมีความแข็งมากที่สุดในกลุ่มวัสดุ แต่จะมีความเปราะ เมื่อตกกระแทกหรือร่วงหล่นลงพื้น ก็จะแตกหักได้ง่ายนั่นเอง ในตัวสเตนเลสเองจะมีการควบคุมปริมาณคาร์บอนอยู่ โดยทั่วไปจะไม่ให้เกิน 0.1 % ในสเตนเลสทั่วไปหรือสามารถจะควบคุมให้ต่ำลงเหลือเพียง 0.03% ซึ่งอยู่ในจำพวกที่มี L ต่อท้ายนั่นเอง แต่ว่าสเตนเลสบางเกรดนั้นมีความประสงค์ต้องการใช้คุณสมบัติด้านความแข็งมา ใช้ ก็จะให้คาร์บอนที่ผสมอยู่มากกว่า 0.1% อย่างเช่น ใบมีดโกน มีดหมอผ่าตัด มีดแมกไกเวอร์ ฯลฯ.

โครเมี่ยม (Chromium), Cr

โครเมี่ยมเป็นส่วนผสม หลักในเนื้อของสเตนเลส โดยจะผสมลงในน้ำเหล็กและธาตุโครเมี่ยมนี้ จากทดลองและวิเคราะห์วิจัยข้อมูลของ A J Sedriks ได้สรุปผลวิเคราะห์ว่า เมื่อเติมโครเมี่ยมลงไปในเนื้อเหล็กอย่างน้อย 10.5 % จะสามารถลดการสูญเสียน้ำหนักของโลหะได้ นั่นหมายความว่าเหล็กกล้าผสมโครเมี่ยมนี้มีความสามารถป้องการการกัดกร่อนได้ (Resistance corrosion) ธาตุโครเมี่ยมนี้จะเป็นตัวที่จะป้องกันการกัดกร่อนได้ ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว สเตนเลสหลายๆ เกรดก็ไม่ได้ผสมธาตุโครเมี่ยมตามทฤษฏี คือ 10.5 % ส่วนมากจะผสมมากกว่านั้น แล้วแต่คุณสมบัติหรือวัตถุประสงค์ของการใช้งานนั่นเอง

นิเกิล (Nikle),Ni

นิเกิลเป็ธาตุอีกตัวหนึ่งที่ใช้ผสมลงในเนื้อสเตนเลสบางเกรด แต่ไม่ใช่ทั้งหมด สเตนเลสบางตระกูลก็ไม่ใช่นิเกิลเป็นส่วนผสมเลย เช่น ตระกูล 400 ซึ่งจะไม่มีธาตุตัวนี้เป็นส่วนประกอบอยู่ เหล็กกล้าผสมเมื่อเติมธาตุนิเกิลลงไป ก็จะทำให้โครงสร้างภายในเป็นออสเตนไนท์ ที่อุณหภูมิห้อง ฟังแล้วช่างหรือผู้ออกแบบหลายคนเริ่มจะปวดหัวขึ้นมา พอจะอธิบายง่าย ๆ ว่า เมื่อเติมธาตุนิเกิลลงไปในสเตนเลสบางตระกูล ตัวอย่างเช่น ตระกูล 300 ก็จะทำให้สเตนเลสนั้น ไม่มีการตอบสนองกับการดูดของแรงแม่เหล็กนั่นเอง ขอยกบางกรณีของสเตนเลส เกรด 430 ขึ้นมาให้มองเห็นภาพง่ายขึ้น สเตนเลสตัวนี้จะไม่มีธาตุนิเกิลเป็นส่วนประกอบเลย โดยจะมีการผสมระหว่างเหล็ก กับโครเมี่ยม ประมาณ 17% (ส่วนประกอบย่อยธาตุตัวอื่น ๆ จะไม่กล่าวถึงในที่นี้) สเตนเลสเกรดนี้จะมีปฏิกิริยาตอบสนองกับแรงดูดของแม่เหล็ก คล้ายกับเหล็กทั่วไป แต่เมื่อเราเติมธาตุนิเกิลผสมลงไป ตัวอย่างเช่น 8 % ก็จะทำให้สเตนเลสตัวนี้เปลี่ยนจากตระกูล 400 เป็นตระกูล 300 คือสเตนเลสเกรด 304 (มีโครเมี่ยม 18 % และนิเกิล 8 %) ซึ่งเป็นสเตนเลสที่แม่เหล็กดูดไม่ติดนั่นเอง และถ้าเราแยกธาตุนิเกิลออกมา สเตนเลสตัวนี้ก็จะมีปฏิกิริยาต่อแรงดูดของแม่เหล็กทันที ยังมีอีกประการหนึ่งก็คือ สเตนเลสที่เติมธาตุนิเกิลลงไปจะทำให้ง่ายต่อการขึ้นรูป เช่นการปั้มขึ้นรูปภาชนะต่าง ๆ อ่างล้างจาน ฯลฯ เป็นต้น เพราะจะมีความสามารถในการยึดตัวสูง (Elongation) ส่วนการป้องกันการกัดกร่อนนั้นก็จะเป็นตัวช่วยเพิ่มขึ้นบ้าง

แมงกานิส (Manganese), Mn

ธาตุ นี้เป็นส่วนผสมของสเตนเลสทุกเกรด แต่จะเป็นส่วนประกอบหลักหรือส่วนประกอบย่อยนั้น คงเป็นอีกเรื่องหนึ่ง ธาตุแมงกานิสนี้จะมีคุณสมบัติบางประการมี่มีความคล้ายคลึงกับธาตุนิเกิล ก็คือ เมื่อเติมธาตุแมงกานิสผสมลงไปในเหล็กกล้าผสม ตัวอย่างเช่น 5 – 9 % ในตระกูล 200 จะทำให้สเตนเลสตัวนี้แม่เหล็กดูดไม่ติดเหมือนกับสเตนเลสที่เติมธาตุนิเกิลลง ไปนั่นเอง แต่ธาตุแมงกานิสเมื่อผสมเติมลงไปนั้นจะทำให้สเตนเลสมีค่าความ แข็งเพิ่มขึ้น และยากต่อการนำมาขึ้นรูป เพราะฉะนั้นสเตนเลสที่มีการผสมเติมธาตุแมงกานิสนั้น ก็จะต้องเติมธาตุนิเกิลลงไปด้วย เพื่อทำให้สเตนที่ใช้ธาตุแมงกานิส เป็นองค์ประกอบหลัก ลดค่าความแข็งลง เมื่อนำไปปั้มขึ้นรูปก็จะไม่เกิดการแตกนั่นเอง ในความคิดของ กนก ไร้สนิม คิดว่า สเตนเลสที่เติมธาตุแมงกานิสเป็นองค์ประกอบหลักนั้น เพื่อเพิ่มคุณค่าทางใจมากกว่า เพราะว่า เรามีความเชื่อกันว่าสเตนเลสที่ไม่มีปฏิกิริยาต่อแรงดูดของแม่เหล็กนั้น เป็นสเตนเลสที่ดี (สมัยในอดีตคนญี่ปุ่นได้นำสเตนเลสเข้ามาจำหน่าย โดยไม่รู้ว่าจะทำให้คนไทยนั้น สามารถแยกระหว่างเหล็กทั่วไปและสเตนเลส ซึ่งจะใช้วิธีทดสอบโดยนำแม่เหล็กมาเป็นดัชนีตัวชี้วัดว่า สเตนเลสต่างกับเหล็กอย่างไร และเราก็มีความเชื่อกันมานานมาก ๆ เรียกว่าเข้าไปอยู่ในสมองส่วนลึกของเราเลยล่ะ) ก็เลยทำให้หลาย ๆ คนไม่รู้ว่าจะอธิบายให้ผู้สนใจที่จะนำสเตนเลสไปใช้งาน หรือลูกค้าฟังอย่างไร จุดเดียวที่จะง่ายที่สุด และมองเห็นก็คือ นำแม่เหล็กมาดูดนั่นเอง แต่ กนก ไร้สนิม มีความคิดเห็นว่า เดี๋ยวนี้มันใช้ไม่ได้แล้ว เพราะสเตนเลสที่แม่เหล็กดูดติด เดี๋ยวนี้ก็มีมาก จึงยากที่จะเชื่อใจได้ว่าโลหะที่มองเห็นอยู่ข้างหน้า ใช่สเตนเลสหรือไม่

โมลิเดนั่ม (Molybdenum), Mo

โมลิเดนั่มเป็นธาตุ ๆ หนึ่งที่เป็นส่วนประกอบของสเตนเลสบางเกรด หน้าที่ของโมลิเดนั่ม เมื่อถูกผสมลงไปในเนื้อของสเตนเลสจะช่วยทำให้ เพิ่มความต้านทานกัดกร่อนแบบรูเข็มหลาย ๆ คนคงสงสัยว่า การกัดกร่อนแบบรูเข็ม เป็นอย่างไร ให้อ่านไปเรื่อย ๆ จนว่าว่าด้วยเรื่องของการกัดกร่อนที่เกิดกับสเตนเลส คิดว่าคงจะเข้าใจไม่ยากนัก โมลิเดนั่มในสเตนเลสบางเกรด เช่น ตระกูล 300 คือ 316 และ 316L หรือ ตระกูล 400 เช่น 444 ซึ่งมีส่วนประกอบของโมลิเดนั่ม ประมาณ 2 % สามารถป้องกันและยับยั้งการกัดกร่อนที่เกิดจากพวกครอไรด์ได้ ครอไรด์อยู่ที่ไหน ถ้าตามธรรมชาติก็คือ ตามชายทะเล ไอเค็มจากทะเล หรือถ้าไม่มาจากธรรมชาติ ก็จำพวกครอรีนที่ผสมไว้ในน้ำในสระว่ายน้ำนั่นเอง ครอไรด์ จะมีสูตรทางเคมี คือ “Cl” นั่นเอง เพราะฉะนั่นเราควรพิจารณาว่า งานสเตนเลสของเราได้ถูกนำไปใช้ในสภาพแวคล้อมที่ครอไรด์หรือไม่ ก่อนตัดสินใจเสนองานสเตนเลสกับลูกค้าเพราะเมื่อเกิดปัญหาขึ้นมาลูกค้าเขาไม่ สนใจว่าเกิดจากวัตถุดิบ หรือ อะไรก็ตาม แต่ลูกค้าต้องการว่าจะไม่เป็นสนิมเกิดขึ้นในระยะเวลาอย่างน้อย 2-3 ปี ก็จะทำให้ช่างสเตนเลส หรือผู้ผลิตเกิดปัญหาการเครม หรือ ให้เปลี่ยนวัสดุตัวใหม่แทน นั่นเป็นค่าใช้จ่ายที่สูงที่เดียว อีกทั้งเสียชื่อเสียงที่ได้สะสมมาจากในอดีต เพราะรู้เท่าไม่ถึงการณ์ หรือไม่ศึกษาถึงตัวสเตนเลสแต่ละตัวก่อนนั่นเอง

ไททาเนี่ยม (Titanium), Ti

ไททาเนี่ยมเป็นโลหะชนิดหนึ่งที่มีน้ำหนักเบา แต่มีความแข็งมากกว่าสเตนเลส โดยจะถูกนำมาผสมกับโลหะตัวอื่น ๆ เช่นอลูมิเนี่ยม ที่นำไปใช้ผลิตลำตัวเครื่องบิน ซึ่งสามารถทนต่อแรงกดดันของบรรยากาศสูง อีกทั้งทนทานทั้งความร้อนและความเย็นต่ำกว่าศูนย์องศาได้ดี หรือนำไปทำท่อไททาเนี่ยมที่ใช้ผลิตหลอดน้ำของตัวคอนเดนเซอร์ ฮีทเอ็กเช็นเจอร์ (Condenser or heat exchanger) ในโรงงานไฟฟ้านิวเครียร์ ในปัจจุบัน แต่ทำไม่ต่องนำไททาเนี่มมาเป็นส่วนผสมในสเตนเลสบางตระกูล หรือบางเกรด เช่นตระกูล 400 ตัวอย่างเช่น เกรด 430Ti, 439,409 เป็นต้น เพราะคุณสมบัติของไททาเนี่ยมจะสามารถช่วยในเรื่องของการปรับปรุงเชื่อมของ สเตนเลสได้ดี เพราะว่าสเตนเลสตระกูล 400 นั้น จะมีปัญหาเรื่องของการเชื่อม เช่นสเตนเลสเกรด 430 เมื่อนำมาเชื่อม จะเกิดโครเมี่ยมคาร์ไบด์ บริเวณรอยเชื่อมจากทำให้เกิดการแตก และสูญเสียโครเมี่ยมบริเวณรอยเชื่อม ทำให้ลดคุณสมบัติความต้านทานการกัดกร่อนลง ซึ่งไม่เป็นผลดีกับสเตนเลสเลย จึงได้มีการพัฒนาโดยผสมไททาเนี่นมลงไปในเนื้อสเตนเลส เพื่อเพิ่มคุณสมบัติความสามารถในการเชื่อม โดยจะป้องกันการเกิดโครเมี่ยมคารไบด์ ในบริเวณรอยเชื่อมนั่นเอง นอกจากนั้นไททาเนี่ยมอย่างที่กล่าวในตอนต้นว่า มีความสามารถต่องานที่ต้องทนความร้อนที่สูงและมีความร้อนต่อเนื่องในขณะใช้ งานของอุปกรณ์บางชนิด เช่น สเตนเลส เกรด 409 หรือ 409L นั้นจะถูกนำมาใช้ทำท่อเฮดเดอร์ ของเครื่องยนต์ในปัจจุบันบนท้องถนนที่วิ่งกันมากมาย ราวกับมดดำบนลานปูน ไททาเนี่ยมเป็นโลหะที่มีราคาแพง เมื่อนำไปผสมกับโลหะอื่นก็จะทำให้มีราคาสูงขึ้น ตัวอย่างง่าย ๆ และใกล้ตัวที่สุดก็คือ กรอบแว่นตาของเรา ที่ไททาเนี่ยมผสมอยู่ จะเห็นได้ว่ามีน้ำหนักเบากว่า กรอบโลหะทั่วไป และแพงกว่าอีกด้วย

ไนโอเบี่ยม (Niobium), Nb

ไนโอเบี่ยมก็จะมีลักษณะที่คล้ายกับ ไททาเนี่ยมที่ใช้ผสมลงในเนื้อสเตนเลสบางเกรดเพื่อช่วยในเรื่องของการเชื่อมประสานสเตนเลส

ทองแดง (Copper), Cu

ทองแดงจัดว่าเป็นโลหะชนิดหนึ่ง ซึ่งสามารถนำมาผสมลงในเนื้อสเตนเลสได้ สามารถช่วยเพิ่มในเรื่องของความต้านทานการกัดกร่อนต่อสเตนเลสด้วย เพราะสเตนเลสบางตัวซึ่งเป็นสเตนเลสชนิดใช้ภายในอาคาร หรือบริเวณที่ปลอดมลภวะของสารเคมีต่าง ๆ ซึ่งมีความสามารถป้องกันการกัดกร่อนไม่ดี เมื่อนำทองแดงมาเป็นส่วนผสมเข้าไป ทำให้สามารถนำออกมาใช้ภายนอกได้ดี แต่ยกเว้นบริเวณที่มีสภาวะแวคล้อมของครอไรด์ จะค่อนข้างบอบบางเลยที่เดียว ทองแดงจะถูกผสมลงในสเตนเลสบางเกรดในตระกูล 200 เช่น 201Modifier, 204 Cu

จากการอธิบายข้างต้นทั้งหมด เราคงจะพอตามทันและเข้าใจอย่างไม่ยากนัก ส่วนธาตุเป็นองค์ประกอบอื่น ๆ นั้น เช่น ซิลิกอน (Si), ไนโตรเจน (N) และอื่นๆ จะไม่ขอกล่าวถึง

ที่กล่าวมาทั้งหมดเป็นธาตุหลัก ๆ ที่เราจะต้องรู้จักมันเสียก่อน เพราะอะไรครับ เพราะว่าในสเตนเลสแต่ละเกรด แต่ละชนิดจะใช้ตัวอักษรเป็นสัญญาลักษณ์ ต่อท้ายตัวเลขที่ระบุมา ซึ่งเราจะได้ไม่งงว่า คือตัวอะไร และมีไว้ในสเตนเลสตัวนั้น เพื่อประโยชน์อะไรครับ