เหล็กกล้าไร้สนิมเป็นโลหะผสมที่มีเหล็ก เป็นส่วนประกอบหลักและมี โครเมียมทำให้ทนต่อสนิมและการกัดกร่อนหรือเรียกอีกอย่างว่าอิน็อกซ์ (คำย่อจากภาษาฝรั่งเศสinoxydableซึ่งหมายถึงไม่สามารถออกซิไดซ์ได้) เหล็กกล้าทนการกัดกร่อน ( CRES ) นิรอสตา (คำย่อจากภาษาเยอรมันnichtrostender Stahl ) ^{[ 1 ]}หรือเหล็กกล้าไร้สนิมความต้านทานต่อการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้ สนิม มาจากปริมาณโครเมียม 10.5% หรือมากกว่า ซึ่งจะสร้างฟิล์มแบบพาสซีฟที่ปกป้องวัสดุและสามารถซ่อมแซมตัวเองได้เมื่อสัมผัสกับออกซิเจน^{[ 2 ] :3} นอกจากนี้ยังสามารถผสมกับธาตุอื่นๆ เช่นโมลิบเดนัมคาร์บอนนิกเกลและไนโตรเจนเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเฉพาะสำหรับการใช้งานต่างๆ

คุณสมบัติของโลหะผสม เช่น ความเงางามและความทนทานต่อการกัดกร่อน มีประโยชน์ในการใช้งานหลายด้าน เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถรีดเป็นแผ่นแผ่นหนา แท่ง ลวด และท่อได้ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในเครื่องครัวมีดเครื่องมือผ่าตัดเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ ยานพาหนะ วัสดุก่อสร้างในอาคารขนาดใหญ่ อุปกรณ์อุตสาหกรรม (เช่น ในโรงงานกระดาษโรงงานเคมี โรงบำบัดน้ำ ) และถังเก็บและเรือบรรทุกสำหรับสารเคมีและผลิตภัณฑ์อาหาร เหล็กกล้าไร้สนิมบางเกรดยังเหมาะสำหรับ การตีขึ้นรูปและการหล่ออีก ด้วย

ความสามารถในการทำความสะอาดทางชีวภาพของสแตนเลสนั้นเหนือกว่าทั้งทองแดงและอะลูมิเนียมและเทียบเท่ากับแก้ว^{[ 3 ]}ความสามารถในการทำความสะอาด ความแข็งแรง และความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้มีการใช้สแตนเลสในโรงงานผลิตยาและโรงงานแปรรูปอาหาร^{[ 4 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิมประเภทต่างๆ จะถูกระบุด้วยหมายเลขสามหลักของAISI ^{[ 5 ]}มาตรฐาน ISO 15510 แสดงรายการองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิมตามข้อกำหนดในมาตรฐาน ISO, ASTM , EN , JISและGB ที่มีอยู่แล้ว ในตารางการแลกเปลี่ยนที่มีประโยชน์^{[ 6 ]}

แม้ว่าเหล็กกล้าไร้สนิมจะเกิดสนิมได้ แต่ก็เกิดขึ้นเฉพาะกับอะตอมชั้นนอกสุดไม่กี่ชั้นเท่านั้น ปริมาณโครเมียมในเหล็กกล้าไร้สนิมจะช่วยปกป้องชั้นอะตอมที่อยู่ลึกกว่านั้นจากการเกิดออกซิเดชัน

การเติมไนโตรเจนยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมและเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล อีกด้วย ^{[ 7 ]}เกรดสแตนเลสมีปริมาณโครเมียมและโมลิบเดนัมที่แตกต่างกันเพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่โลหะผสมต้องทนทาน^{[ 8 ]}ความต้านทานต่อการกัดกร่อนสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกโดยวิธีการดังต่อไปนี้:

• เพิ่มปริมาณโครเมียมให้มากกว่า 11% ^{[ 7 ]}
• เพิ่มนิกเกิลอย่างน้อย 8% ^{[ 7 ]}
• การเพิ่มโมลิบเดนัม (ซึ่งยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม อีกด้วย ) ^{[ 7 ]}
• การป้องกันหลายชั้น เช่น รวมถึงชั้นโครเมียมออกไซด์และชั้นแมงกานีส ซึ่งสามารถทนต่อการอิเล็กโทรไลซิสน้ำเกลือได้ถึง 1700 mV ^{[ 9 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดที่พบมากที่สุดคือ 304 ^{[ 10 ]}มีความแข็งแรงครากแรงดึงประมาณ 210 MPa (30,000 psi) ในสภาพอบอ่อน สามารถเพิ่มความแข็งแรงได้ด้วยการขึ้นรูปเย็นจนมีความแข็งแรงถึง 1,050 MPa (153,000 psi) ในสภาพแข็งเต็มที่

เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีความแข็งแรงมากที่สุดที่หาได้ทั่วไปคือโลหะผสมที่แข็งตัวด้วยการตกตะกอน เช่น17-4 PHและ Custom 465 ซึ่งสามารถอบชุบความร้อนเพื่อให้มีความแข็งแรงในการรับแรงดึงได้ถึง 1,730 MPa (251,000 psi) ^{[ 11 ]}

จุดหลอมเหลวของเหล็กกล้าไร้สนิมอยู่ในช่วง 1,325 ถึง 1,530 °C (2,417 ถึง 2,786 °F) ขึ้นอยู่กับโลหะผสม ซึ่งใกล้เคียงกับเหล็กกล้าธรรมดา และสูงกว่าอะลูมิเนียมหรือทองแดงมาก^{[ 12 ] [ 13 ]}

เช่นเดียวกับเหล็กเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดีนัก โดยมีค่าการนำไฟฟ้า ต่ำ กว่าทองแดงอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานการสัมผัสทางไฟฟ้า (ECR) ของเหล็กกล้าไร้สนิมเกิดขึ้นจากชั้นออกไซด์ป้องกันที่หนาแน่นและจำกัดการทำงานในการใช้งานเป็นตัวเชื่อมต่อไฟฟ้า^{[ 14 ]}โลหะผสมทองแดงและตัวเชื่อมต่อเคลือบด้วยนิกเกิลมักจะมีค่า ECR ต่ำกว่าและเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับการใช้งานดังกล่าว อย่างไรก็ตาม ตัวเชื่อมต่อเหล็กกล้าไร้สนิมถูกนำมาใช้ในสถานการณ์ที่ ECR เป็นเกณฑ์การออกแบบที่ต่ำกว่าและต้องการความต้านทานการกัดกร่อน เช่น ในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน^{[ 15 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์ เทนซิติก ดูเพล็กซ์และ เฟอร์ริติก เป็นแม่เหล็กในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกมักจะไม่เป็นแม่เหล็ก^{[ 16 ]}เหล็กกล้าเฟอร์ริติกมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กเนื่องจากโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ที่มีอะตอมเหล็กอยู่ตรงกลาง ซึ่งอะตอมเหล็กเรียงตัวเป็นลูกบาศก์ (โดยมีอะตอมเหล็กหนึ่งอะตอมอยู่ที่แต่ละมุม) และมีอะตอมเหล็กเพิ่มอีกหนึ่งอะตอมอยู่ตรงกลาง อะตอมเหล็กตรงกลางนี้เป็นตัวที่ทำให้เหล็กกล้าเฟอร์ริติกมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก^{[ 17 ]}การจัดเรียงตัวแบบนี้ยังจำกัดปริมาณคาร์บอนที่เหล็กกล้าสามารถดูดซับได้ไว้ที่ประมาณ 0.025% ^{[ 18 ]}ได้มีการพัฒนาเกรดที่มีสนามบังคับต่ำสำหรับวาล์วไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือนและสำหรับระบบฉีดในเครื่องยนต์สันดาปภายใน การใช้งานบางอย่างต้องการวัสดุที่ไม่เป็นแม่เหล็ก เช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า^{[ 19 ]}เหล็กกล้า ไร้ สนิมออสเทนิติก ซึ่งโดยปกติจะ ไม่เป็นแม่เหล็กสามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้เล็กน้อยโดย การเพิ่มความแข็ง ด้วยการทำงานบางครั้ง หากเหล็กกล้าออสเทนิติกถูกดัดหรือตัด จะเกิดสนามแม่เหล็กตามขอบของเหล็กกล้าไร้สนิมเนื่องจากโครงสร้างผลึกมีการจัดเรียงตัวใหม่^{[ 20 ]}

การเสียดสี (Galling ) บางครั้งเรียกว่าการเชื่อมเย็น (cold welding) เป็นรูปแบบหนึ่งของการสึกหรอแบบยึดติดอย่างรุนแรง ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวโลหะสองพื้นผิวเคลื่อนที่สัมพัทธ์กันและอยู่ภายใต้แรงกดดันสูง ตัวยึดสแตนเลสออสเทนิติกมีความอ่อนไหวต่อการเสียดสีเกลียวเป็นพิเศษ แม้ว่าโลหะผสมอื่นๆ ที่สร้างฟิล์มออกไซด์ป้องกันพื้นผิวขึ้นเอง เช่น อะลูมิเนียมและไทเทเนียม ก็มีความอ่อนไหวเช่นกัน ภายใต้การเลื่อนด้วยแรงสัมผัสสูง ออกไซด์นี้สามารถเสียรูป แตก และหลุดออกจากส่วนต่างๆ ของชิ้นส่วน ทำให้โลหะที่ทำปฏิกิริยาได้ถูกเปิดเผย เมื่อพื้นผิวทั้งสองเป็นวัสดุเดียวกัน พื้นผิวที่เปิดเผยเหล่านี้สามารถหลอมรวมกันได้ง่าย การแยกตัวของพื้นผิวทั้งสองอาจส่งผลให้เกิดการฉีกขาดของพื้นผิวและแม้กระทั่งการยึดติดอย่างสมบูรณ์ของชิ้นส่วนโลหะหรือตัวยึด^{[ 22 ] [ 23 ]}การเสียดสีสามารถลดลงได้โดยการใช้วัสดุที่แตกต่างกัน (บรอนซ์กับสแตนเลส) หรือใช้สแตนเลสที่แตกต่างกัน (มาร์เทนซิติกกับออสเทนิติก) นอกจากนี้ ข้อต่อเกลียวอาจได้รับการหล่อลื่นเพื่อให้เกิดฟิล์มระหว่างสองส่วนและป้องกันการเสียดสีNitronic 60 ซึ่งผลิตโดยการผสมโลหะแมงกานีสซิลิคอน และไนโตรเจนแบบเลือกสรร ได้แสดงให้เห็น ถึงแนวโน้มที่จะเกิดการเสียดสีลดลง^{[ 23 ]}

ความหนาแน่นของเหล็กกล้าไร้สนิมมีค่าตั้งแต่ 7.5 ถึง 8.0 กรัม/ซม^³ (0.27 ถึง 0.29 ปอนด์/ลูกบาศก์นิ้ว) ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะผสม

การประดิษฐ์เหล็กกล้าไร้สนิมเกิดขึ้นหลังจากพัฒนาการทางวิทยาศาสตร์หลายขั้นตอน เริ่มต้นในปี 1798 เมื่อLouis Vauquelin ได้ นำ โครเมียมมาแสดงต่อ สถาบันฝรั่งเศส เป็นครั้งแรก ในช่วงต้นทศวรรษ 1800 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ James Stoddart, Michael FaradayและRobert Malletได้สังเกตเห็นความต้านทานของโลหะผสมโครเมียม-เหล็ก ("เหล็กกล้าโครเมียม") ต่อสารออกซิไดซ์Robert Bunsenค้นพบความต้านทานของโครเมียมต่อกรดเข้มข้น ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมเหล็ก-โครเมียมอาจได้รับการยอมรับครั้งแรกในปี 1821 โดยPierre Berthierซึ่งสังเกตเห็นความต้านทานต่อการโจมตีของกรดบางชนิดและแนะนำให้ใช้ในมีด^{[ 25 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1840 ทั้ง ผู้ผลิตเหล็ก Sheffield ของอังกฤษ และKruppของเยอรมนีต่างก็ผลิตเหล็กโครเมียม โดย Krupp ของเยอรมนีได้นำไปใช้ทำปืนใหญ่ในช่วงทศวรรษ 1850 ^{[ 26 ]}ในปี 1861 Robert Forester Mushetได้จดสิทธิบัตรเหล็กโครเมียมในอังกฤษ^{[ 27 ]}

เหตุการณ์เหล่านี้นำไปสู่การผลิตเหล็กกล้าที่มีโครเมียมเป็นครั้งแรกในอเมริกาโดย J. Baur จากโรงงานเหล็กโครมแห่งบรูคลินสำหรับการก่อสร้างสะพาน สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาสำหรับผลิตภัณฑ์นี้ออกในปี พ.ศ. 2412 ^{[ 28 ] : 2261 [ a ]} ​​ต่อมามีการรับรู้ถึงความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมโครเมียมโดยชาวอังกฤษ John T. Woods และ John Clark ซึ่งสังเกตเห็นช่วงของโครเมียมตั้งแต่ 5–30% โดยมีทังสเตนและ "คาร์บอนปานกลาง" เพิ่มเข้าไป พวกเขาแสวงหาคุณค่าเชิงพาณิชย์ของนวัตกรรมนี้ผ่านสิทธิบัตรของอังกฤษสำหรับ "โลหะผสมที่ทนต่อสภาพอากาศ" ^{[ 28 ] : 261, 11 [ 29 ]}

นักวิทยาศาสตร์ที่ทำการวิจัยเกี่ยวกับการกัดกร่อนของเหล็กในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ไม่ได้ให้ความสนใจกับปริมาณคาร์บอนในเหล็กผสมที่พวกเขากำลังทดสอบ จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2441 Adolphe Carnotและ E. Goutal สังเกตเห็นว่าเหล็กโครเมียมจะต้านทานการออกซิเดชันด้วยกรดได้ดีกว่าหากมีคาร์บอนน้อยลง^{[ 30 ] [ 31 ]}

นอกจากนี้ ในช่วงปลายทศวรรษ 1890 นักเคมีชาวเยอรมันHans Goldschmidtได้พัฒนากระบวนการอะลูมิโนเทอร์มิก ( เทอร์ไมต์ ) สำหรับการผลิตโครเมียมที่ปราศจากคาร์บอน^{[ 32 ]}ระหว่างปี 1904 ถึง 1911 นักวิจัยหลายคน โดยเฉพาะLeon Guilletจากฝรั่งเศส ได้เตรียมโลหะผสมที่ต่อมาจะถือว่าเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม^{[ 32 ] [ 33 ]}

ในปี พ.ศ. 2451 บริษัทFriedrich Krupp Germaniawerft ในเมืองเอสเซนได้สร้างเรือใบGermania ขนาด 366 ตัน ซึ่งมีตัวเรือทำจากเหล็กโครมนิกเกิล ในประเทศเยอรมนี ในปี พ.ศ. 2454 Philip Monnartz ได้รายงานเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณโครเมียมและความต้านทานการกัดกร่อน^{[ 34 ]}เมื่อวันที่ 17 ตุลาคม พ.ศ. 2455 วิศวกร ของ Kruppคือ Benno Strauss และ Eduard Maurer ได้จดสิทธิบัตรเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกในชื่อNirosta [ 35 ^{] [ 36 ] [ 37 ] [ 34 ]ซึ่งต่อ}มาเป็นที่รู้จักกันในชื่อ18/8หรือ AISI ประเภท 304 ^{[ 38 ]}

การพัฒนาที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา โดย Christian Dantsizen จากGeneral Electric ^{[ 38 ]}และ Frederick Becket (1875–1942) ที่Union Carbideกำลังทำการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกในระดับอุตสาหกรรม^{[ 39 ]}ในปี พ.ศ. 2455 Elwood Haynesได้ยื่นขอสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาสำหรับโลหะผสมเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก ซึ่งไม่ได้รับการอนุมัติจนกระทั่งปี พ.ศ. 2462 ^{[ 40 ]}

ในปี พ.ศ. 2456 ขณะที่กำลังค้นหาโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนสำหรับลำกล้องปืนแฮร์รี่ เบราร์ลีย์จาก ห้องปฏิบัติการวิจัย บราวน์-เฟิร์ธ ในเชฟฟิลด์ ประเทศอังกฤษ ได้ค้นพบและต่อมาได้นำโลหะผสม เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกมาใช้ในอุตสาหกรรมซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักกันในชื่อ AISI ประเภท 420 ^{[ 38 ]}การค้นพบนี้ได้รับการประกาศในอีกสองปีต่อมาในบทความหนังสือพิมพ์ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2458 ในเดอะนิวยอร์กไทมส์^{[ 24 ]}

ต่อมาโลหะดังกล่าวถูกวางจำหน่ายภายใต้แบรนด์ "Staybrite" โดยFirth Vickersในประเทศอังกฤษ และถูกนำไปใช้สำหรับหลังคาทางเข้าใหม่ของโรงแรม Savoyในลอนดอนในปี 1929 ^{[ 41 ]} Brearley ยื่นขอสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาในปี 1915 แต่พบว่า Haynes ได้จดทะเบียนสิทธิบัตรไว้แล้ว Brearley และ Haynes จึงรวมเงินทุนกัน และร่วมกับกลุ่มนักลงทุนก่อตั้ง American Stainless Steel Corporation โดยมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่เมืองพิตต์สเบิร์กรัฐเพนซิลเวเนีย^{[ 28 ] : 360}

ในตอนแรก Brearley เรียกโลหะผสมใหม่ของเขาว่า "เหล็กไร้สนิม" โลหะผสมนี้ถูกขายในสหรัฐอเมริกาภายใต้ชื่อแบรนด์ต่างๆ เช่น "โลหะ Allegheny" และ "เหล็ก Nirosta" แม้แต่ภายในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาเอง ชื่อนี้ก็ยังไม่แน่นอน ในปี 1921 วารสารการค้าฉบับหนึ่งเรียกมันว่า "เหล็กไร้คราบ" ^{[ 42 ]}

เบราร์ลีย์ทำงานร่วมกับผู้ผลิตมีดในท้องถิ่น ซึ่งตั้งชื่อให้ว่า "สแตนเลส" ^{[ 43 ]}จนถึงปี 1932 บริษัทฟอร์ดมอเตอร์ยังคงเรียกโลหะผสมนี้ว่า "เหล็กไร้สนิม" ในเอกสารส่งเสริมการขายรถยนต์^{[ 44 ]}อย่างไรก็ตาม สแตนเลสมีแนวโน้มที่จะแพร่หลายไปทั่วโลก และแม้แต่ในญี่ปุ่นสมัยใหม่ มีดและส้อมแบบตะวันตกก็เรียกกันง่ายๆ ว่า "ช้อน/ส้อมสแตนเลส (ไม่มีคำว่า "เหล็ก")" เป็นต้น [สตेंट: sutenresu]

ในปี พ.ศ. 2462 ก่อนเกิดภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ มีการผลิตและจำหน่ายเหล็กกล้าไร้สนิมมากกว่า 25,000 ตันต่อปีในสหรัฐอเมริกา^{[ 45 ]}

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 ทำให้สามารถผลิตสินค้าได้ในปริมาณมากในราคาที่จับต้องได้:

• กระบวนการ AOD ( การ กำจัดคาร์บอนและกำมะถันด้วย อาร์กอนและออกซิเจน)
• การหล่อแบบต่อเนื่องและการรีดแผ่นร้อน^{[ 46 ]}
• Z -Millหรือโรงรีดเย็น Sendzimir ^{[ 47 ] [ 48 ]}
• กระบวนการ Creusot-Loire Uddeholm (CLU) และกระบวนการที่เกี่ยวข้องซึ่งใช้ไอน้ำแทนอาร์กอนบางส่วนหรือทั้งหมด^{[ 49 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิมถูกจำแนกออกเป็น 5 "ตระกูล" ของโลหะผสม โดยแต่ละตระกูลมีคุณสมบัติเฉพาะตัว สี่ตระกูลแรกถูกกำหนดโดยโครงสร้างผลึก หลัก ได้แก่ โลหะผสมออสเทนิติก เฟอร์ริติก มาร์เทนซิติก และดูเพล็กซ์ ส่วนตระกูลที่ห้า คือ โลหะผสมที่เพิ่มความแข็งด้วยการตกตะกอน ซึ่งถูกกำหนดโดยประเภทของการอบชุบความร้อนที่ใช้ในการพัฒนาคุณสมบัติของมัน

เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก^{[ 50 ] [ 51 ]}เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมตระกูลที่ใหญ่ที่สุด คิดเป็นประมาณสองในสามของการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมทั้งหมด^{[ 52 ]}มีโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า^{[ 53 ]}โครงสร้างจุลภาคนี้ได้มาจากการผสมเหล็กกับนิกเกล แมงกานีส หรือไนโตรเจนในปริมาณที่เพียงพอเพื่อรักษาสภาพโครงสร้างจุลภาคแบบออสเทนิติกไว้ที่อุณหภูมิทุกระดับ ตั้งแต่ บริเวณอุณหภูมิ เยือกแข็งไปจนถึงจุดหลอมเหลว^{[ 53 ]}ดังนั้น เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกจึงไม่สามารถชุบแข็งได้ด้วยการอบชุบความร้อน เนื่องจากมีโครงสร้างจุลภาคแบบเดียวกันที่อุณหภูมิทุกระดับ^{[ 53 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกประกอบด้วยสองกลุ่มย่อย:

• ซีรีส์ 200 ^{[ 54 ]}เป็นโลหะผสมโครเมียม-แมงกานีส-นิกเกลที่เพิ่มการใช้แมงกานีสและไนโตรเจนให้มากที่สุดเพื่อลดการใช้นิกเกลให้น้อยที่สุด เนื่องจากการเติมไนโตรเจน ทำให้มีความแข็งแรงของจุดคราสูงกว่าแผ่นเหล็กสแตนเลสซีรีส์ 300 ประมาณ 50% โลหะผสมที่เป็นตัวแทน ได้แก่ ประเภท 201 และประเภท 202
• โลหะผสมซีรีส์ 300 เป็นโลหะผสมโครเมียม-นิกเกิลที่ได้โครงสร้างจุลภาคแบบออสเทนไนต์เกือบทั้งหมดโดยการผสมนิกเกิลเข้าไปเท่านั้น บางเกรดที่มีการผสมโลหะสูงมากจะมีการเติมไนโตรเจนเข้าไปเพื่อลดปริมาณนิกเกิลที่ต้องการ ซีรีส์ 300 เป็นกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โลหะผสมที่เป็นตัวอย่าง ได้แก่ Type 304และType 316

นอกจากกลุ่มทั่วไปแล้ว ยังมีเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกวางจำหน่ายในตลาดอีกด้วย เช่นUNS S21800 (อัลลอย 218)

เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกมี โครงสร้างผลึก แบบลูกบาศก์ศูนย์กลางตัว (body-centered cubic)มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก และสามารถเพิ่มความแข็งได้ด้วยการขึ้นรูปเย็น แต่ไม่สามารถชุบแข็งได้ด้วยการอบชุบความร้อน เหล็กกล้าชนิดนี้มีโครเมียมอยู่ระหว่าง 10.5% ถึง 27% โดยมีนิกเกลน้อยมากหรือไม่มีเลย เนื่องจากมีนิกเกลน้อยมาก จึงมีราคาถูกกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก โลหะผสมที่เป็นตัวอย่าง ได้แก่ ประเภท 409, ประเภท 429, ประเภท 430 และประเภท 446 เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกพบได้ในผลิตภัณฑ์หลายชนิด เช่น:

• ท่อไอเสียรถยนต์^{[ 55 ]}
• การประยุกต์ใช้ทางสถาปัตยกรรมและโครงสร้าง^{[ 56 ]}
• ส่วนประกอบของอาคาร เช่น ตะขอสำหรับยึดกระเบื้องหลังคา หลังคา และปล่องไฟ
• แผ่นพลังงานในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์แข็งที่ทำงานที่อุณหภูมิประมาณ 700 °C (1,300 °F) ^{[ 57 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกมีโครงสร้างผลึกแบบเททราโกนัลที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ตัว มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก และสามารถชุบแข็งได้ด้วยการอบชุบความร้อนและการขึ้นรูปเย็น มีคุณสมบัติหลากหลายและใช้เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมทางวิศวกรรม เหล็กกล้าไร้สนิมสำหรับเครื่องมือ และ เหล็กกล้าทน การคืบอย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดนี้ไม่ทนต่อการกัดกร่อนเท่าเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกและออสเทนิติกเนื่องจากมีปริมาณโครเมียมต่ำ โดยแบ่งออกเป็นสี่ประเภท (บางส่วนทับซ้อนกัน): ^{[ 58 ]}

• เกรด Fe-Cr-C เหล่านี้เป็นเกรดแรกๆ ที่ใช้และยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมและการใช้งานที่ต้องการความทนทานต่อการสึกหรอ เกรดที่เป็นตัวอย่าง ได้แก่ Type 410, Type 420 และ Type 440C
• เหล็กกล้าเกรด Fe-Cr-Ni-C โดยคาร์บอนบางส่วนถูกแทนที่ด้วยนิกเกล ทำให้มีความเหนียวและทนต่อการกัดกร่อนสูงกว่า เกรดที่เป็นตัวอย่างได้แก่ เกรด Type 431
• เหล็กกล้าเกรดมาร์เทนซิติกพรีซิปิเทชัน 17-4 PH (UNS S17400) ซึ่งเป็นเกรดที่รู้จักกันดีที่สุด ผสมผสานการชุบแข็งแบบมาร์เทนซิติกและการชุบแข็งแบบพรีซิปิเทชัน เข้าด้วยกัน เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียว
• เกรดที่ทนต่อการคืบตัว การเติมไนโอเบียมวานาเดียมโบรอนและโคบอลต์ ในปริมาณเล็กน้อย จะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการคืบตัวได้ถึงประมาณ 650 °C (1,200 °F)

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกสามารถอบชุบความร้อนเพื่อให้มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น การอบชุบความร้อนโดยทั่วไปประกอบด้วยสามขั้นตอน: ^{[ 59 ]}

1. การออสเทนไนซ์ คือกระบวนการที่ให้ความร้อนแก่เหล็กจนถึงอุณหภูมิในช่วง 980–1,050 องศาเซลเซียส (1,800–1,920 องศาฟาเรนไฮต์) ขึ้นอยู่กับเกรดของเหล็ก ออสเทนไนต์ที่ได้จะมีโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่หน้า
2. การชุบแข็งออสเทนไนต์จะเปลี่ยนสภาพเป็นมาร์เทนไซต์ ซึ่งเป็น โครงสร้างผลึก แบบเตตระโกนัลที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ตัววัสดุและมีความแข็งมาก มาร์เทนไซต์ที่ผ่านการชุบแข็งนี้จะแข็งมากและเปราะเกินไปสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ อาจมีออสเทนไนต์หลงเหลืออยู่บ้าง
3. การอบคืนตัว โดยการให้ความร้อนแก่โลหะมาร์เทนไซต์จนถึงประมาณ 500 องศาเซลเซียส (930 องศาฟาเรนไฮต์) คงอุณหภูมิไว้ แล้วจึงปล่อยให้เย็นตัวลงในอากาศ อุณหภูมิการอบคืนตัวที่สูงขึ้นจะลดความแข็งแรงของจุดครากและความแข็งแรงดึงสูงสุดแต่จะเพิ่มการยืดตัวและความต้านทานแรงกระแทก

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีโครงสร้างจุลภาคแบบผสมของออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ โดยอัตราส่วนที่เหมาะสมคือ 50:50 แม้ว่าโลหะผสมเชิงพาณิชย์อาจมีอัตราส่วน 40:60 ก็ตาม มีลักษณะเด่นคือมีปริมาณโครเมียม (19–32%) และโมลิบเดนัม (สูงสุด 5%) สูงกว่า และมีปริมาณนิกเกลต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์ เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีความแข็งแรงครา คประมาณสองเท่า ของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์^{[ 60 ]}โครงสร้างจุลภาคแบบผสมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นของคลอไรด์เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์ประเภท 304 และ 316 ^{[ 61 ]}โดยทั่วไปแล้ว เกรดดูเพล็กซ์จะถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่มย่อยตามความต้านทานการกัดกร่อน ได้แก่ ดูเพล็กซ์แบบลีน ดูเพล็กซ์มาตรฐาน และซูเปอร์ดูเพล็กซ์ คุณสมบัติของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์นั้นได้มาจากการใช้ปริมาณโลหะผสมโดยรวมที่ต่ำกว่าเกรดซูเปอร์ออสเทนไนต์ที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน ทำให้การใช้งานคุ้มค่าในหลายๆ ด้าน อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมแรกๆ ที่ใช้เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์อย่างแพร่หลาย อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซกลายเป็นผู้ใช้รายใหญ่ที่สุดและผลักดันให้มีการพัฒนาเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากขึ้น ส่งผลให้มีการพัฒนาเหล็กกล้าไร้สนิมซูเปอร์ดูเพล็กซ์และไฮเปอร์ดูเพล็กซ์ขึ้นมา เมื่อไม่นานมานี้ เหล็กกล้าไร้สนิมลีนดูเพล็กซ์ที่มีราคาถูกกว่า (และมีความทนทานต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าเล็กน้อย) ได้รับการพัฒนาขึ้น โดยส่วนใหญ่ใช้ในงานโครงสร้างในอาคารและการก่อสร้าง (เหล็กเส้นเสริมคอนกรีต แผ่นเหล็กสำหรับสะพาน งานชายฝั่ง) และในอุตสาหกรรมน้ำ^{[ 62 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิม ที่แข็งตัวด้วยการตกตะกอนมีลักษณะเฉพาะคือความสามารถในการแข็งตัวด้วยการตกตะกอนจนมีความแข็งแรงสูงขึ้น เหล็กกล้าไร้สนิมที่แข็งตัวด้วยการตกตะกอนมี 3 ประเภท ซึ่งจำแนกตามโครงสร้างผลึก: ^{[ 63 ]}

• เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดมาร์เทนซิติกที่สามารถเพิ่มความแข็งได้ด้วยการตกตะกอนนั้น มีลักษณะเป็นมาร์เทนซิติกที่อุณหภูมิห้อง ทั้งในสภาวะที่ผ่านการอบอ่อนด้วยสารละลายและสภาวะที่เพิ่มความแข็งด้วยการตกตะกอน โลหะผสมที่เป็นตัวอย่าง ได้แก่ 17-4 PH (UNS S17400), 15-5 PH (UNS S15500), Custom 450 (UNS S45000) และ Custom 465 (UNS S46500)
• เหล็กกล้าไร้สนิมกึ่งออสเทนิติกที่สามารถเพิ่มความแข็งแรงด้วยการตกตะกอนนั้น ในขั้นต้นจะเป็นออสเทนิติกในสภาพอบอ่อนเพื่อให้ง่ายต่อการขึ้นรูป แต่ต่อมาจะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์เพื่อให้มีความแข็งแรงสูงขึ้นและสามารถเพิ่มความแข็งแรงด้วยการตกตะกอนได้ โลหะผสมที่เป็นตัวอย่าง ได้แก่ 17-7 PH (UNS S17700), 15-7 PH (UNS S15700), AM-350 (UNS S35000) และ AM-355 (UNS S35500)
• เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกที่ชุบแข็งด้วยการตกตะกอนเป็นออสเทนิติกที่อุณหภูมิห้องทั้งในสภาวะที่ผ่านการอบอ่อนด้วยสารละลายและการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน โลหะผสมที่เป็นตัวแทน ได้แก่ A-286 (UNS S66286) และ Discalloy (UNS S66220) ^{[ 64 ]}

มีการพัฒนาระบบการจำแนกประเภทที่แตกต่างกันหลายระบบสำหรับการกำหนดเหล็กกล้าไร้สนิม ระบบหลักที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาคือ ระบบการกำหนดหมายเลข เกรดเหล็ก SAEระบบการกำหนดหมายเลข SAE กำหนดเหล็กกล้าไร้สนิมโดยใช้ "ประเภท" ตามด้วยตัวเลขสามหลัก และบางครั้งก็มีตัวอักษรต่อท้าย ระบบใหม่กว่าที่ASTMและ SAE ร่วมกันพัฒนาในปี 1974 คือระบบการกำหนดหมายเลขรวมสำหรับโลหะและโลหะผสม (UNS) ^{[ 65 ]}ระบบการกำหนดหมายเลขรวมจำแนกเหล็กกล้าไร้สนิมโดยใช้ตัวระบุตัวอักษรและตัวเลขที่ประกอบด้วย "S" ตามด้วยตัวเลขห้าหลัก แม้ว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกบางชนิดที่มีปริมาณนิกเกลสูงอาจจัดอยู่ในประเภทฐานนิกเกลซึ่งใช้ "N" เป็นตัวระบุตัวอักษร การกำหนด UNS รวมการกำหนดที่ใช้ก่อนหน้านี้ ไม่ว่าจะเป็นจากระบบการกำหนดหมายเลข SAE หรือการกำหนดโลหะผสมที่เป็นกรรมสิทธิ์ ยุโรปได้นำ EN 10088 มาใช้สำหรับการจำแนกประเภทเหล็กกล้าไร้สนิม^{[ 38 ]}

แตกต่างจากเหล็กกล้าคาร์บอนเหล็กกล้าไร้สนิมจะไม่เกิดการกัดกร่อน อย่างสม่ำเสมอ เมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น เหล็กกล้าคาร์บอนที่ไม่ได้รับการปกป้องจะเกิดสนิมได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับอากาศและความชื้นร่วมกัน ชั้นออกไซด์ ของเหล็ก ที่เกิดขึ้น บนผิวจะมีรูพรุนและเปราะบาง นอกจากนี้ เนื่องจากออกไซด์ของเหล็กมีปริมาตรมากกว่าเหล็กเดิม ชั้นนี้จึงขยายตัวและมีแนวโน้มที่จะหลุดลอกออก ทำให้เหล็กด้านล่างสัมผัสกับการกัดกร่อนเพิ่มเติม ในทางตรงกันข้าม เหล็กกล้าไร้สนิมมีโครเมียมเพียงพอที่จะเกิดการ สร้างชั้นฟิล์มป้องกันการ กัดกร่อน (passivation)โดยการสร้างฟิล์มบางๆ ที่ไม่ทำปฏิกิริยาบนผิวของโครเมียมออกไซด์ขึ้นเองโดยการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศและแม้แต่ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำเพียงเล็กน้อย ฟิล์มป้องกันการกัดกร่อนนี้จะป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มเติมโดยการปิดกั้นการแพร่ของออกซิเจนไปยังผิวเหล็ก และป้องกันไม่ให้การกัดกร่อนลุกลามเข้าไปในเนื้อโลหะ^{[ 66 ]}ฟิล์มนี้สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ แม้ว่าจะถูกขีดข่วนหรือถูกรบกวนชั่วคราวจากสภาวะที่เกินกว่าความต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติของเกรดนั้น^{[ 66 ] [ 67 ]}

ความต้านทานของฟิล์มนี้ต่อการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิม โดยเฉพาะปริมาณโครเมียม โดยทั่วไปแล้วจะแบ่งการกัดกร่อนออกเป็นสี่รูปแบบ ได้แก่ การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ การกัดกร่อนเฉพาะจุด (แบบเป็นหลุม) การกัดกร่อนแบบกัลวานิก และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้น (SCC) การกัดกร่อนในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อเหล็กกล้าไร้สนิมที่ใช้ไม่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการทำงาน

การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงมาก โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในบริเวณที่มีการผลิตหรือใช้งานสารเคมีอย่างหนัก เช่น ในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและกระดาษ พื้นผิวทั้งหมดของเหล็กจะถูกกัดกร่อน และการกัดกร่อนจะแสดงเป็นอัตราการกัดกร่อนในหน่วยมิลลิเมตรต่อปี (โดยปกติแล้วอัตราการกัดกร่อนที่น้อยกว่า 0.1 มิลลิเมตรต่อปีถือว่ายอมรับได้ในกรณีดังกล่าว) ตารางการกัดกร่อนให้แนวทาง^{[ 68 ]}

โดยทั่วไปแล้วกรณีนี้จะเกิดขึ้นเมื่อเหล็กกล้าไร้สนิมสัมผัสกับสารละลายที่เป็นกรดหรือด่าง การกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมนั้นขึ้นอยู่กับชนิดและความเข้มข้นของกรดหรือด่างและอุณหภูมิของสารละลาย การกัดกร่อนที่สม่ำเสมอสามารถหลีกเลี่ยงได้ง่ายเนื่องจากมีข้อมูลการกัดกร่อนที่เผยแพร่อย่างกว้างขวาง หรือสามารถทำการทดสอบการกัดกร่อนในห้องปฏิบัติการได้อย่างง่ายดาย

สารละลายที่เป็นกรดสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ กรดรีดิวซิง เช่นกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก เจือจาง และกรดออกซิไดซิงเช่นกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น การเพิ่มปริมาณโครเมียมและโมลิบเดนัมจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อกรดรีดิวซิง ในขณะที่การเพิ่มปริมาณโครเมียมและซิลิคอนจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อกรดออกซิไดซิง กรดซัลฟิวริกเป็นหนึ่งในสารเคมีอุตสาหกรรมที่ผลิตมากที่สุด ที่อุณหภูมิห้องเหล็กกล้าไร้สนิมชนิด 304 ทนต่อกรดได้เพียง 3% ในขณะที่ ชนิด 316ทนต่อกรดได้ 3% ที่อุณหภูมิสูงถึง 50 °C (120 °F) และ 20% ที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิด 304 จึงไม่ค่อยได้ใช้สัมผัสกับกรดซัลฟิวริก เหล็กกล้าไร้สนิมชนิด 904Lและอัลลอย 20ทนต่อกรดซัลฟิวริกได้ที่ความเข้มข้นสูงกว่าอุณหภูมิห้อง^{[ 69 ] [ 70 ]}กรดซัลฟิวริกเข้มข้นมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์เช่นเดียวกับกรดไนตริก ดังนั้นเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีซิลิคอนจึงมีประโยชน์เช่นกัน^{[ 71 ]}กรดไฮโดรคลอริกทำลายเหล็กกล้าไร้สนิมทุกชนิดและควรหลีกเลี่ยง^{[ 2 ] : 118 [ 72 ]}เหล็กกล้าไร้สนิมทุกประเภททนต่อการกัดกร่อนจากกรดฟอสฟอริกและกรดไนตริกที่อุณหภูมิห้อง ที่ความเข้มข้นสูงและอุณหภูมิสูง การกัดกร่อนจะเกิดขึ้น และจำเป็นต้องใช้เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโลหะผสมสูงกว่า^{[ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]}โดยทั่วไปกรดอินทรีย์มีฤทธิ์กัดกร่อนน้อยกว่ากรดอนินทรีย์ เช่น กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก

เหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 304 และประเภท 316 ไม่ได้รับผลกระทบจากเบสอ่อน เช่นแอมโมเนียมไฮดรอกไซ ด์ แม้จะมีความเข้มข้นสูงและอุณหภูมิสูงก็ตาม เหล็กกล้าเกรดเดียวกันนี้ หากสัมผัสกับเบสที่แรงกว่า เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้นสูงและอุณหภูมิสูง อาจเกิดการกัดกร่อนและแตกร้าวได้^{[ 76 ]}การเพิ่มปริมาณโครเมียมและนิกเกลจะทำให้มีความต้านทานเพิ่มขึ้น

เกรดทั้งหมดทนต่อความเสียหายจากอัลดีไฮด์และเอมีนแม้ว่าในกรณีหลัง เกรด 316 จะดีกว่าเกรด 304 ก็ตามเซลลูโลสอะซิเตตทำให้เกรด 304 เสียหาย เว้นแต่จะรักษาอุณหภูมิให้ต่ำ ไขมันและกรดไขมันจะมีผลต่อเกรด 304 เฉพาะที่อุณหภูมิสูงกว่า 150 °C (300 °F) และเกรด 316 SS ที่อุณหภูมิสูงกว่า 260 °C (500 °F) ในขณะที่เกรด 317 SS ไม่ได้รับผลกระทบที่อุณหภูมิใดๆ เกรด 316L จำเป็นสำหรับการแปรรูปยูเรีย^{[ 2 ] [ 77 ]}

การกัดกร่อนเฉพาะจุดสามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี เช่นการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมและการกัดกร่อนแบบร่อง การกัดกร่อนเฉพาะจุดเหล่านี้มักเกิดขึ้นในสภาวะที่มีไอออนคลอไรด์อยู่ ระดับคลอไรด์ที่สูงขึ้นจำเป็นต้องใช้เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีส่วนผสมของโลหะเจือปนสูงกว่า

การกัดกร่อนเฉพาะจุดนั้นคาดการณ์ได้ยาก เนื่องจากขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึง:

• ความเข้มข้นของไอออนคลอไรด์ แม้จะทราบความเข้มข้นของสารละลายคลอไรด์แล้ว ก็ยังอาจเกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุดได้โดยไม่คาดคิด ไอออนคลอไรด์อาจมีความเข้มข้นไม่สม่ำเสมอในบางพื้นที่ เช่น ในรอยแตก (เช่น ใต้ปะเก็น) หรือบนพื้นผิวในช่องว่างไอระเหยเนื่องจากการระเหยและการควบแน่น
• อุณหภูมิ: อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ
• ความเป็นกรด: ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรค
• ความหยุดนิ่ง: สภาวะที่น้ำนิ่งจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรค
• สารออกซิไดซ์: การมีอยู่ของสารออกซิไดซ์ เช่น ไอออนเฟอร์ริกและคิวปริก จะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรค

การกัดกร่อนแบบเป็นหลุมถือเป็นรูปแบบการกัดกร่อนเฉพาะจุดที่พบได้บ่อยที่สุด ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมมักแสดงด้วยค่าPRENซึ่งคำนวณได้จากสูตร:

${\displaystyle {\text{PREN}}=\%{\text{Cr}}+3.3\cdot \%{\text{Mo}}+16\cdot \%{\text{N}}}$,

โดยที่คำศัพท์เหล่านี้สอดคล้องกับสัดส่วนมวลของโครเมียม โมลิบเดนัม และไนโตรเจนในเหล็ก ตัวอย่างเช่น หากเหล็กประกอบด้วยโครเมียม 15% %Cr จะเท่ากับ 15

ยิ่งค่า PREN สูงเท่าไร ความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้น การเพิ่มปริมาณโครเมียม โมลิบเดนัม และไนโตรเจน จะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมได้ดียิ่งขึ้น

แม้ว่าค่า PREN ของเหล็กบางชนิดอาจเพียงพอที่จะต้านทานการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมได้ตามทฤษฎี แต่การกัดกร่อนแบบร่องยังคงเกิดขึ้นได้เมื่อการออกแบบที่ไม่ดีทำให้เกิดพื้นที่จำกัด (แผ่นที่ซ้อนทับกัน อินเทอร์เฟซระหว่างแหวนรองกับแผ่น ฯลฯ) หรือเมื่อมีการสะสมของสารตกค้างบนวัสดุ ในพื้นที่ที่เลือกเหล่านี้ ค่า PREN อาจไม่สูงพอสำหรับสภาวะการใช้งาน การออกแบบที่ดี เทคนิคการผลิต การเลือกโลหะผสม สภาวะการทำงานที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากความเข้มข้นของสารประกอบที่ออกฤทธิ์ในสารละลายที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน ค่า pH ฯลฯ สามารถป้องกันการกัดกร่อนดังกล่าวได้^{[ 78 ]}

การแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้น ( Stress corrosion crackingหรือ SCC) เกิดจากการรวมกันของความเค้นดึงและสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน และอาจนำไปสู่ความเสียหายที่ไม่คาดคิดและฉับพลันของชิ้นส่วนสแตนเลสได้ โดยอาจเกิดขึ้นเมื่อมีเงื่อนไขสามประการดังต่อไปนี้:

• ชิ้นส่วนดังกล่าวมีทั้งแรงดึงที่เกิดขึ้นจริงหรือแรงดึงตกค้างอยู่
• ชิ้นส่วนดังกล่าวอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
• เหล็กกล้าไร้สนิมนั้นไวต่อการแตกร้าวจากความเค้น (SCC)

สามารถป้องกันมะเร็งผิวหนังชนิด SCC ได้โดยการกำจัดเงื่อนไขใดเงื่อนไขหนึ่งในสามข้อนี้

กลไก SCC เกิดขึ้นจากลำดับเหตุการณ์ดังต่อไปนี้:

1. เกิดการกัดเซาะ
2. รอยแตกเริ่มจากจุดเริ่มต้นของหลุม
3. จากนั้นรอยแตกจะลุกลามผ่านโลหะในลักษณะทะลุผ่านเกรนหรือระหว่างเกรน
4. ความล้มเหลวเกิดขึ้น

การกัดกร่อนแบบกัลวานิก^{[ 79 ]} (เรียกอีกอย่างว่า "การกัดกร่อนของโลหะต่างชนิด") หมายถึงความเสียหายจากการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุต่างชนิดสองชนิดถูกจับคู่กันในอิเล็กโทรไลต์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน อิเล็กโทรไลต์ที่พบได้บ่อยที่สุดคือน้ำ ตั้งแต่น้ำจืดไปจนถึงน้ำทะเล เมื่อเกิดคู่กัลวานิกขึ้น โลหะชนิดหนึ่งในคู่จะกลายเป็นแอโนดและกัดกร่อนเร็วกว่าเมื่ออยู่เพียงลำพัง ในขณะที่อีกชนิดหนึ่งจะกลายเป็นแคโทดและกัดกร่อนช้ากว่าเมื่ออยู่เพียงลำพัง เหล็กกล้าไร้สนิม เนื่องจากมีศักยภาพไฟฟ้าบวกมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนและอะลูมิเนียม จึงกลายเป็นแคโทด ทำให้การกัดกร่อนของโลหะแอโนดเร็วขึ้น ตัวอย่างเช่น การกัดกร่อนของหมุดย้ำอะลูมิเนียมที่ยึดแผ่นเหล็กกล้าไร้สนิมที่สัมผัสกับน้ำ^{[ 80 ]}พื้นที่ผิวสัมพัทธ์ของแอโนดและแคโทดมีความสำคัญในการกำหนดอัตราการกัดกร่อน ในตัวอย่างข้างต้น พื้นที่ผิวของหมุดย้ำมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับแผ่นสแตนเลส ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว^{[ 80 ]}อย่างไรก็ตาม หากใช้ตัวยึดสแตนเลสในการประกอบแผ่นอลูมิเนียม การกัดกร่อนแบบกัลวานิกจะช้าลงมาก เนื่องจากความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้ากัลวานิกบนพื้นผิวอลูมิเนียมจะมีขนาดเล็กกว่าหลายเท่า^{[ 80 ]}ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยคือการประกอบแผ่นสแตนเลสด้วยตัวยึดเหล็กกล้าคาร์บอน ในขณะที่การใช้สแตนเลสยึดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนนั้นโดยทั่วไปยอมรับได้ แต่การทำในทางกลับกันนั้นไม่สามารถทำได้ การให้ฉนวนไฟฟ้าระหว่างโลหะต่างชนิดกัน หากเป็นไปได้ จะช่วยป้องกันการกัดกร่อนประเภทนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 80 ]}

ที่อุณหภูมิสูง โลหะทุกชนิดจะทำปฏิกิริยากับก๊าซร้อน ส่วนผสมของก๊าซที่อุณหภูมิสูงที่พบได้บ่อยที่สุดคืออากาศ ซึ่งออกซิเจนเป็นส่วนประกอบที่ทำปฏิกิริยาได้มากที่สุด เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนในอากาศ เหล็กกล้าคาร์บอนจึงมีขีดจำกัดอุณหภูมิสูงสุดประมาณ 480 °C (900 °F) ความต้านทานต่อการออกซิเดชันในเหล็กกล้าไร้สนิมจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการเติมโครเมียม ซิลิคอน และอะลูมิเนียม การเติมซีเรียมและอิตเทรียม ในปริมาณเล็กน้อย จะช่วยเพิ่มการยึดเกาะของชั้นออกไซด์บนพื้นผิว^{[ 81 ]}การเติมโครเมียมยังคงเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงในเหล็กกล้าไร้สนิม โครเมียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นออกไซด์ของโครเมียม ซึ่งช่วยลดการแพร่ของออกซิเจนเข้าไปในวัสดุ โครเมียมอย่างน้อย 10.5% ในเหล็กกล้าไร้สนิมให้ความต้านทานได้ถึงประมาณ 700 °C (1,300 °F) ในขณะที่โครเมียม 16% ให้ความต้านทานได้ถึงประมาณ 1,200 °C (2,200 °F) เหล็กกล้าไร้สนิมชนิด 304 ซึ่งเป็นเกรดที่พบมากที่สุดที่มีโครเมียม 18% ทนต่ออุณหภูมิประมาณ 870 °C (1,600 °F) ก๊าซอื่นๆ เช่นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์คาร์บอนมอนอกไซด์และคลอรีนก็ สามารถกัดกร่อนเหล็กกล้าไร้สนิมได้เช่น กันความต้านทานต่อก๊าซอื่นๆ ขึ้นอยู่กับชนิดของก๊าซ อุณหภูมิ และปริมาณโลหะผสมของเหล็กกล้าไร้สนิม^{[ 82 ] [ 83 ]}ด้วยการเติมอะลูมิเนียมได้ถึง 5% เกรดเฟอร์ริติก Fe-Cr-Al ได้รับการออกแบบมาเพื่อความต้านทานไฟฟ้าและความต้านทานต่อการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง โลหะผสมดังกล่าวได้แก่Kanthalซึ่งผลิตในรูปของลวดหรือริบบิ้น^{[ 84 ]}

การตกแต่งผิว มาตรฐานจากโรงงานสามารถใช้กับเหล็กกล้าไร้สนิมรีดแบนได้โดยตรงด้วยลูกกลิ้งและด้วยสารขัดถูเชิงกล เหล็กจะถูกรีดให้ได้ขนาดและความหนาตามต้องการก่อน จากนั้นจึงทำการอบอ่อนเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุขั้นสุดท้ายออกซิเดชัน ใดๆ ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิว ( คราบตะกรันจากโรงงาน ) จะถูกกำจัดออกโดยการดองและชั้นพาสซิเวชันจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิว จากนั้นจึงสามารถทำการตกแต่งผิวขั้นสุดท้ายเพื่อให้ได้รูปลักษณ์ที่สวยงามตามต้องการ การตกแต่งผิวด้วยสารขัดถูเชิงกลจะรบกวนชั้นพาสซิเวชัน Cr₂O₃ ชั่วคราว การวิเคราะห์ XPS ของพื้นผิวเหล็กกล้าไร้สนิมที่ได้รับการบำบัดด้วยผ้าขัดเงาที่ชุบสารแสดงให้เห็นว่าเศษส่วนของโลหะออกไซด์ในชั้นนอกสุด 5–10 นาโนเมตรจะกลับคืนสู่ระดับที่สูงกว่าระดับก่อนการบำบัดหลังจากการหยุดการสัมผัสกับสารขัดถู ซึ่งสอดคล้องกับการซ่อมแซมตัวเองของฟิล์มพาสซิเวชัน^{[ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]}

ในสหรัฐอเมริกา การกำหนดต่อไปนี้ใช้เพื่ออธิบายการตกแต่งผิวสแตนเลสตามมาตรฐานASTM A480/A480M-18 (DIN): ^{[ 88 ]}

• หมายเลข 0: แผ่นเหล็กหนา รีดร้อน อบอ่อน
• หมายเลข 1 (1D): รีดร้อน อบอ่อน และเคลือบผิวป้องกันสนิม
• หมายเลข 2D (2D): รีดเย็น อบอ่อน ดอง และพาสซิเวชั่น
• หมายเลข 2B (2B): เหมือนกับข้างต้น แต่เพิ่มขั้นตอนการผ่านลูกกลิ้งขัดเงาอย่างดีเข้าไปด้วย
• หมายเลข 2BA (2R): อบอ่อนแบบสว่าง (BA หรือ 2R) เหมือนกับข้างต้น แล้วอบอ่อนแบบสว่างภายใต้สภาวะบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจน
• หมายเลข 3 (G-2G:) การขัดผิวหยาบด้วยเครื่องจักรกล
• หมายเลข 4 (1J-2J): ผิวขัดเงา
• หมายเลข 5: ผิวสัมผัสแบบซาติน
• เบอร์ 6 (1K-2K): ผิวสัมผัสแบบด้าน (ขัดเงาแต่เรียบเนียนกว่าเบอร์ 4)
• หมายเลข 7 (1P-2P): ผิวเคลือบสะท้อนแสง
• หมายเลข 8: ผิวมันเงาเหมือนกระจก
• หมายเลข 9: ผิวเคลือบแบบพ่นทราย
• หมายเลข 10: การตกแต่งพื้นผิวด้วยสีความร้อน – นำเสนอพื้นผิว ขัดเงาด้วยไฟฟ้าและตกแต่งพื้นผิวด้วยสีความร้อนหลากหลายรูปแบบ

มีกระบวนการเชื่อมต่อหลากหลายประเภทสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม แม้ว่าการเชื่อมจะเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด^{[ 89 ] [ 90 ]}

ความง่ายในการเชื่อมขึ้นอยู่กับชนิดของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ใช้เป็นส่วนใหญ่ เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกเป็นชนิดที่เชื่อมได้ง่ายที่สุดด้วยการเชื่อมด้วยไฟฟ้าโดยมีคุณสมบัติของรอยเชื่อมคล้ายกับโลหะพื้นฐาน (ที่ไม่ได้ผ่านการขึ้นรูปเย็น) เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกก็สามารถเชื่อมด้วยไฟฟ้าได้เช่นกัน แต่เนื่องจากบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) และบริเวณหลอมเหลว (FZ) จะเกิดเป็นมาร์เทนไซต์เมื่อเย็นตัวลง จึงต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวของรอยเชื่อม การเชื่อมที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดคราบออกไซด์ (sugaring) และคราบสีจากความร้อนที่ด้านหลังของรอยเชื่อม ซึ่งสามารถป้องกันได้ด้วยการใช้ก๊าซไล่ด้านหลัง แผ่นรอง และฟลักซ์^{[ 91 ]}การอบชุบความร้อนหลังการเชื่อมมักจำเป็นเสมอ ในขณะที่การอุ่นก่อนการเชื่อมก็จำเป็นในบางกรณีเช่นกัน^{[ 90 ]}การเชื่อมด้วยไฟฟ้าของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกชนิด 430 ส่งผลให้เกิดการเติบโตของเกรนใน HAZ ซึ่งนำไปสู่ความเปราะ ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขไปมากแล้วด้วยเกรดเฟอร์ริติกที่เสถียร ซึ่งไนโอเบียม ไทเทเนียม และเซอร์โคเนียมจะก่อตัวเป็นตะกอนที่ป้องกันการเติบโตของเกรน^{[ 92 ] [ 93 ]}การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ด้วยอาร์คไฟฟ้าเป็นวิธีปฏิบัติทั่วไป แต่ต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการอย่างระมัดระวัง มิฉะนั้นจะเกิดการตกตะกอนของเฟสโลหะระหว่างกันที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งจะลดความเหนียวของรอยเชื่อม^{[ 94 ]}

กระบวนการเชื่อมด้วยไฟฟ้าอาร์คประกอบด้วย: ^{[ 89 ]}

• การเชื่อมโลหะด้วยแก๊สอาร์คหรือที่รู้จักกันในชื่อการเชื่อม MIG/MAG
• การเชื่อมด้วยอาร์กทังสเตนแบบใช้แก๊ส หรือที่รู้จักกันในชื่อ การเชื่อมด้วยทังสเตนเฉื่อย (TIG)
• การเชื่อมด้วยพลาสมาอาร์ค
• การเชื่อมด้วยอาร์คแบบใช้ลวดเชื่อมไส้ฟลักซ์
• การเชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้าแบบอาร์คหุ้มฉนวน (อิเล็กโทรดหุ้มฉนวน)
• การเชื่อมแบบอาร์คจุ่ม

การเชื่อมแบบ MIG, MAG และ TIG เป็นวิธีการเชื่อมที่พบได้บ่อยที่สุด

กระบวนการเชื่อมแบบอื่นๆ ได้แก่:

• การเชื่อมสตั๊ด
• การเชื่อมจุดด้วยความต้านทาน
• การเชื่อมตะเข็บด้วยความต้านทาน
• การเชื่อมแบบแฟลช
• การเชื่อมด้วยลำแสงเลเซอร์
• การเชื่อมด้วยออกซิเจน-อะเซทิลีน

เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถยึดติดได้ด้วยกาว เช่น ซิลิโคนโพลิเมอร์ที่ดัดแปลงด้วยซิลิลและอีพ็อกซีนอกจากนี้ยังใช้กาวอะคริลิกและโพลียู รีเทนในบางสถานการณ์ ^{[ 95 ]}

เหล็กกล้าไร้สนิมส่วนใหญ่ของโลกผลิตขึ้นโดยกระบวนการดังต่อไปนี้:

• เตาหลอมไฟฟ้าแบบอาร์ค (EAF): เศษสแตนเลส เศษเหล็กอื่นๆ และโลหะผสมเหล็ก (Fe Cr, Fe Ni, Fe Mo, Fe Si) จะถูกหลอมรวมกัน จากนั้นโลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในกระบวยและส่งต่อไปยังกระบวนการ AOD (ดูด้านล่าง)
• กระบวนการกำจัดคาร์บอนด้วยอาร์กอนและออกซิเจน (AOD): คาร์บอนในเหล็กหลอมเหลวจะถูกกำจัดออกไป (โดยการเปลี่ยนให้เป็น ก๊าซ คาร์บอนมอนอกไซด์ ) และมีการปรับองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อให้ได้องค์ประกอบทางเคมีที่ต้องการ
• การหล่อแบบต่อเนื่อง (Continuous Casting: CC): โลหะหลอมเหลวจะถูกทำให้แข็งตัวเป็นแผ่นสำหรับผลิตภัณฑ์แบน (โดยทั่วไปแผ่นจะมีความหนา 20 เซนติเมตร (7.9 นิ้ว) และกว้าง 2 เมตร (6.6 ฟุต)) หรือเป็นแท่งเหล็ก (ขนาดของแท่งเหล็กจะแตกต่างกันไป แต่ขนาดเฉลี่ยอยู่ที่ 25 x 25 เซนติเมตร (9.8 x 9.8 นิ้ว))
• การรีดร้อน (HR): แผ่นเหล็กและแท่งเหล็กจะถูกให้ความร้อนอีกครั้งในเตาเผาและรีดร้อน การรีดร้อนจะลดความหนาของแผ่นเหล็กให้เหลือประมาณ 3 มม. (0.12 นิ้ว) เป็นม้วน ในขณะที่แท่งเหล็กจะถูกรีดร้อนเป็นแท่ง ซึ่งจะถูกตัดเป็นท่อนๆ ที่ทางออกของโรงรีด หรือเป็นลวดเหล็ก ซึ่งจะม้วนเป็นม้วน
• การตกแต่งผิวเย็น (CF) ขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการตกแต่ง:
  • เหล็กแผ่นรีดร้อนจะถูกแช่ในสารละลายกรดเพื่อขจัดคราบออกไซด์บนพื้นผิว จากนั้นจึงนำไปรีดเย็นใน โรงรีด Sendzimirและอบอ่อนในบรรยากาศป้องกันจนได้ความหนาและผิวสำเร็จตามต้องการ ขั้นตอนการผลิตเพิ่มเติม เช่น การตัดแบ่งและการขึ้นรูปท่อ สามารถดำเนินการได้ในโรงงานปลายทาง
  • เหล็กเส้นรีดร้อนจะถูกยืดให้ตรง จากนั้นจึงนำไปกลึงให้ได้ขนาดและความเรียบตามที่ต้องการ
  • จากนั้น ขดลวดเหล็กจะถูกนำไปแปรรูปเป็นเหล็กเส้นสำเร็จรูปโดยใช้เครื่องดึงลวด ผลิตเป็นตัวยึดโดยใช้เครื่องทำสลักเกลียว และผลิตเป็นลวดโดยใช้เครื่องดึงลวดแบบรอบเดียวหรือหลายรอบ

ตัวเลขการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมทั่วโลกได้รับการเผยแพร่เป็นรายปีโดย International Stainless Steel Forum ในบรรดาตัวเลขการผลิตของสหภาพยุโรป อิตาลี เบลเยียม และสเปนมีความโดดเด่น ในขณะที่แคนาดาและเม็กซิโกไม่ได้ผลิตเลย จีน ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ ไต้หวัน อินเดีย สหรัฐอเมริกา และอินโดนีเซียเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ ในขณะที่รัสเซียรายงานการผลิตเพียงเล็กน้อย^{[ 52 ]}

รายละเอียดการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมแต่ละประเภทในปี 2017:

• เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก Cr-Ni (เรียกอีกอย่างว่าซีรีส์ 300 ดูส่วน "เกรด" ด้านบน): 54%
• เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก Cr-Mn (เรียกอีกอย่างว่าซีรีส์ 200): 21%
• เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกและมาร์เทนซิติก (เรียกอีกอย่างว่าซีรีส์ 400): 23%

เหล็กกล้าไร้สนิมถูกนำไปใช้ในหลากหลายสาขา รวมถึงสถาปัตยกรรม ศิลปะ วิศวกรรมเคมี การผลิตอาหารและเครื่องดื่ม ยานยนต์ การแพทย์ พลังงาน และอาวุธปืน

การคำนวณ ต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน (LCC) ใช้ในการเลือกการออกแบบและวัสดุที่จะนำไปสู่ต้นทุนที่ต่ำที่สุดตลอดอายุการใช้งานของโครงการ เช่น อาคารหรือสะพาน^{[ 96 ] [ 97 ]}

สูตรในรูปแบบง่ายๆ มีดังนี้: ^{[ 98 ] [ 99 ]}

${\displaystyle {\text{LCC}}={\text{AC}}+{\text{IC}}+\sum _{n=1}^{N}{\frac {\text{OC}}{(1+i)^{n}}}+\sum _{n=1}^{N}{\frac {\text{LP}}{(1+i)^{n}}}+\sum _{n=1}^{N}{\frac {\text{RC}}{(1+i)^{n}}}}$

โดยที่ LCC คือต้นทุนตลอดอายุการใช้งานโดยรวม, AC คือต้นทุนการได้มา, IC คือต้นทุนการติดตั้ง, OC คือต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา, LP คือต้นทุนการสูญเสียการผลิตเนื่องจากเวลาหยุดทำงาน และ RC คือต้นทุนวัสดุทดแทน

นอกจากนี้Nคืออายุโครงการที่วางแผนไว้i คือ อัตราดอกเบี้ย และnคือปีที่ OC หรือ LP หรือ RC เกิดขึ้น อัตราดอกเบี้ย ( i ) ใช้ในการแปลงค่าใช้จ่ายจากปีต่างๆ ให้เป็นมูลค่าปัจจุบัน (ซึ่งเป็นวิธีการที่ธนาคารและบริษัทประกันภัยใช้กันอย่างแพร่หลาย) เพื่อให้สามารถนำมาบวกและเปรียบเทียบกันได้อย่างยุติธรรม การใช้สูตรผลรวม ( ) แสดงให้เห็นว่าค่าใช้จ่ายตลอดอายุโครงการจะต้องถูกสะสม (บวกเข้าด้วยกัน) หลังจากที่ปรับแก้ด้วยอัตราดอกเบี้ยแล้ว^{[ 100 ]}${\textstyle \sum }$

การประยุกต์ใช้ LCC ในการคัดเลือกวัสดุ

เหล็กกล้าไร้สนิมที่ใช้ในโครงการต่างๆ มักส่งผลให้ค่า LCC ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ ต้นทุนการได้มา (AC) ที่สูงขึ้นของชิ้นส่วนเหล็กกล้าไร้สนิมมักจะได้รับการชดเชยด้วยการปรับปรุงต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา ต้นทุนการสูญเสียการผลิต (LP) ที่ลดลง และมูลค่าการขายต่อที่สูงขึ้นของชิ้นส่วนเหล็กกล้าไร้สนิม^{[ 101 ]}

โดยปกติแล้ว การคำนวณต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน (LCC) จะจำกัดอยู่เฉพาะตัวโครงการเองเท่านั้น อย่างไรก็ตาม อาจมีค่าใช้จ่ายอื่นๆ ที่ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในโครงการอาจต้องการพิจารณาเพิ่มเติม:

• สาธารณูปโภค เช่น โรงไฟฟ้า ระบบประปาและบำบัดน้ำเสีย และโรงพยาบาล ไม่สามารถปิดทำการได้ การบำรุงรักษาใดๆ จะทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการให้บริการอย่างต่อเนื่อง
• ต้นทุนทางสังคมทางอ้อม (รวมถึงผลกระทบทางการเมืองที่อาจเกิดขึ้น) อาจเกิดขึ้นในบางสถานการณ์ เช่น การปิดหรือลดปริมาณการจราจรบนสะพาน การเกิดแถวยาว ความล่าช้า การสูญเสียชั่วโมงทำงานของประชาชน และมลพิษที่เพิ่มขึ้นจากรถยนต์ที่จอดติดเครื่องยนต์นานเกินไป

รอยเท้าคาร์บอนเฉลี่ยของเหล็กกล้าไร้สนิม (ทุกเกรด ทุกประเทศ) คาดว่าจะอยู่ที่ 2.90 กิโลกรัมของ CO2 _ต่อกิโลกรัมของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผลิตได้^{[ 102 ]}ซึ่ง 1.92 กิโลกรัมเป็นการปล่อยจากวัตถุดิบ (Cr, Ni, Mo); 0.54 กิโลกรัมจากไฟฟ้าและไอน้ำ และ 0.44 กิโลกรัมเป็นการปล่อยโดยตรง (เช่น จากโรงงานผลิตเหล็กกล้าไร้สนิม) โปรดทราบว่าเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผลิตในประเทศที่ใช้แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่สะอาดกว่า (เช่น ฝรั่งเศส ซึ่งใช้พลังงานนิวเคลียร์) จะมีรอยเท้าคาร์บอนที่ต่ำกว่า เฟอร์ริติกที่ไม่มี Ni จะมีรอยเท้า CO2 ที่ต่ำกว่า_ออสเทนิติกที่มี Ni 8% หรือมากกว่า รอยเท้าคาร์บอนไม่ควรเป็นปัจจัยเดียวที่เกี่ยวข้องกับความยั่งยืนในการตัดสินใจเลือกวัสดุ:

• ตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ การบำรุงรักษา การซ่อมแซม หรือการสิ้นสุดอายุการใช้งานก่อนกำหนด (การวางแผนให้สินค้าล้าสมัย) สามารถเพิ่มผลกระทบโดยรวมของผลิตภัณฑ์ได้มากกว่าความแตกต่างของวัสดุในตอนเริ่มต้น นอกจากนี้ การหยุดให้บริการ (โดยทั่วไปสำหรับสะพาน) อาจก่อให้เกิดต้นทุนแฝงจำนวนมาก เช่น การจราจรติดขัด เชื้อเพลิงที่สูญเปล่า และการสูญเสียชั่วโมงการทำงานของคนงาน
• ปริมาณวัสดุที่ใช้ในการให้บริการแต่ละประเภทจะแตกต่างกันไปตามประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระดับความแข็งแรง ซึ่งจะช่วยให้โครงสร้างและส่วนประกอบมีน้ำหนักเบาขึ้น

เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถรีไซเคิลได้ 100 % ^{[ 103 ] [ 104 ]}โดยเฉลี่ยแล้ว วัตถุเหล็กกล้าไร้สนิมหนึ่งชิ้นประกอบด้วยวัสดุรีไซเคิลประมาณ 60% ซึ่งประมาณ 40% มาจากผลิตภัณฑ์ที่หมดอายุการใช้งาน ในขณะที่อีก 60% ที่เหลือมาจากกระบวนการผลิต^{[ 105 ]}สิ่งที่ขัดขวางไม่ให้มีปริมาณการรีไซเคิลสูงขึ้นคือความพร้อมของเศษเหล็กกล้าไร้สนิม แม้ว่าจะมีอัตราการรีไซเคิลสูงมากก็ตาม จากรายงาน Metal Stocks in SocietyของInternational Resource Panelระบุว่า ปริมาณเหล็กกล้าไร้สนิมที่ใช้ในสังคมต่อหัวประชากรอยู่ที่ 80 ถึง 180 กิโลกรัม (180 ถึง 400 ปอนด์) ในประเทศที่พัฒนาแล้ว และ 15 กิโลกรัม (33 ปอนด์) ในประเทศที่กำลังพัฒนา มีตลาดรองที่รีไซเคิลเศษวัสดุที่ใช้ได้สำหรับตลาดเหล็กกล้าไร้สนิมหลายแห่ง ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เป็นขดลวด แผ่น และชิ้นงานเปล่า วัสดุนี้ถูกซื้อในราคาที่ต่ำกว่าราคาหลักและขายให้กับผู้ผลิตแผ่นโลหะและโรงงานแปรรูปโลหะแผ่นที่มีคุณภาพเชิงพาณิชย์ วัสดุอาจมีรอยขีดข่วน รอยบุบ และรอยบุ๋ม แต่ผลิตตามข้อกำหนดปัจจุบัน

วงจรการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมเริ่มต้นด้วยเศษเหล็กกล้าคาร์บอน โลหะขั้นต้น และตะกรัน ขั้นตอนต่อไปคือการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กแผ่นรีดร้อนและเหล็กแผ่นรีดเย็นในโรงงานเหล็ก จะมีเศษเหล็กเกิดขึ้นบ้าง ซึ่งจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในโรงหลอมโดยตรง ขั้นตอนที่สามคือการผลิตชิ้นส่วน จะมีเศษเหล็กเกิดขึ้นบ้างและเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิล การประกอบสินค้าสำเร็จรูปและการใช้งานจะไม่ก่อให้เกิดการสูญเสียวัสดุใดๆ ขั้นตอนที่สี่คือการรวบรวมเหล็กกล้าไร้สนิมเพื่อนำไปรีไซเคิลเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานของสินค้า (เช่น เครื่องครัว โรงงานผลิตเยื่อกระดาษและกระดาษ หรือชิ้นส่วนยานยนต์) นี่คือขั้นตอนที่ยากที่สุดในการนำเหล็กกล้าไร้สนิมเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิล ดังแสดงในตารางด้านล่าง:

อนุภาคนาโนสแตนเลสได้รับการผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการ^{[ 107 ] [ 108 ]}อนุภาคเหล่านี้อาจนำไปใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง ตัวอย่างเช่น การบำบัดด้วยซัลเฟอร์ไรเซชัน ฟอสฟอไรเซชัน และไนไตรเดชัน เพื่อผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้สแตนเลสในระดับนาโน อาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของสแตนเลสสำหรับการแยกน้ำ^{[ 109 ]}

มีการวิจัยอย่างกว้างขวางที่บ่งชี้ถึงความเสี่ยงที่อาจเพิ่มขึ้นของโรคมะเร็ง (โดยเฉพาะมะเร็งปอด) จากการสูดดมควันขณะเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม^{[ 110 ] [ 111 ] [ 112 ] [ 113 ] [ 114 ] [ 115 ]}การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมนั้นสงสัยว่าจะก่อให้เกิดควันก่อมะเร็งจากแคดเมียมออกไซด์ นิกเกล และโครเมียม^{[ 116 ]}ตามข้อมูลของCancer Council Australia "ในปี 2017 ควันจากการเชื่อมทุกประเภทถูกจัดอยู่ในกลุ่มสารก่อมะเร็งกลุ่มที่ 1 " ^{[ 116 ]}

โดยทั่วไปแล้วสแตนเลสถือว่าไม่ทำปฏิกิริยากับสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการปรุงอาหาร นิกเกลและโครเมียมจำนวนเล็กน้อยจะละลายออกมาจากเครื่องครัวสแตนเลสใหม่ลงในอาหารที่มีความเป็นกรดสูง^{[ 117 ]}นิกเกลอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อโรคมะเร็ง โดยเฉพาะมะเร็งปอดและมะเร็งจมูก^{[ 118 ] [ 119 ]}อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการพิสูจน์ความเชื่อมโยงระหว่างเครื่องครัวสแตนเลสกับโรคมะเร็ง^{[ 120 ]}

• โคบอลต์-โครม
• วิศวกรรมการกัดกร่อน
• ท่อสแตนเลสลูกฟูก
• รายการวัสดุที่ใช้ทำใบมีด
• รายชื่อผู้ผลิตเหล็ก
• เส้นใยโลหะ
• อัตราส่วนพิลลิ่ง-เบดเวิร์ธ
• การทาแป้งฝุ่น
• เหล็กกล้าทนการผุกร่อน

• Honeycombe, RWK (1981). เหล็กกล้า: โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติ . ลอนดอน: E. Arnold. ISBN 0-7131-2793-7. OCLC  7576277 .
• มาตรฐานสากล ISO15510:2014 (ต้องสมัครสมาชิก)
• ลาคอมบ์ ป.; บารูซ์ บ.; เบเรนเจอร์, จี. (1990) Les aciers inoxydables [ Stainless Steels ] (ในภาษาฝรั่งเศส) ปารีส: เอ็ด. ร่างกาย บทที่ 14 และ 15 ISBN 978-0868831428สืบค้นข้อมูลเมื่อ วัน ที่8 มีนาคม 2563
• Peckner, D.; Bernstein, IM (1977). คู่มือเหล็กกล้าไร้สนิม . McGraw-Hill Handbooks. นิวยอร์ก: McGraw-Hill. ISBN 978-0070491472สืบค้นข้อมูลเมื่อ วัน ที่8 มีนาคม 2563

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับเหล็กกล้าไร้สนิมในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• ความหมายของคำว่า"สแตนเลส"ในพจนานุกรมวิกิพีเดีย