ทำไมแม่เหล็กดูดติด

สเตนเลสแม่เหล็กดูดติดหรือไม่? ความจริงที่ควรรู้ก่อนทดสอบ

ในช่วงที่ผ่านมา มีลูกค้าหลายรายนำ สเตนเลสจากโรงงานของเราไปทดสอบด้วยแม่เหล็ก เนื่องจากลูกค้าปลายทางต้องการทราบว่าวัสดุนั้น “แม่เหล็กดูดติดหรือไม่” ซึ่งคำถามนี้ดูเหมือนง่าย แต่ในความเป็นจริงมีรายละเอียดทางเทคนิคซ่อนอยู่มากกว่าที่หลายคนเข้าใจ

เหตุผลหลักที่ลูกค้าขอทดสอบ มักเกิดจาก 2 ประเด็นสำคัญ คือ

1. ความเชื่อว่า สเตนเลสแท้ต้องแม่เหล็กดูดไม่ติด
2. ต้องการนำไปใช้งานที่จำเป็นต้องใช้วัสดุ Non-magnetic เช่น งานโครงสร้างเฉพาะทาง อุปกรณ์ทางการแพทย์ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางประเภท

ทำไมการใช้แม่เหล็กทดสอบสเตนเลสจึงให้ผลไม่ชัดเจน?

จากการทดสอบจริง พบว่า สเตนเลสบางแผ่นมีแรงดูดแบบหน่วง ๆ เล็กน้อย และไม่เท่ากันในแต่ละแผ่น แต่แรงดูดนั้นไม่รุนแรงถึงขั้นคว่ำแผ่นแล้วแม่เหล็กยังติดค้างเหมือนเหล็กทั่วไป

ปัญหาคือ

• การทดสอบด้วยแม่เหล็ก ไม่สามารถวัดออกมาเป็นตัวเลขได้
• คำว่า “ติด” หรือ “ไม่ติด” ขึ้นอยู่กับ ความรู้สึกของแต่ละคน
• คำว่า “ดูดนิดหน่อย” ของแต่ละคนไม่เท่ากัน
  

จึงไม่น่าแปลกที่บางครั้งผู้ขายต้องแนะนำว่า

“ถ้าต้องการความมั่นใจ แนะนำให้มาทดสอบด้วยตัวเองจะดีที่สุด”

สเตนเลสแบ่งออกเป็นกี่กลุ่ม และกลุ่มใดไม่เป็นแม่เหล็ก?

โครงสร้างหลักของสเตนเลส 4 กลุ่ม

สเตนเลสสามารถแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มหลัก ได้แก่

1. เฟอร์ริติก (Ferritic)
2. มาร์เทนซิติก (Martensitic)
3. ออสเทนนิติก (Austenitic)
4. ดูเพล็กซ์ (Duplex)

ในทั้ง 4 กลุ่มนี้ : มีเพียง “กลุ่มออสเทนนิติก” เท่านั้น ที่จัดอยู่ในกลุ่ม Non-magnetic

สเตนเลสออสเทนนิติก คือกลุ่มที่นิยมใช้มากที่สุด

สเตนเลสที่นิยมใช้งานกันทั่วไป เช่น

• 304
• 316
• 310
  

ทั้งหมดอยู่ในกลุ่ม ออสเทนนิติก (Series 300) และเป็นกลุ่มที่มักถูกนำมาทดสอบด้วยแม่เหล็กมากที่สุด

อย่างไรก็ตาม คำว่า Non-magnetic ไม่ได้หมายความว่า “ไม่มีแรงดูดเลย” แต่หมายถึง มีแรงดูดน้อยมาก เมื่อเทียบกับสเตนเลสกลุ่มอื่น

ค่า Magnetic Permeability คืออะไร? ทำไมจึงสำคัญ

ในทางฟิสิกส์ แรงดึงดูดของแม่เหล็กเรียกว่า

Magnetic Permeability (μ) หรือ “ความซึมซาบแม่เหล็ก”

• หน่วยวัด: เฮนรี่ต่อเมตร (H/m)
• ในทางอุตสาหกรรม จะใช้ค่า Relative Permeability ซึ่งเป็นการเทียบกับสูญญากาศ
• ค่า Relative Permeability ต่ำสุด = 1.0
• ค่ายิ่งสูง → แรงดึงแม่เหล็กยิ่งมาก

ค่า Permeability ของสเตนเลสแต่ละกลุ่ม

• ออสเทนนิติก: ประมาณ 1.003
• กลุ่มอื่น ๆ: มากกว่า 10 – 1000+

ด้วยค่าประมาณ 1.003 นี้ แรงดูดจะน้อยมาก จนสามารถจัดอยู่ในกลุ่ม Non-magnetic ได้

ทำไมสเตนเลสออสเทนนิติกบางแผ่นยังดูดแม่เหล็กเล็กน้อย?

1. องค์ประกอบทางเคมี

• เกรดที่มี นิกเกิลและไนโตรเจนสูง เช่น 304, 316, 310 → รักษาโครงสร้างออสเทนนิติกได้ดีกว่า
• เกรดที่มี โมลิบดินัมหรือไททาเนียมสูง เช่น 301, 321 → มีแนวโน้มเกิดเฟอร์ไรต์มากขึ้น

2. การขึ้นรูปเย็น (Cold Working)

• การพับ การตัดกรรไกร การรีด
• ทำให้โครงสร้างบางส่วนเปลี่ยนเป็น มาร์เทนไซต์
• ส่งผลให้บริเวณขอบตัดหรือแนวพับ ดูดแม่เหล็กมากกว่าปกติ

3. เปรียบเทียบ 304 กับ 316

• เมื่อผ่านการขึ้นรูปแบบเดียวกัน 316 จะมีค่า permeability ต่ำกว่า 304
• เพราะนิกเกิลใน 316 ช่วยรักษาโครงสร้างออสเทนนิติกได้ดีกว่า

หมายเหตุ: การตัดเลเซอร์ทั่วไป ไม่ส่งผลต่อค่า permeability เว้นแต่ชิ้นงานบิดงอผิดปกติจากความร้อน

วิธีตรวจสอบสเตนเลสที่เชื่อถือได้กว่าการใช้แม่เหล็ก

การใช้แม่เหล็กขนาดเล็กทดสอบ

• ไม่มีมาตรฐาน
• วัดค่าเป็นตัวเลขไม่ได้
• ก่อให้เกิดความเข้าใจไม่ตรงกัน

วิธีที่แนะนำ

• ตรวจสอบ Mill Certificate / Certificate of Analysis
• เทียบ Heat Number
• ใช้เครื่องวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมี (PMI)

ซึ่งให้ผลที่ ชัดเจนและเป็นหลักฐานทางเทคนิค มากกว่าการใช้แม่เหล็ก

สเตนเลสแม่เหล็กดูดติด = ไม่แท้ จริงหรือไม่?

คำตอบคือ ไม่จริงเสมอไป การดูดแม่เหล็กเล็กน้อย ไม่ใช่ข้อพิสูจน์ว่าสเตนเลสไม่แท้

หากจำเป็นต้องทดสอบเรื่องแม่เหล็กจริง ๆ ควรตกลงให้ชัดเจนว่า

• ใช้แม่เหล็กแบบใด
• ระดับแรงดูดแค่ไหนจึงเรียกว่า “ติด”

เพราะหากไม่สามารถวัดเป็นตัวเลขได้ การหาข้อสรุปที่ทุกฝ่ายยอมรับร่วมกัน จะเป็นเรื่องยาก