เหล็กกล้าไร้สนิม 316L มีความทนทานได้ดีกว่าโลหะอื่นๆ มากเมื่อสัมผัสกับน้ำเค็ม ซึ่งมักเกิดสนิมและเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว เนื้อโครเมียมในโลหะผสมชนิดนี้มีค่าประมาณ 16 ถึง 18 เปอร์เซ็นต์ ทำให้เกิดชั้นออกไซด์บนพื้นผิวที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้เมื่อเกิดความเสียหาย ชั้นป้องกันนี้ช่วยยับยั้งไอออนคลอไรด์ที่เป็นอันตรายไม่ให้แทรกผ่านเข้าไป ทำให้วัสดุนี้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์เช่น นาฬิกาดำน้ำ และเครื่องประดับที่สวมใส่ใกล้ชายฝั่ง การทดสอบภายใต้สภาวะทางทะเลพบว่ามีความเสียหายของพื้นผิวเพียงประมาณ 2% หลังจากสัมผัสกับละอองเกลือเป็นเวลาประมาณ 1000 ชั่วโมง ซึ่งดีกว่าประสิทธิภาพที่เราพบเห็นโดยทั่วไปกับโลหะผสมเกรดทะเลมาตรฐาน ตามการศึกษาที่เผยแพร่ใน Marine Corrosion Resistance Study เมื่อปีที่แล้ว
การสวมใส่ทุกวันทำให้นาฬิกาสัมผัสกับเหงื่อ (pH 4–6.8) และมลพิษในอากาศ คาร์บอนต่ำ (<0.03%) ในเหล็กกล้าไร้สนิม 316L ช่วยป้องกันการเกิดโครเมียมคาร์ไบด์บริเวณจุดเชื่อม ซึ่งจะช่วยกำจัดจุดอ่อนที่มักเป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อน การทดสอบในห้องปฏิบัติการอิสระแสดงให้เห็นว่าหลังจากจำลองการสัมผัสกับเหงื่อมนุษย์เป็นเวลา 90 วัน พบข้อบกพร่องบนพื้นผิวน้อยลง 93% เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม 304
สแตนเลสเกรด 316L มีส่วนผสมของโมลิบดีนัมประมาณ 2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งช่วยให้มีข้อดีหลายประการ ก่อนอื่น ธาตุนี้ช่วยป้องกันการเกิดรูเล็กๆ ที่น่ารำคาญเมื่อสัมผัสกับคลอไรด์ที่พบในน้ำทะเลหรือสารเคมีในสระว่ายน้ำ จากนั้นคือปัญหาการแตกร้าวจากความเครียดภายใต้สภาวะกัดกร่อน ซึ่งมักเกิดขึ้นในพื้นที่ชายฝั่งที่มีความชื้น และยังรวมถึงสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดที่ระดับ pH ต่ำกว่า 4 ซึ่งพบได้บ่อยในหลายๆ การใช้งานเชิงอุตสาหกรรม เนื่องจากองค์ประกอบที่อุดมไปด้วยโมลิบดีนัมนี้ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า 316L มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าประมาณห้าเท่าภายใต้สภาวะจำลองแบบทางทะเล เมื่อเทียบกับสแตนเลสที่ไม่มีโมลิบดีนัมเลย สิ่งนี้ทำให้แตกต่างอย่างมากสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ใกล้น้ำเค็มหรือในโรงงานแปรรูปสารเคมี
แม้ว่าโลหะผสมทั้งสองชนิดจะมีโครเมียมและนิกเกิล แต่สแตนเลส 304 ไม่มีโมลิบดีนัม ทำให้มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมจากน้ำเค็ม การแตกร้าวจากความเครียดในสภาพแวดล้อมใกล้กลไกหัวเข็มขัด และการเปลี่ยนสีจากการสัมผัสเหงื่อเป็นเวลานาน การทดสอบจากหน่วยงานภายนอกแสดงให้เห็นว่า 316L ยังคงรักษาความสมบูรณ์ของพื้นผิวได้ 98% หลังการทดลองใช้งานจริงเป็นเวลา 12 เดือน เมื่อเทียบกับ 304 ที่เหลือเพียง 72% ในสภาวะเดียวกัน
เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316L มีความต้านทานแรงดึงอยู่ที่ประมาณ 515 เมกกะปาสกาล ซึ่งแข็งแรงกว่าเหล็ก 304 ทั่วไปประมาณ 25% ส่งผลให้วัสดุนี้สามารถทนต่อแรงกระแทกได้ค่อนข้างดี คล้ายกับเหตุการณ์ที่วัตถุหนัก 1.5 กิโลกรัม ตกลงมาจากความสูงหนึ่งเมตร ตามผลการทดสอบวัสดุที่เราเคยศึกษามา สิ่งที่น่าสนใจคือ ส่วนผสมของนิกเกิลและโครเมียมในเหล็กกล้าชนิดนี้สามารถดูดซับพลังงานได้เมื่อถูกกระแทก โดยจะงอเล็กน้อยแทนที่จะแตกหักเหมือนอลูมิเนียมที่มักเกิดขึ้น ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ นาฬิกาดำน้ำแทบทุกเรือนจึงใช้เหล็ก 316L สำหรับชิ้นส่วนสำคัญ เช่น กรอบหน้าปัด (bezel) และฝาหลัง เกือบทุกแบรนด์ที่ปฏิบัติตามแนวทาง ISO 6425 ฉบับล่าสุดสำหรับอุปกรณ์ใต้น้ำ ระบุให้ใช้เหล็กประเภทนี้โดยเฉพาะในผลิตภัณฑ์ของตน
ในระยะยาว การกระทบซ้ำๆ กับโต๊ะ มือจับประตู และเครื่องออกกำลังกาย จะทำให้เกิดความเสียหายบนพื้นผิวของเหล็กสแตนเลส 316L เพียงประมาณ 6% หลังจากห้าปี ซึ่งจริงๆ แล้วดีกว่าไทเทเนียมถึง 33% ในแง่ของการต้านทานรอยขีดข่วน ตามมาตรฐานความทนทานของอุตสาหกรรม สิ่งใดที่ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้? วัสดุชนิดนี้มีโครงสร้างผลึกแบบออสเทนไนติก (austenitic crystal structure) ซึ่งโดยพื้นฐานจะช่วยหยุดยั้งการเกิดรอยร้าวเล็กๆ ที่น่ารำคาญบริเวณข้อต่อสายนาฬิกาและหัวเข็มขัด หมายความว่าความสามารถในการกันน้ำยังคงสมบูรณ์ แม้จะเปิด-ปิดนาฬิกามากว่าหลายพันครั้ง และนี่คือข้อดีอีกประการหนึ่งของ 316L: ต่างจากชั้นเคลือบหรือชุบที่อาจหลุดลอกออกไป โลหะชนิดนี้มีความสม่ำเสมอตลอดทั้งชิ้น ดังนั้นเมื่อขอบสึกกร่อนลง ก็ยังคงมีการป้องกันการกัดกร่อนอย่างครบถ้วน ไม่เผยให้เห็นวัสดุชั้นล่างที่อ่อนแอลง
สแตนเลส 316L มีปริมาณนิกเกิลต่ำกว่า 0.2% ซึ่งผู้เชี่ยวชาญด้านผิวหนังพิจารณาว่าปลอดภัยเพียงพอที่จะลดการเกิดอาการแพ้ ตามผลการศึกษาที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้ว ระดับนิกเกิลที่ต่ำช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาผิวหนังที่รบกวนใจ ซึ่งพบได้ในผู้ใหญ่ประมาณหนึ่งในสี่เมื่อสวมใส่เครื่องประดับทั่วไปที่ทำจากโลหะผสมอื่นๆ และยังคงมีความแข็งแรงทนทานทางโครงสร้างอยู่ดี เมื่อพิจารณาข้อมูลล่าสุดจากรายงานตลาดอุปกรณ์สวมใส่สำหรับผู้บริโภค พบว่ามีเพียงครึ่งเปอร์เซ็นต์ของผู้ใช้เท่านั้นที่ประสบปัญหาการระคายเคืองผิวหนังจากการใช้ตัวเรือนนาฬิกา 316L ที่ผ่านกระบวนการตกแต่งอย่างเหมาะสม ซึ่งดีกว่าตัวเลขที่พบในนาฬิกาที่ทำจากทองเหลือง ที่มีผู้รายงานปัญหาถึงเกือบ 5% หรือแย่กว่านั้นในโลหะชุบ ที่มีผู้ประสบปฏิกิริยาต่างๆ ประมาณ 12%
เหล็กกล้าไร้สนิมที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ASTM F138/F139 คือสิ่งที่ 316L เป็นที่รู้จักในวงการแพทย์ วัสดุนี้จะสร้างชั้นออกไซด์ของโครเมียมขึ้นบนพื้นผิว ทำหน้าที่เหมือนเกราะป้องกันไม่ให้อนุภาคไอออนซึมเข้าสู่เนื้อเยื่อร่างกาย สิ่งนี้ทำงานในลักษณะเดียวกันกับอุปกรณ์ขนาดเล็กภายในร่างกายของเรา เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจและข้อสะโพกเทียม ซึ่งต่างพึ่งพาแนวทางการป้องกันนี้มาตั้งแต่ประมาณปี ค.ศ. 2012 เป็นต้นมา ผู้ผลิตชั้นนำส่วนใหญ่จะผ่านกระบวนการหลอมซ้ำด้วยสุญญากาศ หรือที่เรียกว่า VAR (Vacuum Arc Remelting) ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช่วยกำจัดสิ่งเจือปนที่ไม่ต้องการออกจากโลหะ สิ่งที่ได้จากการผลิตนี้จึงสามารถตอบสนอง และบางครั้งเกินกว่าข้อกำหนด ISO 5832-1 สำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ ในแง่ความสามารถในการเข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์
สแตนเลสเกรด 316L มีความแวววาวตามธรรมชาติที่เหนือกว่าอลูมิเนียมและไทเทเนียมเมื่อพิจารณาในเรื่องการสะท้อนแสง วัสดุชนิดนี้สามารถสร้างชั้นออกไซด์ป้องกันขึ้นเองได้ โดยไม่ต้องพึ่งพาการเคลือบที่อาจลอกออกในเวลาต่อมา การทดสอบแสดงให้เห็นว่าโลหะชนิดนี้ยังคงความสว่างไว้ประมาณ 85% ของค่าเดิม แม้จะใช้งานทุกวันเป็นระยะเวลาสิบปี ซึ่งอ้างอิงจากงานศึกษาอุตสาหกรรมล่าสุด แบรนด์นาฬิกาหรูหลายแห่งจึงเลือกใช้สแตนเลสเกรด 316L สำหรับฝาหลังตัวเรือนและข้อสายนาฬิกา เนื่องจากทนต่อรอยขีดข่วนได้ดี และยังคงรูปลักษณ์ที่ชัดเจน แม้จะถูกเผชิญกับแสงแดดเป็นเวลานาน ส่งผลให้นาฬิกาที่ผลิตจาก 316L เป็นตัวเลือกที่เหมาะมากสำหรับการสืบทอดเป็นมรดกในครอบครัว ที่สามารถอยู่ได้ยาวนานหลายชั่วอายุคนโดยไม่เสียความงดงามทางสายตา
การขัดแบบนาโนคริสตัลทำให้สแตนเลส 316L มีพื้นผิวเรียบเงาจนถึงระดับผิวกระจก โดยไม่กระทบต่อความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อน สำหรับพื้นผิวด้าน จะใช้อุปกรณ์ขัดละเอียดมากที่มีขนาดต่ำกว่า 12 ไมครอน ซึ่งจะสร้างพื้นผิวหยาบเล็กน้อยที่ช่วยปกปิดรอยขีดข่วนเล็กๆ เมื่อแสงตกกระทบ ส่วนเคลือบ PVD นั้น ช่วยให้สีสันดูเข้มข้นและล้ำลึกยิ่งขึ้น แต่ยังคงคุณสมบัติ hypoallergenic ไว้เพื่อผู้ที่มีผิวบอบบาง การทดสอบแสดงให้เห็นว่าวิธีเหล่านี้ช่วยลดความจำเป็นในการขัดตกแต่งใหม่ได้อย่างมาก โดยตลอดระยะเวลา 20 ปี งานบำรุงรักษามีปริมาณลดลงประมาณ 73% เมื่อเทียบกับไทเทเนียมเกรดศัลยกรรม อุตสาหกรรมนาฬิกาได้ทำการทดสอบระยะยาวในลักษณะนี้มาหลายปีแล้ว
เหล็กกล้าไร้สนิม 316L ไม่ต้องดูแลรักษามากนัก จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมคนจำนวนมากถึงสวมใส่สินค้าประเภทนี้ทุกวันโดยไม่มีปัญหา เพียงแค่เช็ดทำความสะอาดด้วยผ้าไมโครไฟเบอร์นุ่มๆ ก็เพียงพอในแต่ละวัน ส่วนการล้างด้วยสบู่อ่อนๆ ที่เป็นกลางเป็นครั้งคราวก็ช่วยให้คงความสะอาดได้อย่างต่อเนื่อง ตามรายงานการศึกษาเมื่อปี 2023 จากหน่วยงาน Consumer Watch Care พบว่า เจ้าของนาฬิกา 316L ประมาณ 8 ใน 10 คนสามารถรักษาสภาพนาฬิกาให้อยู่ในสภาพดีได้ โดยทำตามแนวทางพื้นฐานนี้ และหลีกเลี่ยงการใช้วัสดุขัดถูที่รุนแรง ซึ่งอาจทำให้ผิววัสดุเกิดรอยขีดข่วน สาเหตุที่วัสดุนี้ต้องการการดูแลรักษาน้อยมาก เกิดจากคุณสมบัติของโลหะที่สามารถสร้างชั้นออกไซด์โครเมียมซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันได้เองตามธรรมชาติ ชั้นป้องกันนี้ช่วยผลักน้ำและคราบลายนิ้วมือ ทำให้แทบไม่ต้องลงมือทำความสะอาดมากนักเพื่อให้สินค้าคงความเงางามอยู่เสมอ
ความต้านทานแรงดึงของสแตนเลส 316L อยู่ระหว่าง 580 ถึง 690 เมกะพาสคัล ในขณะที่ให้การป้องกันการกัดกร่อนได้ดีกว่าสแตนเลส 304 ทั่วไปประมาณ 45 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งทำให้วัสดุนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น นาฬิกาสำหรับนักดำน้ำมืออาชีพที่ต้องทนต่อแรงดันสูงใต้น้ำลึกกว่า 300 เมตร หากพิจารณาจากแนวโน้มตลาดในปัจจุบัน นาฬิกากีฬาระดับหรูประมาณสามในสี่เรือนจะมาพร้อมตัวเรือนผลิตจากสแตนเลส 316L ผู้ผลิตนิยมใช้วัสดุนี้เพราะสามารถสร้างสมดุลที่ดีระหว่างข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและการทำงานที่สะดวกง่ายดายในกระบวนการผลิต
แม้ว่า 904L จะมีความต้านทานน้ำเค็มได้ดีกว่าเล็กน้อย (สูงกว่า 2% จากการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM B117) แต่ต้นทุนวัสดุที่สูงกว่าถึง 2.8 เท่า ทำให้การนำวัสดุนี้ไปใช้มีข้อจำกัดเฉพาะแบรนด์ระดับอัลตรา-พรีเมียมเท่านั้น สำหรับนาฬิกา 93% ที่จำหน่ายในราคาเกิน 1,000 ดอลลาร์ สแตนเลส 316L ให้คุ้มค่าสูงสุด โดยสามารถบรรลุความทนทานได้ถึง 95% ของ 904L แต่มีต้นทุนการผลิตเพียงครึ่งหนึ่ง
ข้อได้เปรียบของ 904L มีความหมายเฉพาะในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว เช่น การสำรวจใต้ทะเลลึก หรือสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีความเป็นกรด ส่วนการสัมผัสในชีวิตประจำวันกับเหงื่อ ฝน และความชื้น ความต้านทานการกัดกร่อนของ 316L ก็เพียงพออย่างมากแล้ว ทำให้ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของ 904L ยากจะคุ้มค่าสำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่
ผู้ผลิตใช้ความหลากหลายของ 316L เพื่อผลิตตัวเรือนในช่วงราคาที่กว้างขวาง ตั้งแต่ 200 ดอลลาร์สหรัฐ ถึง 20,000 ดอลลาร์สหรัฐ ความสามารถในการกลึงที่ยอดเยี่ยมของวัสดุนี้รองรับเทคนิคการตกแต่งที่ซับซ้อน เช่น การขัดแบบกากบาท การขัดมัน และการพ่นทราย โดยไม่ลดทอนความแข็งแรงของโครงสร้าง ทำให้สามารถออกแบบได้อย่างยืดหยุ่นในทุกเซกเมนต์ตลาด
แม้จะมีวัสดุใหม่ๆ เช่น เซรามิกและไทเทเนียม แต่เหล็กกล้าไร้สนิม 316L ยังคงครองส่วนแบ่งตลาด 67% ในกลุ่มตัวเรือนนาฬิกา (การสำรวจวัสดุนาฬิกา ปี 2023) ความน่าเชื่อถือที่พิสูจน์แล้ว ความสะดวกในการซ่อมแซม และดีไซน์ที่คลาสสิกอยู่เสมอ ยังคงสอดคล้องกับทั้งความสำคัญของผู้ผลิตและความคาดหวังของผู้บริโภคที่ต้องการคุณภาพที่ทนทานยาวนาน
เหล็กกล้าไร้สนิม 316L มีความต้านทานการกัดกร่อนเนื่องจากมีโครเมียมในปริมาณสูง (16-18%) และมีโมลิบดีนัม ซึ่งร่วมกันสร้างชั้นออกไซด์ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ เพื่อป้องกันไอออนคลอไรด์
โมลิบดีนัมในเหล็กกล้าไร้สนิม 316L ช่วยป้องกันการเกิดหลุมจากคลอไรด์ ลดการแตกร้าวจากความเครียดและการกัดกร่อน และเพิ่มความต้านทานในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด
316L ถูกเลือกใช้มากกว่าสแตนเลส 304 เพราะมีมอลิบดีนัมซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม การกัดกร่อนจากแรงเครียด และการเปลี่ยนสีจากเหงื่อ
ใช่ สแตนเลส 316L มีคุณสมบัติ hypoallergenic เนื่องจากมีปริมาณนิกเกิลต่ำ จึงช่วยลดโอกาสการเกิดปฏิกิริยาแพ้ได้อย่างมาก
แม้ว่า 904L จะมีความต้านทานต่อน้ำเค็มได้ดีกว่าเล็กน้อย แต่ต้นทุนที่สูงกว่าทำให้มีราคาแพงเกินไปสำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ ขณะที่ 316L ให้ความทนทานใกล้เคียงกันแต่ใช้ต้นทุนการผลิตเพียงครึ่งหนึ่ง