Thép không gỉ: Sự khác biệt của 4 loại bạn nên biết

Thép không gỉ là gì?

Cái gọi là thép không gỉ là thép hợp kim cao được luyện với sắt làm vật liệu cơ bản và thêm các nguyên tố hợp kim.

Nguyên liệu thô của thép không gỉ

Thành phần hóa học của nó chủ yếu là sắt, carbon và crom , cộng với các nguyên tố hợp kim khác, chẳng hạn như niken, Molypden, đồng, titan, niobi , v.v. Crom là nguyên tố hợp kim chính đầu tiên và hàm lượng crom phải ít nhất là 11,5%. trọng lượng được gọi là thép không gỉ, trong khi niken là nguyên tố hợp kim chính thứ hai. Nguyên nhân khiến bề mặt thép dễ bị rỉ sét là do sắt bị oxy hóa bởi oxy trong không khí tạo thành lớp rỉ sét oxit sắt xốp.

Do không khí và độ ẩm trong không khí nên lớp rỉ sét vẫn có thể xâm nhập vào bên trong qua các lỗ chân lông. Làm cho hiện tượng ăn mòn tiếp tục xảy ra. Tuy nhiên, thép không gỉ có chứa crom. Vì crom hoạt động mạnh hơn sắt nên trên bề mặt của nó sẽ hình thành một lớp màng oxit crom có độ bám dính tốt, dày đặc và kín khí. Lớp màng này có thể ngăn chặn khí hoặc chất lỏng ăn mòn xâm nhập vào bên trong nên sẽ không tiếp tục xảy ra hiện tượng ăn mòn và rỉ sét nên mới có tên như vậy. Đặc biệt, ngay cả khi lớp màng bảo vệ này bị hư hỏng do móp, trầy xước hay mài mòn thì vẫn có thể tái tạo lại miễn là có không khí (oxy) nên không dễ bị ăn mòn, rỉ sét .

4 loại thép không gỉ chính

Phân loại inox: Có nhiều loại inox. Nói chung, chúng có thể được chia thành bốn loại theo cấu trúc kim loại của chúng:

• Thép không gỉ Ferritic
• Thép không gỉ Martensitic
• Thép không gỉ austenit
• Thép không gỉ làm cứng lượng mưa

Lấy các thông số kỹ thuật của Viện Sắt thép Hoa Kỳ (AISI) và Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) làm ví dụ, phân loại Thép không gỉ rèn với " ba chữ số ". Các ký tự để biểu thị các loại tiêu chuẩn khác nhau của dòng thép không gỉ. Mỗi dòng có cấu trúc kim loại, tính chất từ và công dụng khác nhau. Chúng được mô tả ngắn gọn như sau:

1. Thép không gỉ Ferritic

Đây là dòng crom của dòng AISI số 400 Thép không gỉ , chẳng hạn như 405, 430, 446 , v.v. Dòng này có hàm lượng crom cao (khoảng 11,5--27% crom), không có niken và hàm lượng carbon thấp (0,2) % carbon). Loại cơ bản thường được sử dụng là 430 (16-18% crom, 0,12% carbon). Bởi vì nó được duy trì dưới dạng cấu trúc hạt chất béo ở các nhiệt độ khác nhau nên nó không thể bị làm cứng bằng cách xử lý nhiệt.

Nói chung, gia công nguội chỉ có thể được sử dụng để tăng độ cứng. Về tính chất vật lý, giống như sắt (Fe, cấu trúc lập phương tập trung vào vật thể), nó có tính thuận từ mạnh ; công dụng chính của nó bao gồm xây dựng và trang trí ô tô.

2. Thép không gỉ Martensitic

Thép không gỉ Martensitic mã AISI cũng là dòng 400 của thép không gỉ crom, chẳng hạn như 403, 410, 420 , v.v. Hàm lượng crom của dòng này thấp hơn so với thép không gỉ hạt phân bón (khoảng 11,5-15% crom) và có hàm lượng carbon cao hơn (0,08-1,2% carbon). Loại cơ bản là 410 (11,5-13,5% crom, 0,15% carbon). Khi nhiệt độ thay đổi, quá trình biến đổi pha khối Matian sẽ xảy ra, do đó độ cứng và độ bền có thể tăng lên bằng cách xử lý nhiệt.

Cấu trúc của vật thể rời Matian là tinh thể lập phương tập trung vào cơ thể hoặc hình vuông lấy cơ thể làm trung tâm, vì vậy nó cũng có từ tính về mặt tính chất vật lý; công dụng chính là dao, dụng cụ phẫu thuật và các bộ phận kỹ thuật có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Ngoài ra, mặc dù dòng 500 cũng thuộc dòng thép không gỉ số lượng lớn Matian nhưng hàm lượng crom của nó chỉ từ 4-6% nên được xếp vào dòng nhánh có hàm lượng crom cực thấp. Do khả năng chống ăn mòn kém nên nó thường chỉ được sử dụng làm thép hợp kim chịu nhiệt.

3. Thép không gỉ Austenitic

Nó có hai loại thép không gỉ thuộc dòng 300 và 200 theo số AISI. Dòng 300 là thép không gỉ crom-niken, chẳng hạn như 302, 304, 316 , v.v. Loại thường được sử dụng là 304. Thành phần hóa học tiêu chuẩn của nó chứa 18% crom và 8% niken, thường được gọi là thép không gỉ 18-8 . Bởi vì nó được duy trì dưới dạng mô austenit ở các nhiệt độ khác nhau, nên nó không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt và nói chung chỉ có thể sử dụng phương pháp gia công nguội để làm cứng vật liệu.

Dòng thép không gỉ này có khả năng chống ăn mòn tốt nhất, trong đó 304 là loại linh hoạt nhất, như bộ đồ ăn, hộp cơm trưa, thiết bị y tế và vệ sinh, thiết bị chế biến thực phẩm, xây dựng và trang trí . Bởi vì cấu trúc thân austenit là tinh thể lập phương tâm mặt nên nó không có từ tính; tuy nhiên, nếu nó được gia công nguội (chẳng hạn như lăn, kéo căng, đánh bóng, v.v.), bề mặt có thể bị ảnh hưởng bởi ứng suất và gây ra một lượng nhỏ biến dạng cơ thể lỏng lẻo của gan. Làm cho nó có từ tính yếu.

Ngoài ra, tính chất từ của thép không gỉ đúc và thép không gỉ rèn cũng khác nhau. Ví dụ, thép không gỉ rèn AISI 304 tương ứng với thép không gỉ đúc ACI (Viện đúc hợp kim) có mã là CF-8. Để có tính lưu loát, cần phải thêm một lượng lớn silicon (2%). Tuy nhiên, silicon là thành phần ổn định của hạt chất béo nên sẽ thúc đẩy sự hình thành một lượng nhỏ hạt chất béo hình đảo trong bazơ austenit nên cũng có tính chất từ yếu.

Nhìn vào những điều trên, nếu inox 304 chỉ được đánh giá bằng việc nó có từ tính hay không thì có thể sẽ có nghi ngờ. Dòng 200 là một nhánh của dòng 300, chẳng hạn như 201 và 202. Thành phần hóa học của nó là thay thế một phần niken bằng mangan rẻ hơn để trở thành thép không gỉ crom-niken-mangan. Điều này là do mangan và niken đều là austenit. Phần tử ổn định, thường là niken (Mn/Ni≅2) thay thế mangan với lượng gấp đôi, là một loại thép không gỉ austenit tương đối rẻ tiền, giống như dòng 300 và cũng không có từ tính. Nó thường được sử dụng trong vỏ bánh xe ô tô và thiết bị nhà bếp .

4. Thép không gỉ làm cứng kết tủa

Thép không gỉ làm cứng kết tủa AISI được đánh số là thép không gỉ dòng 600 . Loại thép không gỉ này được phát triển để đáp ứng nhu cầu của ngành hàng không trong Thế chiến thứ hai. Nó chủ yếu được làm từ các loại crom và niken khác nhau. Nội dung chính là hợp kim sắt, và các nguyên tố hợp kim như đồng và nhôm được thêm vào.

Loạt thép không gỉ này có thể được chia thành ba loại theo cấu trúc kim loại khác nhau của chúng:

(a) Thép không gỉ làm cứng kết tủa số lượng lớn Mattian, có từ tính, chẳng hạn như 630 (tên thương hiệu 17-4 PH)
(b) thép không gỉ làm cứng kết tủa bán austite, Từ tính, chẳng hạn như 631 (tên thương hiệu 17-7 PH)
(c) Thép không gỉ làm cứng kết tủa Austenitic, không từ tính, chẳng hạn như 660 (tên thương hiệu A286)

Loại thép không gỉ này mặc dù có độ cứng và độ bền cao nhưng thường được sử dụng trong ngành hàng không và tên lửa, nhưng có vẻ như nó không được sử dụng nhiều trong lĩnh vực kỹ thuật. Đó là thông lệ để sử dụng tên thương hiệu.

Tài liệu tham khảo 1. JG Parr A. Hanson(1993). Thép không gỉ, ASM, Metals Park.
2. Smith, WF (1993). Cấu trúc và tính chất của hợp kim kỹ thuật. McGraw-Hill Inc.
3. D. Peckner, IM Bernstein(1977). Sổ tay thép không gỉ. McGraw-Hill Inc.