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 nấu chảy với sắt là vật liệu cơ bản và thêm các nguyên tố hợp kim.
<Sản phẩm liên quan： Hệ thống trụ tay vịn bằng thép không gỉ 、 Tay nắm đòn bẩy bằng thép không gỉ / Tay nắm khác 、 Dòng bu lông vít bằng thép không gỉ 、 Kéo bằng thép không gỉ / Kìm cắt móng tay >

Nguyên liệu thô của thép không gỉ là gì?

Thành phần hóa học của thép không gỉ chủ yếu là sắt, cacbon và crom , cùng với các nguyên tố hợp kim khác như niken, molypden, đồng, titan, niobi , v.v. Crom là nguyên tố hợp kim chính đầu tiên, hàm lượng crom phải đạt ít nhất 11,5% theo trọng lượng mới được gọi là thép không gỉ, trong khi niken là nguyên tố hợp kim chính thứ hai. Lý do bề mặt thép dễ bị gỉ là do sắt bị oxy hóa bởi oxy trong không khí, tạo thành lớp gỉ oxit sắt xốp.

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

Đặc điểm và ưu điểm của thép không gỉ

Thép không gỉ mang lại nhiều lợi thế độc đáo:

• Khả năng chống ăn mòn : Đây là đặc tính quan trọng nhất của thép không gỉ và nó có thể duy trì ổn định trong môi trường ẩm ướt hoặc các chất hóa học.

• Độ bền và độ chắc chắn : Thép không gỉ có khả năng chịu nhiệt độ cao và không dễ bị biến dạng nên có tuổi thọ cao.

• Khả năng tạo hình : Thép không gỉ dễ dàng gia công thành nhiều hình dạng và kích thước khác nhau để đáp ứng các nhu cầu khác nhau.

• Tính thẩm mỹ : Ngoài khả năng chống gỉ, thép không gỉ còn có bề mặt nhẵn và đẹp.

• Dễ bảo trì : Thép không gỉ không dễ bị gỉ sét nên rất tiện lợi và dễ vệ sinh.

Ứng dụng của thép không gỉ

Thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày và các ngành công nghiệp lớn nhờ khả năng chống ăn mòn và độ bền cao. Nó nổi bật trong các lĩnh vực đồ dùng nhà bếp gia đình, trang trí kiến trúc, thiết bị y tế, thiết bị chế biến thực phẩm, v.v. Nhờ đặc tính kháng khuẩn, tính thẩm mỹ và dễ vệ sinh, thép không gỉ đã trở thành vật liệu được lựa chọn hàng đầu. Ngoài ra, thép không gỉ còn thể hiện hiệu suất vượt trội trong các lĩnh vực chuyên môn như công nghiệp nặng, năng lượng, vận tải và hàng không vũ trụ, đồng thời có khả năng chịu được áp suất cao, nhiệt độ cao và ăn mòn hóa học trong môi trường khắc nghiệt. Dù là cải thiện sự tiện lợi của cuộc sống hay đáp ứng nhu cầu công nghệ tiên tiến, thép không gỉ đã trở thành vật liệu chủ chốt không thể thiếu trong xã hội hiện đại nhờ độ bền và khả năng bảo vệ môi trường.

4 loại thép không gỉ chính

Phân loại thép không gỉ: Có nhiều loại thép không gỉ. Nhìn chung, chúng có thể được chia thành bốn loại theo cấu trúc kim loại:

• Thép không gỉ Ferritic
• Thép không gỉ Martensitic
• Thép không gỉ Austenitic
• Thép không gỉ tôi cứng bằng kết tủa

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

1. Thép không gỉ Ferritic

Đây là loại thép không gỉ thuộc dòng thép không gỉ AISI số 400 , chẳng hạn như 405, 430, 446 , v.v. Dòng thép này có hàm lượng crom cao (khoảng 11,5-27% crom), không chứa niken và hàm lượng cacbon thấp (≤0,2% cacbon). Loại thép cơ bản thường được sử dụng là 430 (16-18% crom, ≤0,12% cacbon). Vì nó được duy trì dưới dạng cấu trúc hạt mỡ ở nhiều nhiệt độ khác nhau nên không thể tôi cứng bằng phương pháp xử lý nhiệt.

Nhìn 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 tâm khối), nó có tính thuận từ mạnh ; ứng dụng chính của nó bao gồm xây dựng và trang trí ô tô.

2. Thép không gỉ Martensitic

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

Cấu trúc của thép không gỉ Matian dạng rời là tinh thể lập phương tâm khối hoặc vuông tâm khối, do đó về mặt vật lý, nó cũng có từ tính; ứng dụng chính là chế tạo dao, dụng cụ phẫu thuật và các linh kiện kỹ thuật chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Ngoài ra, mặc dù thép không gỉ Matian dòng 500 cũng thuộc loại thép không gỉ rời, nhưng hàm lượng crom chỉ từ 4-6%, do đó được phân loại là dòng nhánh có hàm lượng crom cực thấp. Do khả năng chống ăn mòn kém, nó thường chỉ được sử dụng làm thép hợp kim chịu nhiệt.

3. Thép không gỉ Austenit

Nó có hai loại thép không gỉ là 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 . Do được duy trì ở dạng sợi austenit ở nhiều nhiệt độ khác nhau, nên nó không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt, và thường chỉ có thể được làm nguội để làm cứng vật liệu.

Dòng thép không gỉ này có khả năng chống ăn mòn tốt nhất, trong đó 304 là loại thép đa dụng nhất, chẳng hạn 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 . Do cấu trúc khối austenit là tinh thể lập phương tâm mặt nên nó không có từ tính; tuy nhiên, nếu chịu tác động của quá trình gia công nguội (như cán, kéo giãn, đánh bóng, v.v.), bề mặt có thể bị ảnh hưởng bởi ứng suất và gây ra một lượng nhỏ biến dạng khối lỏng lẻo, làm cho nó có từ tính yếu.

Ngoài ra, tính chất từ tính 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 độ chảy, cần bổ sung một lượng lớn silic (2%). Tuy nhiên, silic là một nguyên tố ổn định của các hạt mỡ, sẽ thúc đẩy sự hình thành một lượng nhỏ các hạt mỡ hình đảo trong nền austenit, do đó nó cũng có tính chất từ tính yếu.

Nhìn vào những điều trên, nếu chỉ đánh giá thép không gỉ 304 dựa trên tính từ tính của nó, có thể còn nhiều nghi ngờ. Dòng 200 là một nhánh của dòng 300, chẳng hạn như dòng 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. Nguyên tố ổn định, thường là niken (Mn/Ni≅2) thay thế mangan với hàm 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 tôi cứng bằng kết tủa

Thép không gỉ tôi kết tủa là loại thép không gỉ AISI series 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. Thành phần chính là hợp kim fero, và các nguyên tố hợp kim như đồng và nhôm được bổ sung.

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

(a) Thép không gỉ kết tủa Mattian dạng khối, có từ tính, chẳng hạn như 630 (tên thương hiệu 17-4 PH)
(b) thép không gỉ kết tủa bán austite, từ tính, chẳng hạn như 631 (tên thương mại 17-7 PH)
(c) Thép không gỉ tôi kết tủa austenit, không từ tính, chẳng hạn như 660 (tên thương hiệu A286)

Loại thép không gỉ này tuy 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. Thông thường người ta sẽ sử dụng tên thương hiệu.

<Đọc thêm: Làm thế nào để chọn phụ kiện lan can kiến trúc phù hợp? >

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). Cẩm nang về thép không gỉ. McGraw-Hill Inc.

Phần kết luận

Thép không gỉ mang lại giá trị tuyệt vời cho cả sản phẩm gia dụng và ứng dụng công nghiệp nhờ hiệu suất vượt trội và tính linh hoạt. Là nhà cung cấp phụ kiện xây dựng đáng tin cậy, AllWIN không chỉ cung cấp đa dạng các sản phẩm thép không gỉ mà còn cung cấp các giải pháp tùy chỉnh để đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Nếu bạn quan tâm hoặc có thắc mắc về sản phẩm thép không gỉ, vui lòng liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào.