Inox – Thép Không Gỉ, Giải đáp Thắc Mắc [Phần 1]

Nội dung chính

• Inox là gì?
  • Thép không gỉ được phát hiện khi nào?
  • Thép không gỉ được sử dụng để làm những gì?
  • Thép không gỉ – INOX có bị ăn mòn không?
  • Có bao nhiêu loại thép không gỉ?
  • Thép không gỉ không từ tính?
  • Tôi có thể sử dụng thép không gỉ ở nhiệt độ thấp?
  • Tôi có thể sử dụng thép không gỉ ở nhiệt độ cao?
  • Làm thế nào để chọn thép không gỉ để sử dụng?

Inox là gì?

Thép không gỉ hay inox là một hợp kim của sắt với tối thiểu 10,5% crôm. Chromium tạo một lớp mỏng oxit trên bề mặt của thép được gọi là “lớp thụ động”. Điều này giúp tránh ăn mòn thêm của bề mặt. Tăng hàm lượng Chromium cho một kháng cự ăn mòn tăng.

Thép không gỉ cũng chứa hàm lượng khác nhau của Carbon, Silicon và mangan. Các yếu tố khác như Nickel và Molybdenum có thể được thêm vào để truyền đạt tính chất hữu ích khác như cải tiến định hình và tăng sức đề kháng ăn mòn.

Đây là một số trong những câu hỏi mà chúng tôi thường xuyên nhận được yêu cầu. Để giải đáp các thắc mắc khác, bạn đọc vui lòng để lại bình luận hoặc vui lòng liên hệ Fanpage : www.Facebook.com/DaiDuongOSS

Thép không gỉ được phát hiện khi nào?

Có một quan điểm rộng rãi cho rằng thép không rỉ được phát hiện vào năm 1913 tại Sheffield Anh bởi nhà luyện kim Harry Brearley. Ông đã thử nghiệm với các chủng loại thép cho các loại vũ khí và nhận thấy rằng 13% thép Chromium đã không bị ăn mòn sau một vài tháng.

Thép không gỉ được sử dụng để làm những gì?

Thép không gỉ các loại được sử dụng trong hàng ngàn ứng dụng. Sau đây sẽ là các ứng dụng, sản phẩm điển hình:

– Gia đình – dao kéo, chậu rửa, chảo, trống máy giặt, lò vi sóng lót, dao cạo râu

– Sử dụng trong nội thất – ngoại thất

– Kiến trúc/Xây dựng – tấm ốp, tay vịn, phụ kiện cửa và cửa sổ, đồ đường phố, phần kết cấu, thép thanh, cột đèn chiếu sáng, rầm đỡ, hỗ trợ xây

– Giao thông vận tải – hệ thống xả, xe trim / lưới, xe bồn, thùng chứa tàu, tàu tàu chở hóa chất, từ chối xe

– Hóa học/Dược phẩm – bồn áp lực, đường ống công.

– Dầu khí – nền tảng nơi ăn nghỉ, máng cáp, đường ống ngầm dưới biển.

– Y tế – dụng cụ phẫu thuật, phẫu thuật cấy ghép, máy quét MRI.

– Thực phẩm và Đồ uống – Phục Vụ Ăn Uống trang thiết bị, sản xuất bia, chưng cất, chế biến thực phẩm.

– Nước – nước và xử lý nước thải, ống nước, bể nước nóng.

– Chung – lò xo, ốc vít (bu lông, đai ốc và vòng đệm), dây điện.

– Ngành năng lượng: vui lòng đọc them bài viết: Ứng dụng Inox trong sản xuất năng lượng và điện

Tổng hợp những ứng dụng của inox tại đây

Thép không gỉ – INOX có bị ăn mòn không?

Mặc dù thép không gi là khả năng chống ăn mòn hơn thép carbon hay hợp kim thông thường, trong một số trường hợp nó có thể ăn mòn. Trong môi trường không khí hoặc nước bình thường, thép không gỉ sẽ không bị ăn mòn như được minh chứng như các sản phẩm trong gia đình bồn rửa chén, dao kéo, chảo.

Trong điều kiện khắt nghiệt hơn, các loại cơ bản của thép không gỉ có thể bị ăn mòn và thép không gỉ hợp kim cao hơn có thể được sử dụng.

Các hình thức sự ăn mòn có thể xảy ra trong thép không gỉ ?

a. Rỗ ăn mòn – Các lớp thụ động trên thép không gỉ có thể bị tấn công các loài hóa học nhất định. Các chloride ion Cl – là phổ biến nhất trong số này và được tìm thấy trong các loại vật liệu như muối và thuốc tẩy. Rỗ ăn mòn được tránh bằng cách đảm bảo rằng thép không gỉ không tiếp xúc kéo dài với hóa chất độc hại hoặc bằng cách chọn một lớp thép có kháng nhiều hơn với tấn công. Việc chống ăn mòn rỗ có thể được đánh giá bằng số tương đương rỗ kháng cự được tính từ các nội dung hợp kim.

Nên xem: Phân biệt Thép không gỉ, Inox 304 với các loại Inox thường

b. Đường nứt ăn mòn – thép không rỉ đòi hỏi một nguồn cung cấp oxy để chắc chắn rằng các lớp thụ động có thể hình thành trên bề mặt. Trong kẽ nứt rất chặt, nó không phải là luôn luôn có thể cho oxy để đạt được tiếp cận với các bề mặt thép không gỉ do đó làm cho nó dễ bị tấn công. Ăn mòn kẽ hở được tránh bằng cách bịt kín khe với keo dẻo hoặc bằng cách sử dụng một lớp chống ăn mòn hơn.

c. Ăn mòn chung – Thông thường, thé`p không gỉ không thống nhất như ăn mòn thép carbon và làm hợp kim thông thường. Tuy nhiên, với một số hóa chất, đặc biệt là axit, lớp thụ động có thể bị tấn công đều phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ và sự mất mát kim loại được phân phối trên toàn bộ bề mặt của thép. Axit hydrochloric và acid sulfuric tại một số nồng độ đặc biệt hung dữ với thép không gỉ.

d. Ăn mòn ứng suất nứt (SCC) – Đây là một hình thức tương đối hiếm hoi của sự ăn mòn mà đòi hỏi một sự kết hợp rất cụ thể của ứng suất kéo, nhiệt độ và các loài ăn mòn, thường các ion clorua, cho nó xảy ra. Ứng dụng điển hình, nơi SCC có thể xảy ra là bình nước nóng và hồ bơi. Một hình thức gọi là áp lực sunphua nứt ăn mòn (SSCC) được kết hợp với hydrogen sulphide trong thăm dò dầu khí và sản xuất.

e. Ăn mòn giữa các hạt – Điều này bây giờ là một hình thức khá hiếm hoi của sự ăn mòn. Nếu mức độ carbon trong thép là quá cao, Chromium có thể kết hợp với carbon để tạo thành Chromium Carbide. Điều này xảy ra ở nhiệt độ khoảng từ 450-850°C. Quá trình này cũng được gọi là sự nhạy cảm và thường xảy ra trong quá trình hàn. Chromium có sẵn để tạo thành lớp thụ động được hiệu quả giảm và ăn mòn có thể xảy ra. Người ta tránh bằng cách chọn một lớp carbon thấp được gọi là ‘L’ lớp hoặc bằng cách sử dụng một loại thép với Titanium hoặc Niobium đó ưu tiên kết hợp với Carbon.

f. Mạ ăn mòn – Nếu hai kim loại khác nhau có mối liên hệ với nhau và với một ví dụ điện nước hoặc giải pháp khác, nó có thể cho một tế bào mạ được thiết lập. Điều này là khá giống như một pin và có thể tăng tốc độ ăn mòn của các ‘Noble’ kim loại ít hơn. Nó có thể tránh được bằng cách tách các kim loại với một chất cách điện phi kim loại như cao su.

Có bao nhiêu loại thép không gỉ?

Thép không rỉ thường được chia thành 5 loại: 

Ferritic – Những loại thép này được dựa trên Chromium với một lượng nhỏ carbon thường ít hơn 0,10%. Những loại thép này có một vi cấu trúc tương tự như carbon và thép hợp kim thấp. Chúng thường bị giới hạn trong việc sử dụng các phần tương đối mảnh do thiếu độ bền trong mối hàn. Tuy nhiên, khi hàn không phải là cần thiết, chúng cung cấp một loạt các ứng dụng. Chúng không thể làm cứng bằng cách xử lý nhiệt. Thép Chromium cao với các bổ sung của Molybdenum có thể được sử dụng trong điều kiện khá tích cực như nước biển. Thép Ferritic cũng được lựa chọn cho khả năng chống lại ăn mòn ứng suất nứt. Chúng không đễ được dịnh hình như thép không gỉ Austenit – chúng có từ tính.

Austenitic – Những loại thép này là phổ biến nhất. Vi cấu trúc của chúng bắt nguồn từ việc bổ sung Nickel, Mangan và nitơ. Nó là cấu trúc tương tự như xảy ra trong thép thông thường ở nhiệt độ cao hơn nhiều. Cấu trúc này cho phép các thép kết hợp đặc trưng của họ về khả năng hàn và định hình. Chống ăn mòn có thể được tăng cường bằng cách thêm vào Chromium, Molybdenum và nitơ. Chúng không thể làm cứng bằng cách xử lý nhiệt, nhưng vẫn có tính chất hữu ích của việc có thể là một công việc cứng đến mức cường độ cao trong khi duy trì một mức độ hữu ích của độ dẻo và độ dẻo dai. Thép austenitic tiêu chuẩn là dễ bị ăn mòn ứng suất nứt. Nickel cao hơn thép austenitic đã tăng sức đề kháng ăn mòn ứng suất nứt. Chúng là trên danh nghĩa không từ tính nhưng thường biểu hiện một số phản ứng từ tùy thuộc vào thành phần và các công việc làm cứng của thép.

Martensitic – Những loại thép này là tương tự như thép Ferritic trong được dựa trên Chromium nhưng có nồng độ Carbon cao lên cao nhất là 1%. Điều này cho phép chúng được cứng và luyện giống như thép carbon và hợp kim thấp. Chúng được sử dụng ở nơi có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn vừa phải là bắt buộc. Chúng là phổ biến hơn trong các sản phẩm lâu hơn trong tấm và dạng tấm. Chúng có khả năng hàn nhìn chung thấp và định hình – Chúng có từ tính.

Duplex – Những loại thép này có một vi cấu trúc đó là khoảng 50% và 50% ferritic và Austenit. Điều này mang lại cho họ một sức mạnh cao hơn cả thép Ferit hoặc Austenit. Chúng có khả năng kháng ăn mòn ứng suất nứt. Như vậy gọi là “lean duplex” thép được xây dựng để chống ăn mòn tương đương với thép austenitic tiêu chuẩn nhưng với sức mạnh cải tiến và khả năng chống ăn mòn ứng suất nứt. “Superduplex” thép đã tăng cường sức mạnh và khả năng chống ăn mòn tất cả các hình thức so với thép austenitic chuẩn. Chúng có thể hàn được nhưng cần được quan tâm trong việc lựa chọn tiêu dùng hàn và nhiệt đầu vào. Chúng có thể định hình vừa phải. Chúng có từ tính, nhưng không quá mạnh như Ferit, Mactenxit và PH lớp do pha austenit 50%.

Kết tủa cứng (PH) – Những loại thép này có thể phát triển sức mạnh rất cao bằng cách thêm vào các yếu tố như đồng, niobi và nhôm với thép. Với một “aging” xử lý nhiệt thích hợp, các hạt rất tốt hình thành trong ma trận của thép trong đó phổ biến sức mạnh. Những loại thép này có thể được gia công với hình dạng khá phức tạp đòi hỏi phải có sai số tốt trước khi chữa lão hóa chính thức là có sự biến dạng nhỏ từ điều trị cuối cùng. Điều này trái ngược để làm cứng thông thường và ủ trong thép martensitic nơi méo là chi tiết của là một vấn đề. Chống ăn mòn là tương đương với thép austenitic tiêu chuẩn như 1.4301 (304).

Xem thêm: Thành phần cấu tạo của inox

Thép không gỉ không từ tính?

Nó thường nói rằng “thép không gỉ là không từ tính”. Đây không phải là đúng sự thật và tình hình thật sự là khá phức tạp. Mức độ phản ứng từ hoặc thấm từ có nguồn gốc từ các cấu trúc của thép. Một loại vật liệu hoàn toàn không từ tính có độ từ thẩm tương đối của 1. Cơ cấu Austenitic là hoàn toàn không từ tính và do đó, một 100% thép không gỉ austenitic sẽ có một khả năng thấm của 1. Trong thực tế điều này không là đạt được. Luôn luôn có là một số lượng nhỏ của ferrite và / hoặc Mactenxit trong thép và giá trị để thẩm thấu luôn ở trên 1. Giá trị tiêu biểu cho thép không gỉ austenitic tiêu chuẩn có thể được theo thứ tự của 1,05-1,1.

Nó có thể cho độ từ thẩm của thép austenitic phải được thay đổi trong quá trình chế biến. Ví dụ, công việc hàn lạnh và là đối tượng để tăng lượng martensite và ferrite tương ứng trong thép. Một ví dụ quen thuộc là trong là một bồn rửa bằng thép không gỉ nơi rãnh phẳng có chút phản ứng từ trong khi bát ép có một phản ứng cao hơn do sự hình thành của martensite đặc biệt là ở các góc.

Trong thực tế, thép không gỉ austenitic được sử dụng cho các ứng dụng “không từ tính”, tạo hình ví dụ cộng hưởng từ (MRI). Trong những trường hợp này, nó thường là cần thiết để thống nhất một độ từ thẩm lớn nhất giữa khách hàng và nhà cung cấp. Nó có thể là thấp như 1,004.

Martensitic, ferritic, duplex và kết tủa cứng có từ tính.

Xem thêm: Inox có hút nam châm không?

Tôi có thể sử dụng thép không gỉ ở nhiệt độ thấp?

Thép không gỉ Austenitic được sử dụng rộng rãi cho các dịch vụ xuống thấp như nhiệt độ helium lỏng (-269 độ C). Điều này phần lớn là do thiếu một quá trình chuyển đổi được xác định rõ ràng từ dễ uốn gãy giòn trong thử nghiệm tác động độ bền.

Dẻo dai được đo bởi tác động là một mẫu nhỏ với một cái búa đánh đu. Khoảng cách mà xích đu búa sau khi tác động là là một thước đo của sự độ bền. Các ngắn khoảng cách, sự cứng rắn hơn thép là năng lượng của búa được hấp thụ bởi mẫu. Dẻo dai được đo bằng Joules (J). Giá trị tối thiểu của dai được quy định cho các ứng dụng khác nhau. Một giá trị của 40 J được coi là hợp lý cho hầu hết các điều kiện dịch vụ.

Thép có cấu trúc ferritic hoặc martensitic cho thấy một sự thay đổi đột ngột từ dễ uốn (an toàn) để giòn (không an toàn) gãy trong một sự khác biệt nhiệt độ nhỏ. Ngay cả tốt nhất của họ thép hiện hành vi này ở nhiệt độ cao hơn – 100 độ C và trong nhiều trường hợp chỉ vừa dưới số không.

Ngược thép austenitic chỉ hiển thị là một giảm dần vào giá trị tác động dẻo dai và là vẫn còn cao hơn 100 J ở -196 ° C.

Một yếu tố khác ảnh hưởng đến sự lựa chọn trong thép ở nhiệt độ thấp là khả năng chống lại sự biến đổi từ Austenit sang Mactenxit.

Tôi có thể sử dụng thép không gỉ ở nhiệt độ cao?

Các loại thép không gỉ được sử dụng trên phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh toàn thể từ 1100 ° C. Sự lựa chọn của các lớp phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Nhiệt độ tối đa của hoạt động
• Thời gian ở nhiệt độ, tính chất chu kỳ của quá trình
• Loại khí quyển, oxy hóa khử, sulphidising, carburising.
• Yêu cầu sức mạnh

Trong các tiêu chuẩn châu Âu, có sự phân biệt giữa thép không gỉ và thép chịu nhiệt. Tuy nhiên, sự phân biệt này thường bị mờ và nó là hữu ích để xem xét chúng như là một loạt các thép.

Số lượng ngày càng tăng của Chromium và silicon truyền kháng cự oxy hóa cao hơn. Tăng lượng Nickel truyền kháng cự carburisation hơn.

Mời xem thêm: Inox Đại Dương nhà sản xuất thép không gỉ tiêu chuẩn chất lượng châu âu

Làm thế nào để chọn thép không gỉ để sử dụng?

Hầu hết các quyết định về thép để sử dụng được dựa trên sự kết hợp của các yếu tố sau:

a. Môi trường ăn mòn là gì? – Khí quyển, nước, nồng độ hóa chất đặc biệt, hàm lượng clorua, sự hiện diện của acid.

b. Nhiệt độ của hoạt động là gì? – Nhiệt độ cao thường đẩy tỷ lệ ăn mòn và do đó chỉ ra một lớp cao hơn. Nhiệt độ thấp sẽ đòi hỏi một loại thép austenitic cứng rắn.

c. Sức mạnh cần có những gì? – Sức mạnh cao có thể thu được từ những austenitic, duplex, Mactenxit và PH. Quá trình khác như hàn và tạo thành thường ảnh hưởng mà số này là thích hợp nhất. Ví dụ, độ bền cao được sản xuất bởi thép austenitic cứng làm việc sẽ không phù hợp nơi hàn là cần thiết vì quá trình này sẽ làm mềm thép.

d. Hàn có thể được tiến hành? – Thép Austenitic nói chung là hàn được so với các loại khác. Thép Ferit là hàn được ở phần mỏng. Thép Duplex cần được chăm sóc nhiều hơn thép austenitic nhưng bây giờ coi như hoàn toàn hàn được. Lớp Martensitic và pH ít hàn được.

e. Ở mức độ nào hình thành là cần thiết để làm cho những thành phần? – Thép Austenitic là có thể định hình nhất của tất cả các loại có thể phải trải qua một mức độ cao của bản vẽ sâu hoặc căng hình thành. Nói chung, thép Ferit không như định nhưng vẫn có thể có khả năng tạo hình dạng khá phức tạp. Duplex, lớp Mactenxit và PH không đặc biệt định hinh.

f. Hình thức  nào là cần thiết? – Không phải tất cả các lớp có sẵn trong tất cả các hình thức và kích thước sản phẩm, ví dụ cho tấm, thanh, ống. Nói chung, những loại thép Austenit có sẵn trong tất cả các hình thức sản phẩm trên một phạm vi rộng của kích thước. Ferritics có nhiều khả năng được ở dạng tấm hơn thanh. Đối với thép Mactenxit, ngược lại là đúng.

g. Mong đợi của khách hàng về việc thực hiện của vật liệu là gì? – Đây là một yếu tố quan trọng thường bị bỏ qua trong quá trình lựa chọn. Đặc biệt, những yêu cầu về thẩm mỹ là gì so với các yêu cầu về kết cấu? Cuộc sống đôi khi được thiết kế cụ thể nhưng rất khó để đảm bảo.

h. Cũng có thể có yêu cầu đặc biệt như các thuộc tính không từ tính để đưa vào.

i. Nó cũng phải được lưu ý rằng loại thép một mình không phải là yếu tố duy nhất trong việc lựa chọn vật liệu. Lớp vỏ bề mặt ít nhất cũng quan trọng trong nhiều ứng dụng, đặc biệt là nơi có một thành phần thẩm mỹ mạnh mẽ.

j. Sẵn có. Có thể có một lựa chọn kỹ thuật hoàn toàn chính xác của các vật liệu mà không thể thực hiện được vì nó không phải là có sẵn trong thời gian cần thiết.

k. Chi phí. Đôi khi những tùy chọn kỹ thuật đúng không được cuối cùng được chọn trên cơ sở chi phí một mình. Tuy nhiên, điều quan trọng là đánh giá chi phí trên cơ sở chính xác. Nhiều ứng dụng thép không gỉ được chứng minh là có lợi trên cơ sở chi phí vòng đời chứ không phải là chi phí ban đầu.

Lựa chọn cuối cùng gần như chắc chắn sẽ nằm trong tay của một chuyên gia, nhưng nhiệm vụ của họ có thể được giúp đỡ bằng cách thu thập càng nhiều thông tin về các yếu tố trên. Thiếu thông tin đôi khi là sự khác biệt giữa một ứng dụng thành công và không thành công. Xem nguyên tắc chung cũng cho lựa chọn thép không gỉ

Nguồn: Vinmay &  – Internet Tổng hợp Inox Đại Dương