Trong quá trình trao đổi với khách hàng về hàng hóa, có nhiều khách hàng thắc mắc, thép không gỉ là gì?, Nó có phải là inox không? Qua bài viết này, Inox Nhập Khẩu sẽ thể hiện cụ thể nội dung về thép không gỉ và tìm hiểu xem, liệu thép không gỉ có thực sự là inox không?
Thép không gỉ là gì?
Thép không rỉ còn gọi là thép inox hay inox bắt nguồn trong tiếng Pháp inoxydable (inoxidizable) là một hợp kim thép, có hàm lượng crôm tối thiểu 10,5% theo khối lượng và tối đa 1,2% carbon theo khối lượng.
Thép không gỉ nổi bật nhất là khả năng chống ăn mòn, tăng lên khi tăng hàm lượng crôm. Bổ sung molypden làm tăng khả năng chống ăn mòn trong việc giảm axit và chống lại sự tấn công rỗ trong dung dịch clorua. Do đó, có rất nhiều loại thép không gỉ với hàm lượng crôm và molypden khác nhau để phù hợp với môi trường mà hợp kim phải chịu đựng. Khả năng chống ăn mòn và nhuộm màu của thép không gỉ, bảo trì thấp và độ bóng quen thuộc làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng cho nhiều ứng dụng đòi hỏi cả cường độ của thép và chống ăn mòn.
Thép không gỉ được cuộn thành tấm, tấm, thanh, dây và ống được sử dụng trong: dụng cụ nấu ăn, dao kéo, dụng cụ phẫu thuật, dụng cụ chính; vật liệu xây dựng trong các tòa nhà lớn, như Tòa nhà Chrysler; thiết bị công nghiệp (ví dụ, trong các nhà máy giấy, nhà máy hóa chất, xử lý nước); và bể chứa và tàu chở dầu cho hóa chất và thực phẩm (ví dụ, tàu chở hóa chất và tàu chở dầu). Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, dễ dàng làm sạch và khử trùng bằng hơi nước và không cần lớp phủ bề mặt cũng có ảnh hương đến mức độ phổ biến trong ứng dụng nó trong nhà bếp thương mại và nhà máy chế biến thực phẩm.
Lịch sử thép không gỉ.
Thép không gỉ gắn liền với tên tuổi của một chuyên gia ngành thép người Anh là ông Harry Brearley. Khi vào năm 1913, ông đã sáng chế ra một loại thép đặc biệt có khả năng chịu mài mòn cao, bằng việc giảm hàm lượng carbon xuống và cho crôm vào trong thành phần thép (0.24% C và 12.8% Cr).
Sau đó hãng thép Krupp ở Đức tiếp tục cải tiến loại thép này bằng việc cho thêm nguyên tố niken vào thép để tăng khả năng chống ăn mòn axit và làm mềm hơn để dễ gia công. Trên cơ sở hai phát minh này mà hai loại mác thép 400 và 300 ra đời ngay trước Chiến tranh thế giới lần thứ nhất. Sau chiến tranh, những năm 20 của thế kỷ 20, một chuyên gia ngành thép người Anh là ông W. H Hatfield tiếp tục nghiên cứu, phát triển các ý tưởng về thép không gỉ. Bằng việc kết hợp các tỉ lệ khác nhau giữa ni ken và crôm trong thành phần thép, ông đã cho ra đời một loại thép không gỉ mới 18/8 với tỉ lệ 8% Ni và 18% Cr, chính là mác thép 304 quen thuộc ngày nay. Ông cũng là người phát minh ra loại thép 321 bằng cách cho thêm thành phần titan vào thép có tỉ lệ 18/8 nói trên.
Trải qua gần một thế kỷ ra đời và phát triển, ngày nay thép không gỉ đã được dùng rộng rãi trong mọi lĩnh vực dân dụng và công nghiệp với hơn 100 mác thép khác nhau.
Trong ngành luyện kim, thuật ngữ thép không gỉ (inox) được dùng để chỉ một dạng hợp kim sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm. Tên gọi là “thép không gỉ” nhưng thật ra nó chỉ là hợp kim của sắt không bị biến màu hay bị ăn mòn dễ dàng như là các loại thép thông thường khác. Vật liệu này cũng có thể gọi là thép chống ăn mòn. Thông thường, có nhiều cách khác nhau để ứng dụng inox cho những bề mặt khác nhau để tăng tuổi thọ của vật dụng. Trong đời sống, chúng xuất hiện ở khắp nơi như những lưỡi dao cắt hoặc dây đeo đồng hồ…
Thép không gỉ có khả năng chống sự ôxy hoá và ăn mòn rất cao, tuy nhiên sự lựa chọn đúng chủng loại và các thông số kỹ thuật của chúng để phù hợp vào từng trường hợp cụ thể là rất quan trọng.
Khả năng chống lại sự oxy hoá từ không khí xung quanh ở nhiệt độ thông thường của thép không gỉ có được nhờ vào tỷ lệ crôm có trong hợp kim (nhỏ nhất là 13% và có thể lên đến 26% trong trường hợp làm việc trong môi trường làm việc khắc nghiệt). Trạng thái bị oxy hoá của crôm thường là crôm ôxit(III). Khi crôm trong hợp kim thép tiếp xúc với không khí thì một lớp chrom III oxit rất mỏng xuất hiện trên bề mặt vật liệu; lớp này mỏng đến mức không thể thấy bằng mắt thường, có nghĩa là bề mặt kim loại vẫn sáng bóng. Tuy nhiên, chúng lại hoàn toàn không tác dụng với nước và không khí nên bảo vệ được lớp thép bên dưới. Hiện tượng này gọi là sự oxi hoá chống gỉ bằng kỹ thuật vật liệu. Có thể thấy hiện tượng này đối với một số kim loại khác như ở nhôm và kẽm.
>>> Xem thêm: Inox 304 là gì?
Khi những vật thể làm bằng inox được liên kết lại với nhau với lực tác dụng như bu lông và đinh tán thì lớp ôxit của chúng có thể bị bay mất ngay tại các vị trí mà chúng liên kết với nhau. Khi tháo rời chúng ra thì có thể thấy các vị trí đó bị ăn mòn.
Niken cũng như mô-lip-đen và vanađi cũng có tính năng oxy hoá chống gỉ tương tự nhưng không được sử dụng rộng rãi.
Bên cạnh crôm, niken cũng như mô-lip-đen và ni tơ cũng có tính năng oxi hoá chống gỉ tương tự.
Niken (Ni) là thành phần thông dụng để tăng cường độ dẻo, dễ uốn, tính tạo hình của thép không gỉ. Mô-lip-đen (Mo) làm cho thép không gỉ có khả năng chịu ăn mòn cao trong môi trường axit. Ni tơ (N) tạo ra sự ổn định cho thép không gỉ ở nhiệt độ âm (môi trường lạnh).
Sự tham gia khác nhau của các thành phần crôm, niken, mô-lip-đen, ni tơ dẫn đến các cấu trúc tinh thể khác nhau tạo ra tính chất cơ lý khác nhau của thép không gỉ.
Phân loại thép không gỉ.
Có bốn loại thép không gỉ chính: Austenitic, Ferritic, Austenitic-Ferritic (Duplex) và Martensitic.
- Austenitic là loại thép không gỉ thông dụng nhất. Thuộc dòng này có thể kể ra các mác thép SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321, 310s… Loại này có chứa tối thiểu 7% ni ken, 16% crôm, carbon (C) 0.08% max. Thành phần như vậy tạo ra cho loại thép này có khả năng chịu ăn mòn cao trong phạm vi nhiệt độ khá rộng, không bị nhiễm từ, mềm dẻo, dễ uốn, dễ hàn. Loại thép này được sử dụng nhiều để làm đồ gia dụng, bình chứa, ống công nghiệp, tàu thuyền công nghiệp, vỏ ngoài kiến trúc, các công trình xây dựng khác…
- Ferritic là loại thép không gỉ có tính chất cơ lý tương tự thép mềm, nhưng có khả năng chịu ăn mòn cao hơn thép mềm (thép carbon thấp). Thuộc dòng này có thể kể ra các mác thép SUS 430, 410, 409… Loại này có chứa khoảng 12% – 17% crôm. Loại này, với 12%Cr thường được ứng dụng nhiều trong kiến trúc. Loại có chứa khoảng 17%Cr được sử dụng để làm đồ gia dụng, nồi hơi, máy giặt, các kiến trúc trong nhà…
- Austenitic-Ferritic (Duplex) Đây là loại thép có tính chất “ở giữa” loại Ferritic và Austenitic có tên gọi chung là DUPLEX. Thuộc dòng này có thể kể ra LDX 2101, SAF 2304, 2205, 253MA. Loại thép duplex có chứa thành phần Ni ít hơn nhiều so với loại Austenitic. DUPLEX có đặc tính tiêu biểu là độ bền chịu lực cao và độ mềm dẻo được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp hoá dầu, sản xuất giấy, bột giấy, chế tạo tàu biển… Trong tình hình giá thép không gỉ leo thang do ni ken khan hiếm thì dòng DUPLEX đang ngày càng được ứng dụng nhiều hơn để thay thế cho một số mác thép thuộc dòng thép Austenitic như SUS 304, 304L, 316, 316L, 310s…
- Martensitic Loại này chứa khoảng 11% đến 13% Cr, có độ bền chịu lực và độ cứng tốt, chịu ăn mòn ở mức độ tương đối. Được sử dụng nhiều để chế tạo cánh tuabin, lưỡi dao…
Thép không gỉ có khả năng chống sự ôxy hóa và ăn mòn rất cao, tuy nhiên sự lựa chọn đúng chủng loại và các thông số kỹ thuật của chúng để phù hợp vào từng trường hợp cụ thể là rất quan trọng.
>> Tìm hiểu: Inox 316 là gì?
Ứng dụng thép không gỉ trong những lĩnh vực nào?
Loại thép này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, thép không gỉ có mặt ở khắp mọi nơi trong ngôi nhà của bạn, từ nhà bếp, ban công, phòng khách cho tới phòng ngủ. Dưới đây là một số ứng dụng của thép không gỉ đối với sự phát triển của khoa học, công nghệ và đời sống con người.
- Làm đẹp: dao kéo, bồn rửa, dụng cụ làm tóc, dao cạo râu…
- Vận tải: hệ thống ống xả, xe lưới, xe bồn, container, tàu thuyền, xe cộ…
- Hóa học, dược phẩm: dụng cụ thí nghiệm, bình áp lực…
- Dầu và Gas: bình ga, hệ thống ống dẫn dầu dưới biển…
- Y tế: dụng cụ phẫu thuật, máy quét, máy đo…
- Thực phẩm: máy móc, thiệt bị chế biến, bảo quản thực phẩm…
- Nước: hệ thống nước xả, hệ thống xử lý nước thải, các đường ống chứa thải…
Ngoài ra, nó còn được sử dụng để làm các ốc vít, bu đông, bàn ghế…
Thép không gỉ (Inox) có bị ăn mòn không?
Mặc dù Inox có khả năng chống lại sự ăn mòn, oxi hóa cao hơn các loại thép cacbon và kim loại khác, nhưng trong một số môi trường đặc biệt, vượt qua ngưỡng bảo vệ của thép không gỉ thì nó sẽ bị oxi hóa. Ở môi trường nhiệt độ bình thường, chúng ta có thể thấy những vật dụng như dao, kéo, nồi niêu, xoong chảo không hề bị oxi hóa, tuy nhiên, khi chúng ta mang những vật dụng đó bỏ dưới trời mưa, một thời gian sau chúng sẽ bị gỉ zét, hoen ố vàng, nguyên nhân là do trong nước mưa có các thành phần axit ăn mòn kim loại, lớp bảo vệ kim loại như crom sẽ dần bị mất đi.
Thực tế không tồn tại kim loại có khả năng chống ăn mòn tuyệt đối, ngay cả vàng và bạch kim là những kim loại được xem như không bao giờ bị oxi hóa, nhưng khi gặp các dung dịch có chất hòa tan kim loại mạnh như cường thủy (3 phần axit clohidric + 1 phần axit nitric) vẫn bị oxi hóa như các kim loại khác. Một tác nhân cũng ảnh hưởng dẫn đến sự gỉ zét của Inox đó là hàm lượng các nguyên tố chống ăn mòn như Crom, Silic, Niken trong inox nhiều hay ít và quá trình xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất có ổn định hay không, có đủ đảm bảo hay không.
>>> Bạn đã biết: Giá inox ống đúc 304 bao nhiêu/kg?
Khoa học và công nghệ ngày càng phát triển và hiện đại hơn, trong tương lai, chắc chắn chúng ta sẽ nghiên cứu và tìm ra được những loại thép có khả năng chống gỉ tốt hơn, tăng thời gian sử dụng và tuổi thọ của những sản phẩm được làm từ thép.
