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.
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% niken, 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% - 18% crôm. Loại này, với 12%Cr thường được ứng dụng nhiều trong kiến trúc. Loại có chứa khoảng 18%Cr được sử dụng để làm đồ gia dụng, nồi hơi, máy giặt, các kiến trúc trong nhà...
- Austenitic-Ferritic (Duplex) 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 niken 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...
|
Nhóm hợp kim |
Mác thép |
Thành phần hoá học |
||||||||
|
C£ |
Si£ |
Mn |
P£ |
S£ |
Cr |
Mo |
Ni |
N£ |
||
|
Austenit |
201 |
0.15 |
1.00 |
5.5~7.5 |
0.06 |
0.03 |
16~18 |
- |
3.5~5.5 |
0.25 |
|
202 |
0.15 |
1.00 |
7.5~10 |
0.06 |
0.03 |
17~19 |
- |
4.0~6.0 |
0.25 |
|
|
301 |
0.15 |
1.00 |
£2.0 |
0.045 |
0.03 |
16~18 |
- |
6.0~8.0 |
- |
|
|
304 |
0.08 |
1.00 |
£2.0 |
0.045 |
0.03 |
18~20 |
- |
8.0~10.5 |
- |
|
|
304L |
0.03 |
1.00 |
£2.0 |
0.045 |
0.03 |
18~20 |
- |
9.0~13.0 |
- |
|
|
316 |
0.08 |
1.00 |
£2.0 |
0.045 |
0.03 |
16~18 |
2.0~3.0 |
10.0~14.0 |
- |
|
|
316L |
0.03 |
1.00 |
£2.0 |
0.045 |
0.03 |
16~18 |
2.0~3.0 |
12.0~15.0 |
- |
|
|
317J5L |
0.03 |
1.00 |
£2.0 |
0.045 |
0.03 |
19~24 |
5.0~7.0 |
24.0~26.0 |
0.25 |
|
|
Martensit |
410 |
<0.15 |
|
|
|
|
12.5 |
|
|
|
|
|
420 |
>0.15 |
|
|
|
|
13.0 |
|
|
|
|
|
440B |
0.75-0.95 |
|
|
|
|
17.0 |
|
|
|
|
Ferit |
405 |
<0.08 |
|
|
|
|
13.0 |
|
|
|
|
430 |
<0.12 |
|
|
|
|
17.0 |
|
|
|
|
|
446 |
<0.20 |
|
|
|
|
25.0 |
|
|
|
|
|
Nhóm |
Mác thép |
Gới hạn bền -Tensile Strength sb (MPa) |
Giới hạn chảy -Yield Strength sc (MPa) |
Độ giãn dài tương đối - Enlongation d (%) |
||
|
Thép thanhf(5~160)mm |
Thép tấm a=(0.5~3)mm |
Thép tấm a=(3~75)mm |
||||
|
Austenitic |
201 |
640~830 |
³300 |
40 |
37 |
40 |
|
202 |
640~830 |
³300 |
40 |
37 |
40 |
|
|
301 |
590~780 |
³220 |
- |
37 |
40 |
|
|
304 |
500~700 |
³195 |
40 |
37 |
40 |
|
|
304L |
480~680 |
³180 |
40 |
37 |
40 |
|
|
316 |
510~710 |
³205 |
40 |
37 |
40 |
|
|
316L |
490~690 |
³190 |
40 |
37 |
40 |
|
|
317J5L |
520~720 |
³220 |
35 |
33 |
35 |
|
|
|
410 |
1000 |
700 |
20 |
|
|
|
Martensit |
420 |
1760 |
1375 |
10 |
|
|
|
|
440B |
1950 |
1900 |
3 |
|
|
(1) INOX 201: Là loại thép có hàm lượng Niken thấp, sau khi gia công nguội có từ tính, có thể dùng thay thế cho SUS301. Bu lông, ốc vít loại này có thể sử dụng trong các điều kiện bình thường như mưa và khói xe, môi trường có độ ăn mòn thấp, tuy nhiên loại này ít có khả năng chịu được dung môi hay các hóa chất. Loại này có giá thành thấp nhất so với các mác thép không gỉ khác.
(2) INOX 202: Loại này có độ cứng cao, chống ăn mòn. Thích hợp làm các linh kiện trong máy ảnh, máy tính và máy văn phòng.
(3) INOX 304: Loại thép không rỉ có hàm lượng carbon thấp và Crôm cao, so với 302 thì tính năng chống ăn mòn tốt hơn, thép không gỉ 304 thường dùng để sản xuất Bu lông lục giác, sản xuất các đai ốc và gia công theo phương thức dập nguội cũng như phương thức gia công dập nóng để làm những loại Bu lông có đường kính to và dài. Chịu được hóa chất tốt hơn 201 những không cứng như 201, được sử dụng trong các nhà máy hóa chất và các ngành công nghiệp khác nơi ăn mòn là mối quan tâm thường trực.
Giống như các loại thép trong dòng Austenitic, từ tính của Inox 304 là rất yếu và hầu như là không có. Nhưng sau khi làm việc trong môi trường có nhiệt độ thấp, từ tính lại rất mạnh (điều này đi ngược lại với quá trình tôi).
(4) INOX 304L: Có lượng carbon thấp hơn loại 304 và do đó tính chịu lực thấp hơn một chút. Hàm lượng carbon thấp cũng làm tăng tính chống ăn mòn và khả năng hàn ở 304L (Chữ L ký hiệu cho chữ Low, trong tiếng Anh nghĩa là thấp).
(5) INOX 304HC: Thích hợp dùng trong các sản phẩm gia công nguội, có tính chống ăn mòn cao. Thường được dùng để sản xuất các loại vít.
(6) INOX 309&310: Có thành phần Niken và Crôm cao hơn so với những loai thép có mác thấp hơn và được khuyến cáo sử dụng trong các môi trường có nhiệt độ cao. 310 còn có khả năng chống ăn mòn của muối và môi trường bất lợi khác.
(7) INOX 316&317: có khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển và hóa chất vượt trội. Chúng chứa hàm lượng Mô-lip-đen tạo nên loại thép có tính chịu đựng bề mặt rỗ tốt hơn. Những loại thép này có độ bền kéo giãn cao hơn và có tính bền ở môi trường nhiệt độ cao hơn so với các hợp kim SUS304 khác.
(8) INOX 316L: Có lượng carbon thấp hơn loại SUS316 nên tính chống ăn mòn tốt hơn.
(9) INOX 410: Có độ cứng nhất định cao hơn các loại khác, ở nhiệt độ cao nó có khả năng chịu được môi trường muối và axít hữu cơ có nồng độ thấp. Loại này thường sử dụng để sản xuất các loại vít inox, và vít bắn tôn Inox.
Theo những trình bày ở trên, có thể thấy các mác thép 4xx thuộc họ thép không gỉ martensite và ferrite, các mác thép 2xx và 3xx thuộc họ thép không gỉ austenite. Theo lý thuyết, nhóm thép austenite nguyên bản hoàn toàn không nhiễm từ (không bị nam châm hút) nhưng cũng theo những trình bày trên, nhóm thép austenite bị biến cứng mạnh khi biến dạng dẻo nguội do có sự chuyển pha từ austenite thành martensite biến dạng (mà pha martensite thì có từ tính). Vậy nên, trong thực tế, dùng nam châm để phân biệt các mác inox, nhất là để phân biệt các mác 2xx và 3xx, thì có thể nói là bất khả thi. Để phân biệt chính xác nhất thì chỉ có thể dùng phương pháp phân tích thành phần hóa học (nhưng giá thành cao) hoặc dựa vào phương pháp nhận biết theo tia lửa mài (phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm).
Nhóm thép 4xx: do trong thành phần có chứa nhiều Crôm và hầu như không có Niken nên khi mài sẽ tạo thành tia và hoa lửa có màu cam sẫm, phần cuối nở thành hình bông hoa. Có từ tính mạnh hơn các mác 2xx và 3xx.
Nhóm thép 2xx: do một phần Ni được thay thế bằng Mn nên nếu cùng độ dày với mác 3xx, khi bẻ hoặc uốn sẽ có cảm giác cứng hơn. Khi mài, chùm tia có màu vàng cam sáng, tia lửa dày, hoa lửa nhiều cánh hơn (so với 3xx).
Nhóm thép 3xx: khi mài, chùm tia có màu vàng cam, số cánh hoa lửa ít, dọc theo các tia lửa có các đốm sáng nhấp nháy.
|
Tiêu chuẩn cho Bulong(Standard for bolts) |
Vật liệu (Material) |
Cấp bền (Class) |
Đặc tính cơ học (Mechanical properties) |
Ký hiệu đầu Bulong (Head markings) |
Ghi chú |
||
|
Độ bền kéo đứt min (Tensile Strength)Rm (N/mm2) |
Giới hạn chảy |
Độ kéo giãn |
|||||
|
DIN931/933 |
INOX201 |
70 |
M≤24: 700min |
450 |
0.4d |
|
|
|
INOX304 |
70 |
M≤24: 700min |
450 |
0.4d |
|
|
|
|
INOX316 |
80 |
M≤24: 800min |
600 |
0.3d |
|
|
|
|
Tiêu chuẩn cho Ecu |
Vật liệu (Material) |
Cấp bền (Class) |
Ứng suất thử bền |
Ký hiệu (markings) |
Cấp bền Bulông phù hợp (Class) |
|
DIN934 |
Inox201/ 304 |
A2 |
700 |
|
A2 |
|
Inox316 |
A4 |
800 |
|
A4 |
Tư vấn
Zalo
Liên hệ