Thép không gỉ là một hợp chất rộng rãi được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày và sản xuất với khả năng chống oxy hóa và an toàn cho sức khỏe con người. Trong bài viết này, Thành Tiến sẽ chia sẻ tới bạn đọc thông tin khái niệm, ưu điểm, cách phân biệt, phân loại và ứng dụng của thép không gỉ trong cuộc sống hàng ngày.
Nội dung bài viết
Thép không gỉ là gì?
Thép không gỉ là một hợp kim sắt chứa ít nhất 10.5% crom, còn được gọi là thép chống ăn mòn, thép crom hay inox. Ở Việt Nam, thép không gỉ được sử dụng phổ biến mặc dù có giá thành cao. Nó có những đặc tính tuyệt vời như khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa, dễ gia công, uốn cong, độ bền cao và chịu lực tốt.
So với các loại thép thông thường, thép không gỉ có hàm lượng crom lớn hơn, do đó ít bị trầy xước và có độ bền cao hơn rất nhiều.
Lịch sử thép không gỉ (inox)
Thép không gỉ đã trở thành biểu tượng của chuyên môn thép của người Anh, ông Harry Brearley, khi ông phát minh ra một loại thép đặc biệt vào năm 1913. Thép này có khả năng chống mài mòn cao bằng cách giảm hàm lượng carbon và thêm chromi vào thành phần thép (0,24% C và 12,8% Cr).
Sau đó, hãng thép ThyssenKrupp ở Đức đã tiếp tục cải tiến bằng cách thêm nickel vào thép để tăng khả năng chống ăn mòn axit và làm cho thép dễ gia công hơn. Hai loại thép 400 và 300 được phát triển dựa trên hai phát minh này trước cuộc Chiến tranh thế giới thứ nhất.
Trong những năm 1920, ông W. H Hatfield, một chuyên gia ngành thép người Anh, tiếp tục nghiên cứu và phát triển các ý tưởng về thép không gỉ. Ông đã tạo ra loại thép không gỉ 18/8 mới bằng cách kết hợp nickel và chromi với tỷ lệ khác nhau trong thành phần thép. Đây chính là mác thép 304 phổ biến ngày nay. Ông cũng phát minh loại thép 321 bằng cách thêm titan vào thép 18/8 như đã đề cập.
Trải qua gần một thế kỷ của sự ra đời và phát triển, thép không gỉ ngày nay đã được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực dân dụng và công nghiệp, với hơn 100 mác thép khác nhau.
Phân loại thép không gỉ
Austenitic
Loại thép không gỉ Austenitic là loại phổ biến nhất. Đây bao gồm các mác thép như SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321, 310s… Thép Austenitic chứa ít nhất 7% niken, 16% chromi và tối đa 0.08% carbon (C). Thành phần này tạo ra khả năng chịu ăn mòn cao trong một phạm vi nhiệt độ rộng, không bị nhiễm từ, có tính mềm dẻo, dễ uốn và dễ hàn. Loại thép này được sử dụng phổ biến trong sản xuất đồ gia dụng, bình chứa, ống công nghiệp, tàu thuyền công nghiệp, vỏ ngoài kiến trúc và các công trình xây dựng khác.
Ferritic
Thép không gỉ loại Ferritic có tính cơ lý tương tự thép mềm, nhưng có khả năng chịu ăn mòn cao hơn thép mềm (thép carbon thấp). Các mác thép phổ biến trong dòng này bao gồm SUS 430, 410, 409… Thép Ferritic chứa khoảng 12% – 17% chromi. Thép với 12% chromi thường được sử dụng nhiều trong kiến trúc, trong khi thép có chứa khoảng 17% chromi được sử dụng để sản xuất đồ gia dụng, nồi hơi, máy giặt và các kiến trúc trong nhà.
Austenitic-Ferritic (Duplex)
Loại thép Austenitic-Ferritic (Duplex) là một sự kết hợp “ở giữa” giữa thép Ferritic và Austenitic, được gọi chung là DUPLEX. Các mác thép phổ biến trong dòng này bao gồm LDX 2101, SAF 2304, 2205, 253MA. Thép duplex chứa ít niken hơn so với thép Austenitic. Đặc điểm đáng chú ý của thép duplex là độ bền cao và tính mềm dẻo, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hoá dầu, sản xuất giấy, bột giấy, chế tạo tàu biển… Trong bối cảnh giá thép không gỉ tăng cao do khan hiếm niken, dòng thép duplex ngày càng được ứng dụng phổ biến hơn để thay thế một số mác thép thuộc dòng Austenitic như SUS 304, 304L, 316, 316L, 310s…
Martensitic
Thép Martensitic chứa khoảng 11% đến 13% chromi, có độ bền chịu lực và độ cứng tốt, cũng như khả năng chịu ăn mòn tương đối. Nó được sử dụng phổ biến trong việc chế tạo cánh turbine, lưỡi dao và các ứng dụng tương tự.
Các loại thép không gỉ phổ biến hiện nay
Inox 201
Inox 201 là một loại thép không gỉ thuộc nhóm Ferritic. Inox 201 có thành phần chính là sắt, crom (16-18%), mangan (2-3%) và một số nguyên tố khác như niken, molypden,… Loại thép này có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường nước, khí quyển.
Inox 304
Inox 304 là một loại thép không gỉ thuộc nhóm Austenitic. Inox 304 có thành phần chính là sắt, crom (18-20%), niken (8-11%), và một số nguyên tố khác như mangan, silicon,… Có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, đặc biệt là trong môi trường nước biển. Tuy nhiên, inox 304 cũng có nhược điểm là giá thành cao hơn inox 201.
>>>> Xem ngay: So sánh chi tiết inox 304 và inox 316? Loại nào tốt?
Thép không gỉ có ưu điểm gì?
- Inox không bị han gỉ, ngay cả trong môi trường khắc nghiệt, ẩm ướt hoặc chứa các chất oxy hóa thông thường.
- Độ dẻo dai và độ cứng nhất định, phụ thuộc vào cách pha trộn hợp chất và nhiệt độ luyện.
- Inox có tuổi thọ cao hơn rất nhiều so với các kim loại thông thường, thiết bị sử dụng inox có thể hoạt động trong nhiều thập kỷ mà không bị hao mòn.
- Dễ dàng khử trùng nên được sử dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm và lĩnh vực y tế.
- Inox không chứa chì và các chất độc hại, đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người. Do đó, nó được sử dụng trong các vật chứa nước, dụng cụ nấu ăn hàng ngày như xoong nồi, mâm chảo, bồn nước, bồn rửa chén, vòi rửa bát.
- Bề mặt nhẵn và sáng bóng, dễ vệ sinh và không bám bẩn nhiều, mang lại tính thẩm mỹ cao. Không cần sơn phủ khi sản xuất các sản phẩm inox.
- Có thể tái sử dụng và tái chế, giúp tiết kiệm tài nguyên, giảm chi phí và bảo vệ môi trường.
Ứng dụng của thép không rỉ trong cuộc sống hiện đại
- Lĩnh vực y tế: Được sử dụng rộng rãi trong ngành y tế để sản xuất các dụng cụ y tế và phẫu thuật. Với khả năng dễ khử trùng, không gỉ và không chứa chất độc hại, inox đảm bảo an toàn và ngăn ngừa nhiễm trùng cho bệnh nhân.
- Lĩnh vực vận tải: Ứng dụng trong việc sản xuất các linh kiện ô tô, xe máy, xe đạp và các bình áp lực, ống xả. Với khả năng chịu lực tốt và độ bền cao, thép không gỉ đáp ứng được yêu cầu khắt khe của ngành vận tải.
- Lĩnh vực công nghiệp: Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy, bột giấy và đường ống công nghiệp, thép không gỉ cũng được sử dụng rộng rãi. Với tính chất chống ăn mòn và độ bền, inox đáp ứng được nhu cầu đa dạng của các quy trình công nghiệp này.
- Lĩnh vực xây dựng: Sử dụng để làm các công trình xây dựng như lan can, cầu thang, cửa tủ, bàn ghế, cổng và hệ thống khung rèm.
-
Đồ gia dụng: Thép không gỉ còn được sử dụng để sản xuất các đồ gia dụng trong gia đình như xoong nồi, chén đĩa, cốc chén, bồn nước, hệ thống năng lượng mặt trời, bồn rửa chén và vòi rửa bát.
Trên đây là một số thông tin cơ bản về thép không gỉ. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về loại vật liệu này.
