Thép không gỉhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Thép_không_gỉ

Thép không gỉ hay còn gọi là inox là một dạng hợp kim của sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm. Nó ít bị biến màu hay bị ăn mòn như thép thông thường khác.

Lịch sử[sửa]

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 2 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 củasắt 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.

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[sửa]

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. Loai 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 ngànhcông 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...

Đặc tính của thép không gỉ[sửa]

Các đặc tính của nhóm thép không gỉ có thể được nhìn dưới góc độ so sánh với họ thép carbon thấp. Về mặt

chung nhất, thép không gỉ có:

Tốc độ hóa bền rèn cao

Độ dẻo  cao hơn

Độ cứng  và độ bền cao hơn

Độ bền nóng cao hơn

Chống chịu ăn mòn cao hơn

Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt hơn

Phản ứng từ kém hơn (chỉ với thép austenit)

Các cơ tính đó thực ra đúng cho họ thép austenit và có thể thay đổi khá nhiều đối với các mác thép

và họ thép khác.

Các cơ tính đó liên quan đến các lĩnh vực ứng dụng thép không gỉ, nhưng cũng chịu ảnh hưởng của thiết bị

và phương pháp chế tạo.

Bảng 1 (Phần A). Tính chất so sánh của họ thép không gỉ.

nhóm hợp kim Từ tính 1 Tốc độ hoá bền rèn Chịu ăn mòn 2 Khả năng hoá bền

Austenit Không Rất cao Cao Rèn nguội

Duplex Có Trung bình Rất cao Không

Ferrit Có Trung bình Trung bình Không

Martensit Có Trung bình Trung bình Tôi và Ram

Hoá bền tiết pha Có Trung bình Trung bình Hoá già

(1)- Sức hút của nam châm đối với thép. Chú ý, một số mác thép bị nam châm hút khi đã qua rèn nguội.

(2)- Biến động đáng kể giữa các mác thép trong mỗi nhóm, ví dụ, các mác không gia được có tính chịu ăn

mòn thấp hơn, và khi có Mo cao hơn sẽ có tính kháng cao hơn.

Bảng 1 (Phàn B). Cơ tính so sánh của họ thép không gỉ.

Nhóm hợp kim Tính dẻo Làm việc ở nhiệt độ cao Làm việc ở nhiệt độ thấp3 Tính hàn

Austenit Rất cao Rất cao Rât tốt Rất cao

Duplex Trung bình Thấp Trung bình Cao

Ferrit Trung bình Cao Thấp Thấp

Martensit Thấp Thấp Thấp Thấp

Hoá bền tiết pha Trung bình Thấp Thấp Cao

(3)- Đo bằng độ dẻo dai hoặc độ dẻo ở gần 0 °C. Thép không gỉ Austenit giữ được độ dẻo ở nhiệt độ thấp.

Phân loại theo tiêu chuẩn[sửa]

Có nhiều biến thể về thép không gỉ và học viện gang thép Mỹ (AISI) trước đây quy định một số mác theo

chuẩn thành phần, và vẫn tiếp tục được sử dụng rộng rãi như ngày nay. Ngày nay, SAE và ASTM dựa theo

chuẩn của AISI để quy định các mác thép của mình, được đánh chỉ số UNS là 1 kí tự + 5 chữ số đối với các

mác thép mới. Phạm vi đánh chỉ đầy đủ nhất của những họ thép không gỉ được sử dụng trong Hiệp hội gang

thép (ISS), và sổ tay SEA/ASTM về hệ chỉ số hợp nhất. Các mác thép nào đó khác không có chỉ số chuẩn,

mà đang được sử dụng ở các quốc gia khác hoặc các quy định quốc tế, hoặc quy định đối với sản xuất

chuyên biệt như các chuẩn về thép dây hàn.

Stainless Steel Coil & Sheet Manufacturer & Supplier From Taiwan

http://www.engineeringtoolbox.com/stainless-steel-standards-d_445.html

USA France Germany Germany Italy Japan Russia Spain Sweden UK

AISI AFNOR DIN 17006W.N.

17007UNI JIS GOST UNE SIS BSI EURONORM

201 1) SUS 201

301 1) Z 12 CN 17-07

X 12 CrNi 17 7

1.4310X 12 CrNi

1707SUS 301

X 12 CrNi 17-07

23 31 301S21X 12 CrNi 17

302 1) Z 10 CN 18-09

X 5 CrNi 18 7

1.4319X 10 CrNi

1809SUS 302

12KH18N9X 10 CrNi

18-0923 31 302S25

X 10 CrNi 18

303 1)Z 10

CNF 18-09

X 10 CrNiS 18 9

1.4305X 10

CrNiS 1809

SUS 303

X 10 CrNiS 18-

0923 46 303S21

303 Se 1)Z 10

CNF 18-09

X 10 CrNiS 1809

SUS 303 Se

12KH18N10EX 10

CrNiS 18-09

303S41

304 1) Z 6 CN 18-09

X 5 CrNi 18 10 X 5 CrNi

18 12

1.4301 1.4303

X 5 CrNi 1810

SUS 304

08KH18N10 06KH18N11

X 6 CrNi 19-10

23 32304S15 304S16

304 N 1) X 5 CrNiN 1810

SUS 304N1

304 H 1) X 8 CrNi 1910

SUS F 304H

X 6 CrNi 19-10

304 L 1) Z 2 CN 18-10

X 2 CrNi 18 11

1.4306X 2 CrNi

1911SUS 304L

03KH18N11X 2 CrNi

19-1023 52 304S11

Z 2 CN 18-10-

Az

X 2 CrNiN 18 10

1.4311X 2 CrNiN

1811SUS

304LN23 71

305 1) Z 8 CN X 8 CrNi SUS X 8 CrNi 23 33 305S19

USA France Germany Germany Italy Japan Russia Spain Sweden UK

AISI AFNOR DIN 17006W.N.

17007UNI JIS GOST UNE SIS BSI EURONORM

18-12 1812 305 18-12

Z 6 CNU 18-10

SUS XM7

309 1) Z 15 CN 24-13

X 15 CrNiS 20 12

1.4828X 16 CrNi

2314SUH 309

309S24X 15 CrNi 23

309 S 1) X 6 CrNi 2314

SUS 309S

20KH23N18

310 1) X 12 CrNi 25 21

1.4845X 22 CrNi

2520SUH 310

10KH23N18 310S24

310 S 1) Z 12 CN 25-20

X 12 CrNi 25 20

1.4842X 5 CrNi

2520SUS 310S

20KH25N20S2 23 61

314 1)Z 12

CNS 25-20

X 15 CrNiSi 25 20

1.4841X 16

CrNiSi 2520

316 1) Z 6 CND 17-11

X 5 CrNiMo 17 12 2

1.4401X 5

CrNiMo 1712

SUS 316

X 6 CrNiMo

17-12-0323 47 316S31

316 1) Z 6 CND 17-12

X 5 CrNiMo 17 13 3

1.4436X 5

CrNiMo 1713

SUS 316

X 6 CrNiMo

17-12-0323 43 316S33

316 F 1)X 12

CrNiMoS 18 11

1.4427

316 N 1) SUS 316N

316 H 1)X 8

CrNiMo 1712

SUS F 316H

X 5 CrNiMo 17-12

USA France Germany Germany Italy Japan Russia Spain Sweden UK

AISI AFNOR DIN 17006W.N.

17007UNI JIS GOST UNE SIS BSI EURONORM

316 H 1)X 8

CrNiMo 1713

03KH17N14M2X 6

CrNiMo 17-12-03

316 L 1) Z 2 CND 17-12

X 2 CrNiMo 17 13 2

1.4404X 2

CrNiMo 1712

SUS 316L

X 2 CrNiMo

17-12-0323 48 316S11

Z 2 CND 17-12-

Az

X 2 CrNiMoN 17 12 2

1.4406X 2

CrNiMoN 1712

SUS 316LN

03KH16N15M3

316 L 1) Z 2 CND 17-13

X 2 CrNiMo 18 14 3

1.4435X 2

CrNiMo 1713

X 2 CrNiMo

17-12-0323 53 316S13

Z 2 CND 17-13-

Az

X 2 CrNiMoN 17 13 3

1.4429X 2

CrNiMoN 1713

08KH17N13M2T 10KH17N13M2T

23 75

Z6 CNDT 17-12

X 6 CrNiMoTi 17 12 2

1.4571X 6

CrNiMoTi 1712

08KH17N13M2T 10KH17N13M2T

X 6 CrNiMoTi 17-12-03

23 50 320S31X 6 CrNiMoTi

X 10 CrNiMoTi

18 121.4573

X 6 CrNiMoTi

171308KH16N13M2B

X 6 CrNiMoTi 17-12-03

320S33X 6 CrNiMoTI

Z 6 CNDNb 17-12

X 6 CrNiMoNb

17 12 21.4580

X 6 CrNiMoNb

171209KH16N15M3B CrNiMoNb 17

X 10 CrNiMoNb

18 121.4583

X 6 CrNiMoNb

1713CrNiMoNb 17

317 1)X 5

CrNiMo 1815

SUS 317

23 66 317S16

317 L 1) Z 2 CND 19-15

X 2 CrNiMo 18 16 4

1.4438X 2

CrNiMo 1815

SUS 317L

23 67 317S12

USA France Germany Germany Italy Japan Russia Spain Sweden UK

AISI AFNOR DIN 17006W.N.

17007UNI JIS GOST UNE SIS BSI EURONORM

317 L 1) Z 2 CND 19-15

X 2 CrNiMo 18 16 4

1.4438X 2

CrNiMo 1816

SUS 317L

23 67 317S12

330 1)Z

12NCS 35-16

X 12 NiCrSi 36 16

1.4864SUH 330

08KH18N10T

321 1) Z 6 CNT 18-10

X 6 CrNiTi 18 10 X 12 CrNiTi 18 9

1.4541 1.4878

X 6 CrNiTi 1811

SUS 321

12KH18N10TX 6 CrNiTi

18-1123 37 321S31

X 6 CrNiTi 18

321 H 1) X 8 CrNiTi 1811

SUS 321H

X 7 CrNiTi 18-11

321S20

329 1) X 8 CrNiMo 27 5

1.4460SUS

329J108KH18N12B 23 24

347 1)Z 6

CNNb 18-10

X 6 CrNiNb 18 10

1.4550X 6

CrNiNb 1811

SUS 347

X 6 CrNiNb 18-11

23 38 347S31

347 H 1)X 8

CrNiNb 1811

SUS F 347H

X 7 CrNiNb 18-11

904L 1)Z 12

CNDV 12-02

1.4939

X 20 CrNiSi 25 4

1.4821

UNS318032)X 2

CrNiMoN 22 5

1.4462

UNS327602) Z 3 CND 25-06Az

X 3 CrNiMoN

25 71.4501 12Kh13

403 3) Z 12 C 13

X 6 Cr 13 X 10 Cr 13 X

1.4000 1.4006

X 12 Cr 13 SUS 403

X 6 Cr 13 23 02 403S17 X 10 Cr 13 X

USA France Germany Germany Italy Japan Russia Spain Sweden UK

AISI AFNOR DIN 17006W.N.

17007UNI JIS GOST UNE SIS BSI EURONORM

15 Cr 13 1.4024

405 3) Z 6 CA 13

X 6 CrAl 13 1.4002X 6 CrAl

13SUS 405

X 6 CrAl 13

405S17

Z 8 CA 7

X 10 CrAl 7 1.4713 10Kh13SYu

X 10 CrAl 13

1.4724X 10 CrAl

1215Kh18SYu

X 10 CrAl 18

1.4742

409 3) Z 6 CT 12

X 6 CrTi 12 1.4512X 6 CrTi

12SUH 409

409S19

X 2 CrTi 12

12Kh13

410 3)Z 10 C 13 Z 12

C 13

X 6 Cr 13 X 10 Cr 13 X 15 Cr 13

1.4000 1.4006 1.4024

X 12 Cr 13SUS 410

08Kh13X 12 Cr

1323 02 410S21

410 S 3) Z 6 C 13 X 6 Cr 13 1.4000 X 6 Cr 13SUS 410S

23 01 403S17

414 3)