Thép không gỉ, hay còn gọi là inox, là hợp kim của sắt với ít nhất 10,5% Cr (Crom) trong thành phần. Ngoài ra, inox còn có thể chứa thêm các nguyên tố khác nữa. Hãy cùng Inox Gia Anh tìm hiểu về thành phần hóa học của thép không gỉ qua bài viết dưới đây.

Một số thành phần chính trong thép không gỉ (inox)

• Crom (Cr): Chống ăn mòn và sáng bóng

Nhờ có crom nên thép không gỉ chịu được tác động oxit hoá thông thường xảy ra với thép cacbon không được bảo vệ. Một khi hàm lượng crom tối thiểu ở mức 10.5% thì có một lớp mặt không tan bám chặt hình thành ngay ngăn chặn sự khuyếch tán oxid hoá trên mặt và ngăn oxid hoá sắt. Tỉ lệ Crom càng cao thì mức chống gỉ càng cao.

• Carbon (C):

Hàm lượng Cacbon là chủ yếu và luôn hiện diện trong thép không gỉ. Mức cacbon thường ở mức khá thấp với tất cả các họ thép không gỉ ngoại trừ họ Martensitic. Họ Martensitic có mức tăng vừa để có độ cứng và độ bền cao. Nhiệt luyện ở mức cao, tôi và rồi giảm lạnh để phát triển pha Martensit.

Cacbon có thể hiệu quả chịu mòn cao. Nếu cacbon kết hợp với Chrom trong cabit, có thể gây tổn thương “lớp trơ” hình thành. Với những khu vực cục bộ; nếu hàm lượng Chrom giảm tới dưới 10.5% “lớp trơ” sẽ không hình thành.

• Niken (Ni): Tăng cường độ dẻo, dễ uốn, tính tạo hình và khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ.

Niken là nguyên tố hợp kim chính của mác thép không gỉ. Sự có mặt của Niken hình thành cấu trúc “austenite” làm cho mác thép này có độ bền, tính dẻo và dai, ngay cả ở nhiệt độ hổn hợp làm nguội. Niken cũng là chất không từ tính. Trong khi vai trò của Niken không có ảnh hưởng trực tiếp lên sự phát triển của lớp “trơ” trên mặt, niken cải thiện đáng kể việc chịu được acid tấn công, đặc biệt là với acid sulfuric.

• Molybden (Mo): Tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit, mặn và nhiệt độ cao.

Chất phụ gia Molybden thêm vào mác thép “Cr-Fe-Ni” sẽ tăng tính chống mòn lỗ chỗ cục bộ và chống mòn kẻ nứt tốt hơn (đặc biệt là với mác thép Ferritic Cr-Fe ). Molybden giúp chống tác động thiệt clorua (mác thép 316 có 2% molybden tốt hơn mác thép 304 dùng tại miền ven biển). Lượng Molybden càng cao (đôi khi có mác thép có 6% molybden), thì mức chịu clorua càng cao.

• Mangan (Mn): Tăng cường độ bền và khả năng chống oxy hóa của thép không gỉ.

Thông thường Mangan thêm vào thép không gỉ giúp khử oxy hoá, trong khi nấu chảy để ngăn việc hình thành chất bẩn sunfua sắt có thể tạo ra vỡ nứt. Mangan cũng là chất làm ổn định mác thép Austenite và khi hàm lượng Mangan cao (từ 4% -> 15%) thì sẽ thay niken trong các mác thép sêri 200.

• Đồng (Cu) và Silic (Si): Tăng cường độ cứng và độ bền của thép không gỉ. Tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển và axit clohydric.

Lượng nhỏ Silic và Đồng thường thêm vào mác thép không gỉ Austenitic có Molybden để cải thiện tính chống mòn với Acid Sulfuric. Silic cũng cải thiện tính chống oxy hoá và là chất ổn định hoá mác thép Ferrite. Với mác thép không gỉ Austenitic, hàm lượng silic cao cải thiện tính chống oxy hoá và ngăn việc thấm cacbon ở nhiệt độ cao (thí dụ như mác thép 309 và 310)

• Nitơ (N): Tăng cường độ cứng và độ bền của thép không gỉ ở nhiệt độ thấp.

Các mác thép không gỉ Ferritic, Austenitic và song pha Duplex, Nitơ giúp tăng sự tấn công của mòn lỗ chỗ cục bộ và sự ăn mòn giữa các hạt. Hàn đề nghị dùng với mác thép “austenitic” cacbon thấp (cacbon nhỏ hơn 0.03%) vì khi hàm lượng cacbon thấp sẽ giảm tối thiểu sự rủi ro nhạy cảm hoá. Tuy nhiên, hàm lượng cacbon thấp có xu hướng giảm sức bền. Chất phụ gia Nitơ giúp tăng sức bền như mức mác thép chuẩn.

• Lưu huỳnh (S): Cải thiện tính gia công của thép không gỉ.

Lưu huỳnh thường được giử ở mức thấp do có thể tạo ra sunfua bẩn. Lưu huỳnh dùng để cải thiện khả năng gia công (trong đó chất bẩn giữ nhiệm vụ “bẻ phôi”). Tuy nhiên, lượng lưu huỳnh dư làm giảm khả năng chống mòn lỗ chỗ.

• Phốt pho (P): Tăng cường độ cứng và độ giòn của thép không gỉ.

Tỷ lệ phần trăm thành phần trong thép không gỉ

Tỷ lệ phần trăm của các nguyên tố này trong thép không gỉ sẽ quyết định đến mác thép và tính chất của thép. Ví dụ:

• Inox 304: Đây là loại inox phổ biến nhất, có chứa 18-20% Cr, 8-10% Ni, 0,75% Mn, 0,08% Si, 0,06% C, 0,045% P, 0,035% S và tối đa 0,02% N. Inox 304 có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường axit và kiềm, nhiệt độ cao, dễ gia công và có độ dẻo dai tốt.
• Inox 316: Loại inox này có khả năng chống ăn mòn tốt hơn inox 304 trong môi trường mặn, axit clohydric và môi trường có nhiệt độ cao. Inox 316 có chứa 16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, 0,75% Mn, 0,08% Si, 0,06% C, 0,045% P, 0,035% S và tối đa 0,02% N.
• Inox 201: Loại inox này có giá thành rẻ hơn so với inox 304 và 316, nhưng khả năng chống ăn mòn kém hơn. Inox 201 có chứa 16-18% Cr, 5-7% Ni, 0,75% Mn, 0,08% Si, 0,06% C, 0,045% P, 0,035% S và tối đa 0,02% N.

Ngoài ra, còn có nhiều mác thép không gỉ khác với tỷ lệ phần trăm các nguyên tố khác nhau, phù hợp với các ứng dụng cụ thể.

Lưu ý:

• Thành phần hóa học của thép không gỉ có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất và tiêu chuẩn áp dụng.
• Nên tham khảo ý kiến của chuyên gia để lựa chọn loại thép không gỉ phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Bài viết trên đây, Inox Gia Anh đã cho bạn biết thành phần hóa học của thép không gỉ. Inox Gia Anh tự tin là đơn vị hàng đầu cung cấp inox với đa dạng mác thép khác nhau. Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành, chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm inox chất lượng hàng đầu với giá cả hợp lý. Do đó, khách hàng có nhu cầu mua inox của Gia Anh có thể đến các đại lý hoặc liên hệ Hotline/ Zalo: 0931 71 74 77 để được hỗ trợ tư vấn mua hàng cũng như giải đáp các thắc mắc khác một cách chi tiết.