Tấm thép không gỉ, một loại thép có khả năng chống chịu các môi trường ăn mòn yếu như không khí, hơi nước và nước, được gọi chính thức là thép không gỉ chống axit. Khả năng chống ăn mòn của nó là nhờ các thành phần hợp kim độc đáo.

Dựa trên cấu trúc kim loại, thép không gỉ chủ yếu được chia thành ba loại: austenit, ferit và martensit. Ngoài ra còn có các loại đặc biệt như thép không gỉ duplex, thép không gỉ tôi kết tủa và thép hợp kim cao.

Thép không gỉ Austenitic có đặc điểm là cấu trúc lập phương austenitic chủ yếu tập trung vào mặt và không có từ tính. Loại thép không gỉ này có thể được gia cường thông qua quá trình gia công nguội và có thể có được một số tính chất từ tính. Viện Sắt và Thép Hoa Kỳ (AIA) chỉ định loại thép này bằng cách sử dụng số sê-ri 200 và 300, chẳng hạn như 304.

Thép không gỉ ferit có đặc điểm là cấu trúc vi mô chủ yếu là ferit với cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối và có từ tính. Loại thép không gỉ này thường không thể tôi cứng bằng nhiệt luyện, nhưng gia công nguội có thể làm chúng cứng hơn một chút. Viện Sắt Thép Hoa Kỳ (AUSI) chỉ định chúng là 430 và 446.

Thép không gỉ martensitic có nền martensitic và có từ tính. Các tính chất cơ học của chúng có thể được điều chỉnh thông qua xử lý nhiệt. Viện Sắt và Thép Hoa Kỳ (AIC) chỉ định chúng với các số hiệu như 410, 420 và 440. Cần lưu ý rằng martensitic chuyển hóa thành austenit ở nhiệt độ cao, và tốc độ làm nguội thích hợp có thể duy trì tính ổn định của cấu trúc austenit.

Tấm thép không gỉ duplex, còn được gọi là thép không gỉ austenit-ferritic, kết hợp những ưu điểm của cả cấu trúc vi mô hai pha austenit và ferritic. Loại thép không gỉ này có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là khả năng chống ăn mòn liên hạt, ăn mòn ứng suất clorua và ăn mòn rỗ. Viện Sắt thép Hoa Kỳ (AIA) chỉ định loại thép này với các số hiệu như 329.

Cuối cùng, thép không gỉ tôi kết tủa có nền austenit hoặc martensitic và độ cứng của chúng có thể được tăng lên thông qua quá trình tôi kết tủa. Viện Sắt và Thép Hoa Kỳ (AIC) chỉ định chúng với số sê-ri 600, chẳng hạn như 17-4PH. Những loại thép không gỉ này có ứng dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.

Nhìn chung, thép không gỉ austenit có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, chỉ đứng sau hợp kim. Thép không gỉ ferit phù hợp với môi trường có độ ăn mòn thấp. Đối với môi trường ăn mòn nhẹ, đòi hỏi cả độ bền và độ cứng cao, thép không gỉ martensitic và thép không gỉ tôi kết tủa là lựa chọn lý tưởng.

Quy trình xử lý bề mặt

Khi thảo luận về khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, chúng ta cũng cần xem xét các quy trình xử lý bề mặt của nó. Các quy trình xử lý bề mặt khác nhau có thể ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ. Ví dụ, đánh bóng có thể làm tăng độ mịn của bề mặt thép không gỉ, từ đó giảm khả năng ăn mòn. Hơn nữa, việc sử dụng lớp phủ hoặc lớp phủ có thể cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, đặc biệt đối với các ứng dụng đòi hỏi điều kiện môi trường cụ thể. Do đó, khi lựa chọn vật liệu thép không gỉ, cần xem xét không chỉ khả năng chống ăn mòn vốn có mà còn cả quy trình xử lý bề mặt cụ thể để đánh giá toàn diện hiệu suất chống ăn mòn của nó.

Biến thể độ dày

Trong quá trình sản xuất thép không gỉ, những biến dạng nhỏ do gia nhiệt các cuộn thép sẽ dẫn đến sự thay đổi về độ dày của tấm thép cán, thường dày hơn ở giữa và mỏng hơn ở các cạnh.

Để đảm bảo độ chính xác của phép đo, các tiêu chuẩn quốc gia quy định rằng khi đo độ dày của tấm, cần chú ý đến phần giữa của đầu tấm.

Hơn nữa, dung sai cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ dày của tấm thép và chúng được phân loại dựa trên yêu cầu của thị trường và khách hàng, chẳng hạn như dung sai lớn và dung sai nhỏ.

Nhìn chung, thép không gỉ có hàm lượng crom vượt quá 10,5% có khả năng chống ăn mòn tốt. Hơn nữa, hàm lượng crom và niken càng cao thì khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ càng mạnh.

Ví dụ, thép không gỉ 304 có hàm lượng niken khoảng 8% đến 10% và hàm lượng crom khoảng 18% đến 20%, và loại thép không gỉ này có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong hầu hết các môi trường.

Các nhà máy thép không gỉ quy mô lớn với công nghệ tiên tiến và thiết bị tinh vi có thể kiểm soát tốt hơn các thành phần hợp kim, loại bỏ tạp chất và đảm bảo nhiệt độ làm nguội ổn định cho phôi thép, do đó tạo ra các sản phẩm thép không gỉ có chất lượng đồng đều và đặc tính bên trong vượt trội.

Ngược lại, các nhà máy thép nhỏ, do thiết bị và công nghệ lạc hậu, thường gặp khó khăn trong việc ngăn chặn sản phẩm bị gỉ sét.

Thép không gỉ không dễ bị gỉ sét trong môi trường khô ráo, thông thoáng; tuy nhiên, nó dễ bị ăn mòn trong môi trường có độ ẩm cao, mưa liên tục hoặc độ axit/kiềm cao. Ngay cả thép không gỉ 304 cũng có thể bị gỉ sét trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Nếu thép không gỉ xuất hiện các vết gỉ, có thể sử dụng các phương pháp hóa học để xử lý. Có thể sử dụng bột tẩy hoặc bình xịt để hỗ trợ thụ động hóa lại các khu vực bị gỉ, tạo thành lớp màng oxit crom giúp phục hồi khả năng chống ăn mòn.

Sau khi xử lý, cần rửa sạch bằng nước sạch để loại bỏ hết các chất bẩn và cặn axit, sau đó đánh bóng và bịt kín. Đối với các vết gỉ sét nhỏ, cục bộ, cũng có thể dùng hỗn hợp xăng và dầu động cơ để lau sạch.

Ngoài ra, các phương pháp cơ học như phun cát, mài, chải và đánh bóng cũng có thể được sử dụng để xử lý bề mặt thép không gỉ.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc vệ sinh cơ học chỉ có thể loại bỏ các chất bẩn trên bề mặt và không thể thay đổi khả năng chống ăn mòn vốn có của vật liệu. Do đó, nên đánh bóng lại bằng thiết bị đánh bóng và thực hiện xử lý chống ăn mòn sau khi vệ sinh cơ học.

Trong ngành sản xuất dụng cụ, thép không gỉ 304 là vật liệu được sử dụng phổ biến. Nó có khả năng kéo sâu và chống ăn mòn tốt, thích hợp để chế tạo các loại thân dụng cụ và đường ống dẫn axit.

Đồng thời, nó cũng có thể được sử dụng để sản xuất thiết bị và linh kiện phi từ tính, đông lạnh để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng đa dạng.

Loại thép không gỉ này được phát triển để giải quyết xu hướng ăn mòn liên hạt nghiêm trọng của thép không gỉ 304 trong một số điều kiện nhất định. Bằng cách giảm hàm lượng carbon, nó cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn liên hạt ở trạng thái nhạy cảm.

Mặc dù độ bền của nó thấp hơn một chút so với thép không gỉ 304, nhưng các đặc tính khác của nó tương tự như thép không gỉ 321. Nó đặc biệt thích hợp cho các thiết bị và linh kiện chống ăn mòn không thể xử lý bằng dung dịch sau khi hàn, chẳng hạn như thân dụng cụ.

Là một nhánh của 304 thép không gỉ, 304H có tỷ lệ khối lượng carbon tăng nhẹ, đạt 0,04% đến 0,10%, do đó cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao của nó.

Bằng cách kết hợp molypden vào thép 10Cr18Ni12, thép không gỉ 316 thể hiện khả năng chống ăn mòn rỗ và môi trường khử tuyệt vời. Khả năng chống ăn mòn của nó vượt trội hơn thép không gỉ 304 trong nước biển và nhiều môi trường khác, khiến nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống ăn mòn rỗ.

Tấm thép không gỉ 316L là loại thép có hàm lượng carbon cực thấp, có hiệu suất tuyệt vời ở trạng thái nhạy cảm, thể hiện khả năng chống ăn mòn giữa các hạt tốt.

Sản phẩm này lý tưởng cho việc sản xuất các linh kiện và thiết bị hàn có tiết diện dày, chẳng hạn như vật liệu chống ăn mòn trong thiết bị hóa dầu.

Là một nhánh khác của thép không gỉ 316, 316H cũng có hàm lượng cacbon cao hơn, giúp cải thiện hiệu suất ở nhiệt độ cao.

Tấm thép không gỉ 317 có khả năng chống ăn mòn rỗ và rão tốt hơn, vượt trội hơn thép không gỉ 316L, đặc biệt thích hợp để sản xuất thiết bị hóa dầu và thiết bị chống ăn mòn axit hữu cơ.

Tấm thép không gỉ 321 là loại thép không gỉ austenit ổn định bằng titan có khả năng chống ăn mòn giữa các hạt tốt hơn và có đặc tính cơ học tuyệt vời ở nhiệt độ cao nhờ bổ sung titan.

Tuy nhiên, việc sử dụng nó thường không được khuyến khích, ngoại trừ trong các ứng dụng chuyên biệt đòi hỏi nhiệt độ cao hoặc khả năng chống ăn mòn hydro.

Thép không gỉ 347 là thép không gỉ austenit ổn định bằng niobi, được bổ sung niobi để tăng cường khả năng chống ăn mòn liên hạt. Trong các môi trường ăn mòn như axit, kiềm và muối, khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ 347 tương đương với thép không gỉ 321, đồng thời có khả năng hàn tốt.

Nó có thể được sử dụng làm vật liệu chống ăn mòn và thép chịu nhiệt. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhiệt điện và hóa dầu, chẳng hạn như sản xuất bình chứa, ống dẫn và các bộ phận trao đổi nhiệt.

Tấm thép không gỉ 904L là loại thép không gỉ austenit siêu hoàn hảo, được Outokumpu của Phần Lan phát triển tỉ mỉ, có hàm lượng niken được kiểm soát trong khoảng từ 24% đến 26%, trong khi hàm lượng carbon chỉ dưới 0,02%.

Thép này có khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt là trong các loại axit không oxy hóa như axit sulfuric, axit axetic, axit formic và axit photphoric. Hơn nữa, loại thép này còn có khả năng chống ăn mòn khe hở và ăn mòn ứng suất tốt.

Nó duy trì khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong axit sunfuric ở nhiều nồng độ khác nhau dưới 70°C, cũng như trong hỗn hợp axit axetic và axit formic ở bất kỳ nồng độ và nhiệt độ nào ở áp suất bình thường.

Mặc dù tiêu chuẩn mới phân loại nó là thép không gỉ, nhưng trước đây nó được phân loại là hợp kim gốc niken trong tiêu chuẩn ASME SB-625.

Hiện tại, Trung Quốc chỉ có loại thép tương tự là 015Cr19Ni26Mo5Cu2, trong khi một số nhà sản xuất thiết bị đo lường châu Âu, chẳng hạn như máy đo lưu lượng khối lượng E+H và đồng hồ Rolex, đã áp dụng thép không gỉ 904L cho các thành phần chính.

Thép không gỉ 440C là thép không gỉ martensitic có độ cứng cao nhất trong các loại thép không gỉ, đạt HRC57. Nó thường được sử dụng để sản xuất vòi phun, ổ trục và các bộ phận van như lõi van, đế van, ống lót và thân van.

Là đại diện của thép không gỉ kết tủa martensitic, thép không gỉ 17-4PH có độ cứng HRC44, kết hợp độ bền, độ cứng và khả năng chống ăn mòn cao.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng sản phẩm này không phù hợp với môi trường có nhiệt độ cao trên 300°C. Ở nhiệt độ phòng, sản phẩm có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường không khí và axit hoặc muối loãng, tương đương với thép không gỉ 304 và 430.

Do đó, nó thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận quan trọng như lõi van, ghế, ống lót và thân van cho các giàn khoan ngoài khơi, cánh tua bin và van.

Top Metal Manufacture có thể cung cấp cho bạn nhiều loại tấm thép không gỉ, tấm nhôm, tấm đồng, tấm thép cacbon, sợi thép và các sản phẩm khác như lưới thép, tấm đục lỗ.