Tại sao thép không gỉ là "không gỉ": Cơ chế cốt lõi của màng thụ động crom
Điều khác biệt giữa thép không gỉ với thép cacbon thông thường là hàm lượng crom ít nhất 10,5%. Crom phản ứng tự phát với oxy trong không khí để tạo thành màng oxit thụ động giàu crom-liên tục và dày đặc ở quy mô nanomet. Hàng rào siêu mỏng này ngăn chặn độ ẩm, oxy và môi trường ăn mòn, đồng thời có khả năng tự sửa chữa: các vết xước nhỏ trên bề mặt sẽ nhanh chóng tái tạo lớp oxit crom bảo vệ trong điều kiện hiếu khí, mang lại khả năng chống gỉ lâu dài.
Chỉ riêng Crom chỉ cung cấp hiệu suất chống ăn mòn cơ bản. Bằng cách hợp kim với niken, molypden, nitơ, titan và các nguyên tố khác, ngành công nghiệp đã phát triển bốn hệ thống thép không gỉ kim loại chính thống phù hợp với các điều kiện dịch vụ đa dạng.
Phân loại, tính chất và kịch bản ứng dụng của bốn hệ thống thép không gỉ chính
1. Thép không gỉ Austenitic (Dòng 300: 304, 316L, 321)
Niken được thêm vào để ổn định cấu trúc vi mô austenit. Các loại này không có-từ tính, có độ dẻo tuyệt vời, khả năng uốn cong và hàn vượt trội, có khả năng chống ăn mòn tổng thể tốt nhất.
304 (18Cr{3}}8Ni): Cấp độ đa dụng cho các ứng dụng dân dụng;
316L: Được hợp kim với 2%–3% molypden để tăng cường đáng kể khả năng chống ăn mòn ion clorua, thích hợp cho các khu vực ven biển, xử lý hóa chất và môi trường nước biển;
321: Lớp ổn định bằng titan-có khả năng chịu nhiệt-cao và khả năng chống ăn mòn giữa các hạt, được sử dụng cho đường ống và nồi hơi có nhiệt độ-cao.
2. Thép không gỉ Ferritic (430, 409L; Niken-Dòng 400 miễn phí)
Không chứa niken{0}}với chi phí sản xuất thấp hơn, có từ tính yếu và có tính dẫn nhiệt tuyệt vời nhưng khả năng hàn ở mức trung bình. Áp dụng rộng rãi trong các tấm thiết bị gia dụng, trang trí nhà bếp & phòng tắm và hệ thống ống xả ô tô; sự lựa chọn hiệu quả về mặt chi phí-cho môi trường nội địa khô ráo.
3. Thép không gỉ Martensitic (410, 420)
Hàm lượng carbon cao và crom thấp cho phép làm cứng thông qua quá trình làm nguội, mang lại độ cứng và độ sắc nét cực cao nhưng lại có khả năng chống gỉ yếu. Sử dụng chính bao gồm dụng cụ cắt, van, vòng bi và lưỡi phẫu thuật.
4. Thép không gỉ song công (2205, 2507)
Cấu trúc vi mô pha-kép bao gồm austenite và ferrite. Độ bền kéo của chúng tăng gấp đôi so với thép không gỉ 304, với-khả năng chống ăn mòn rỗ và nứt ăn mòn do ứng suất hàng đầu trong ngành. Là loại thép không gỉ đặc biệt-cao cấp, chúng phục vụ các điều kiện làm việc bị ăn mòn-cực cao chẳng hạn như các cơ sở ở vùng biển sâu-, quy trình hóa học axit mạnh và các dự án khử mặn nước biển.
Làm rõ những quan niệm sai lầm phổ biến trong ngành
"Thép không gỉ không-có từ tính tương đương với chất lượng cao": Thép không gỉ ferit loại 430 có từ tính, trong khi thép không gỉ 304 được gia công nguội-cũng phát triển từ tính nhẹ. Từ tính không thể được sử dụng để đánh giá chất lượng vật liệu.
“Thép không gỉ không bao giờ rỉ sét”: Xịt muối nặng, axit mạnh hoặc ngâm trong nước kéo dài có thể phá vỡ lớp màng thụ động, dẫn đến ăn mòn rỗ và vết rỉ sét. Các loại vật liệu phù hợp phải được lựa chọn theo môi trường dịch vụ.
