thep carbon vs inox

Tác dụng của các nguyên tố hóa học trong vật liệu inox - thép không gỉ

Thành phần hóa học có ảnh hưởng lớn trên một cấu trúc tinh thể của thép, tính chất cơ học, tính chất hoá học và khả năng chống ăn mòn. Các nguyên tố hóa học sẽ ảnh hưởng đến tính chất của thép theo những cách khác nhau, đôi khi sẽ làm tính chất của thép biến đổi theo chiều hướng tích cực và cũng có những lúc sẽ làm cho tính chất của thép biến đổi theo chiều hướng tiêu cực. Vì vậy, khi chọn thành phần hóa học cho vật liệu, đôi khi người ta phải hy sinh một vài tính chất, để tối ưu hóa những tính chất còn lại của thép. Những nguyên tố hóa học dưới đây sẽ miêu tả một cách cụ thể ảnh hưởng của từng nguyên tố hóa học lên inox - thép không gỉ họ Austenitic

Nguyên tố Crôm (Cr):

Crôm chính là nguyên tố làm cho thép không gỉ trở thành “không gỉ”. Chỉ cần một hàm lượng Crôm tối thiểu là 10.5%, sẽ tạo nên một lớp màng tự động bảo vệ thép không gỉ. Lớp màng này bảo vệ thép không gỉ khỏi quá trình ôxy hóa và nhiều loại axit khác nhau. Khả năng chống ăn mòn sẽ càng tăng cao khi hàm lượng Crôm trong thép không gỉ càng lớn. Chính vì điều này mà các dòng thép không gỉ có những hàm lượng Crôm khác nhau để phù hợp với những ứng dụng khác nhau.

Ví dụ: như Austenitic là 18%, còn HPASS là 20-28% (Đây là mác theo chuyên dùng cho ngành không gian vũ trụ)

Nguyên tố Niken (Ni):

Niken chính là nguyên tố chính tạo ra và ổn đnh pha Austenitic hay nói cách khác là tạo ra dòng inox Austenitic. Nếu không có 8% Niken, thì inox 304 không còn là dòng inox Austenitic và không thể có được những cơ tính tuyệt vời như trong thực tế, mà thay vào đó, nó sẽ trở thành một loại inox trong dòng Ferritic với một sự giới hạn về độ bền. Hàm lượng Crôm trong thép càng cao, thì hàm lượng Niken cũng phải tăng tương ứng để duy trì pha Austenitic.

Ví dụ: dòng inox HPASS (High Performance Austenitic Stainless Steel) có hàm lượng Cr và Mo rất cao, vì thế hàm lượng Ferritic trong dòng inox này lên đến 20% hoặc cao hơn để duy trì pha Austenitic.

Ngoài ra, Niken còn làm tăng khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ trước nhiều loại axit và tăng ứng suất ăn mòn lên 20%. Và Niken cũng làm giảm khả năng biến cứng của thép không gỉ trong quá trình biến dạng nguội.

Nguyên tố Molypden (Mo):

Molypden có tác dụng làm tăng khả năng chống rỗ bề mặt và ăn mòn ở các khe hở trong môi trường của Clorua. Molypden kết hợp với Crôm và Nitơ để tăng cường khả năng này. Molypden cũng góp phần tăng khả năng chống ăn mòn và giảm tác động của axit HCl và axit H2SO4. Trong dòng inox Austenitic thì hàm lượng của Mo chiếm tối thiểu là 2%, ví dụ như inox 316. Còn trong dòng inox HPASS thì hàm lượng này là 7.5%. Mo góp phần vào việc hình thành pha Ferritic, lượng Mo càng cao thì việc hình thành pha Ferritic càng mạnh, hay nói cách khác thì hàm lượng Mo thì càng làm cho inox trở thành dòng Inox Ferritic. Ngoài ra, sự tham gia của Molypden cũng làm giảm khả năng chống ôxy hóa ở nhiệt độ cao của inox. Vì vậy, người ta thường rất đắn đo khi thêm Molypden vào inox.

Nguyên tố Carbon (C):

Cacbon góp phần làm tăng độ bền của inox. Vì thế, Cacbon là nguyên tố hữu dụng trong việc inox được sử dụng để làm lò hơi hoạt động ở nhiệt độ cao. Ngoài ảnh hưởng tích cực này ra, thì Cacbon không còn ứng dụng tích cực nào khác, và Cacbon còn góp phần làm giảm khả năng chống ăn mòn của inox. Vì vậy, người ta phải giảm hàm lượng Cacbon đến mức tối thiểu trong các hợp kim. Hàm lượng Cacbon thấp được sử dụng trong các ứng dụng của việc gia công hàn.

Ví dụ: như inox 304L và inox 316L, ở trong những loại inox này người ta giới hạn hàm lượng Cacbon tối đa là 0.03%. Còn ở trong một số hợp kim HPASS thì hàm lượng này là 0.02%.

Nguyên tố Nitơ (N):

Nguyên tố Nitơ góp phần làm ổn định và tăng độ bền cho inox Austenitic. Ở một số mác inox có hàm lượng Cacbon thấp (0.01%) do độ bền thấp vì thiếu Cacbon, thì người ta phải thêm Nitơ vào để tăng độ bền. Nitơ cũng làm tăng khả năng chống rỗ bề mặt và ăn mòn ở khe hở trong môi trường Clorua. Vì vậy, trong dòng inox HPASS thì hàm lượng Nitơ lên đến 0.5%.

Nguyên tố Mangan (Mn):

Người ta sử dụng Mangan để khử ôxy trong inox nóng chảy và còn được sử dụng như một phương pháp để làm ổn đnh pha Austenitic. Khi Mangan góp mặt thì điều này sẽ tăng sự hòa tan của Nitơ trong thép không gỉ. Vì vậy, Magan được thêm rất nhiều vào trong inox HPASS để tăng hàm lượng của Nitơ, từ đó làm tăng độ bền và khả năng chống ăn mòn.

Nguyên tố Đồng (Cu):

Đồng làm tăng khả năng chống ăn mòn của inox trong môi trường của các axit như Sunfuric và Photphoric. Đồng được thêm vào một số mác inox HPASS và giúp những mác này chuyên được sử dụng trong những môi trường như thế này.

Nguyên tố Silic (Si):

Cũng giống như Mangan thì Silic được dùng để khử ôxy trong thép nóng chảy. Ngoài tác dụng này thì Silic còn có những tác động tích cực lên chất lượng bề mặt như khả năng đánh bóng, khả năng hàn và khả năng chống ăn mòn inox

Nguyên tố Niobi, Columbi và Titan (Nb, Cb, Ti):

Những nguyên tố này giúp inox tăng bền ở nhiệt độ cao. Những mác inox như 347 và 321 có chứa Niobi và Titan thường được dùng trong việc chế tạo lò hơi và những ứng dụng về tinh luyện, ở những ứng dụng này người ta đòi hỏi inox phải có độ bền và khả năng hàn tốt ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, những nguyên tố này còn được dùng để khử ôxy trong thép.

Nguyên tố Lưu Huỳnh và Photpho (S, P):

Lưu huỳnh có cả 2 tác động tích cực và tiêu cực đến tính chất của thép không gỉ. Một trong những ứng dụng quan trọng của Lưu Huỳnh là tăng khả năng cắt gọt của inox trên máy công cụ, trong khi đó lại làm giảm khả năng gia công của inox ở nhiệt độ cao. Dòng inox HPASS về bản chất là rất khó gia công ở nhiệt độ cao, vì vậy người ta phải giới hạn hàm lượng Lưu Huỳnh xuống dưới 0.001%. Và Lưu Huỳnh không được sử dụng trong những hợp kim như thế này. Photpho không có tác dụng tích cực nào lên inox và làm giảm khả năng gia công ở nhiệt độ cao của Inox trong quá trình rèn nguội và cán nóng. Và nó làm tăng khả năng gãy vỡ trong quá trình làm nguội sau khi hàn. Vì vậy người ta phải hạn chế hàm lượng này càng ít càng tốt.

Các tin liên quan

Bảng thông số áp lực làm việc cho phép của ống inox - ống thép không gỉ
Bảng thông số áp lực làm việc cho phép của ống inox - ống thép không gỉ
Áp lực làm việc cho phép của chất lỏng hoặc khí trong ống inox phụ thuộc vào kích thước ống (đường kính, độ dày) và sức bền của vật liệu. Sau đây, www.inoxthaiduong.com trân trọng giới thiệu đến quý khách bảng thông số áp lực làm việc cho phép của ống inox - ống thép không gỉ. Lưu ý quan trọng: Dữ liệu trong bảng này nhằm mục đích cung cấp những hướng dẫn chung nhất, hoặc dùng làm thông số tham khảo. Nó không phải cơ sở được dựa vào để áp dụng khi không có sự tư vấn chuyên môn có thẩm quyền. Những chỉ số áp suất cho phép này được tính theo công thức được đưa ra trong tài liệu "Đường Ống Áp Lực". Các điều kiện thực tế yêu cầu thiết kế khác có thể tạo ra những áp lực cho phép khác nhau. Các thông số kỹ thuật ban đầu phải được sự tư vấn để biết chi tiết đầy đủ. Tính toán các chỉ số áp lực này dành cho ống inox đúc (ống thép không gỉ liền mạch) theo đặc điểm kỹ thuật  tiêu chuẩn ASTM A312. Một hệ số hiệu suất bổ sung là 85% có thể được cho phép áp dụng đối với ống hàn inox (ống thép không gỉ có đường hàn) với điều kiện sản phẩm ống hàn inox được sản xuất đạt tiêu chuẩn kỹ thuật. Thông tin trong bài này của inoxthaiduong.com cung cấp không phải là một bảng quy chuẩn đầy đủ của tất cả các thông tin liên quan. Đây chỉ là hướng dẫn chung cho khách hàng về các sản phẩm ống inox của chúng tôi cung cấp, và không có một đại diện nào cung cấp việc thực hiện hoặc bảo hành liên quan đến những thông tin này.
[Video Clip] - "Inox Diễn Nghĩa"
[Video Clip] - "Inox Diễn Nghĩa"
Inox, thép không gỉ là gì? Có bao nhiêu loại inox, gồm những loại inox nào? Inox được hình thành như thế nào? Mỗi chủng loại inox có các đặc điểm gì khác nhau? Có rất nhiều những thông tin, những câu hỏi về vật liệu inox, hay còn gọi là thép không gỉ mà nhiều người mua và kể cả người bán đôi khi cũng chưa thực sự hiểu một cách rõ ràng, inoxthaiduong.com kính mời quý khách xem đoạn video clip mô tả chi tiết cách hình thành, tên gọi của tất cả các chủng loại inox, hy vọng sẽ giúp quý khách có những thông tin tổng quát nhất về loại vật liệu tuyệt vời này.
Thành phần hoá học của inox - thép không gỉ
Thành phần hoá học của inox - thép không gỉ
Inox là một loại hợp kim của Sắt có chứa nhiều loại Nguyên tố hóa học khác nhau, mỗi loại nguyên tố đảm nhận một vai trò cũng như chức năng để cấu tạo nên những đặc tính của sản phẩm thép không gỉ. Dưới đây là một số nguyên tố chính quan trọng tham gia vào thành phần cấu tạo của inox. Fe - Sắt C - Carbon Cr - Crom Ni - Niken Mn - Mangan Mo - Molypden Ngoài những nguyên tố chính trên, còn có rất nhiều nguyên tố khác cũng tham gia vào thành phần cấu tạo thép không gỉ như Si (Silic), Cu (Đồng), Ti (Titan), N (Nitơ), S (Lưu Huỳnh), Phốtpho (P)...
Thông số kỹ thuật Cơ tính - Lý tính - Hoá tính của vật liệu inox - thép không gỉ
Thông số kỹ thuật Cơ tính - Lý tính - Hoá tính của vật liệu inox - thép không gỉ
Các đặc tính của nhóm thép không gỉ có thể được nhìn dưới góc độ so sánh với họ thép hàm lượng Carbon thấp. Nói một cách tổng quát, inox - thép không gỉ có những tính chất sau: 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 pha Austenit). Các tính chất Cơ tính - Lý tính của inox đó thực ra đúng cho họ thép austenit (series inox 300) và có thể thay đổi khá nhiều đối với các mác thép và họ thép khác. Nhờ những tính chất vật lý tuyệt vời và khả năng chịu nhiệt cực tốt mà vật liệu inox – thép không gỉ ngày nay đang là sự lựa chọn tối ưu cho rất nhiều ngành công nghiệp, khả năng ứng dụng vô cùng rộng rãi trong các lĩnh vực chế tác, gia công, sản xuất.
Bảng kích thước đường kính và độ dày ống inox theo tiêu chuẩn Mỹ - ASTM A312
Bảng kích thước đường kính và độ dày ống inox theo tiêu chuẩn Mỹ - ASTM A312
Kích thước ống danh định (Nominal Pipe Size - NPS) là kích thước ống theo tiêu chuẩn của Bắc Mỹ, được áp dụng cho kích thước chuẩn của ống dùng ở nhiệt độ và áp suất cao hoặc thấp. Kích thước của ống được đặc trưng bởi hai số không có thứ nguyên là: kích thước ống danh định (Nominal Pipe Size - NPS) đo bằng inch và một chỉ số danh định (Schedule hay Sched. hoặc Sch.). NPS thường bị gọi một cách không chính xác là Kích thước ống theo chuẩn Quốc gia (National Pipe Size), vì sự nhầm lẫn với National Pipe Thread (NPT). Tên tiêu chuẩn kích thước ống tương ứng của Châu Âu với NPS là DN (Diamètre Nominal hay Nominal Diameter), trong đó, kích thước ống được đo bằng đơn vị milimet. Tên viết tắt  NB (cỡ ống danh định - Nominal Bore) cũng có thể được dùng để thay thế cho NPS.
Nghiên cứu thành công việc tăng độ cứng thép không gỉ lên 4 lần
Nghiên cứu thành công việc tăng độ cứng thép không gỉ lên 4 lần
Các nhà nghiên cứu do EU tài trợ đã phát triển một quy trình mới để làm cứng bề mặt thép không gỉ nhằm đảm bảo độ cứng cao với đặc tính chống ăn mòn đặc biệt.
[Video Clip] Quy trình sản xuất vật liệu inox - thép không gỉ
[Video Clip] Quy trình sản xuất vật liệu inox - thép không gỉ
Inox – thép không gỉ được xem là một câu chuyện thành công nhất trong lịch sử ngành thép thế giới. Đặc biệt đối với chủng loại inox 304, nó chiếm sản lượng hơn 50% tất cả các loại thép không gỉ được sản xuất. Và ở nhiều quốc gia inox 304 thậm chí chiếm tới 60%-70% lượng thép không gỉ được tiêu thụ, và sử dụng trong hầu hết các ứng dụng ở mọi lĩnh vực công nghiệp cũng như xuất hiện ở khắp mọi nơi xung quanh cuộc sống chúng ta hàng ngày...
So sánh sự khác nhau giữa inox 304 và inox 201
So sánh sự khác nhau giữa inox 304 và inox 201
Như chúng ta đã biết, inox – thép không gỉ là một loại thép có chứa hơn 10% Crôm, chính vì điều này đã tạo cho inox một lớp màng tự bảo vệ chống lại sự ăn mòn. Còn Niken được xem là yếu tố chính mang lại sự ổn định cho pha Austenitic và khả năng gia công tuyệt vời cho inox. Inox 304 có hàm lượng Niken tối thiểu là 8%. Trong các nguyên tố tạo thành Austenitic, thì có nhiều nguyên tố có thể thay thế được Niken để tạo ra khả năng chống ăn mòn như Crôm (đây là nguyên tố chính tạo nên khả năng chống ăn mòn cho inox), Mangan (Mn) cũng góp phần làm ổn định pha Austenitic, Nitơ (N) cũng góp phần làm tăng độ cứng, Đồng (Cu) cũng góp phần làm ổn định pha Austenitic.
Inox nhiễm từ, inox không nhiễm từ - hiện tượng và nguyên nhân inox hút nam châm
Inox nhiễm từ, inox không nhiễm từ - hiện tượng và nguyên nhân inox hút nam châm
Thép không gỉ, hay còn được gọi là inox, chúng có từ tính không? Hay nói một cách thông dụng dễ hiểu tại Việt Nam, inox có bị hít nam châm hay không? Câu trả lời: CÓ
Thép không gỉ có những chủng loại nào?
Thép không gỉ có những chủng loại nào?
Kể từ khi phát minh và phát triển ban đầu, số lượng các loại thép không gỉ đã tăng lên nhanh chóng, với hàng trăm thành phần hóa học khác nhau được xếp hạng trên toàn thế giới. Vì cấu trúc vi mô của thép quyết định tính chất của nó, thép không gỉ theo truyền thống được chia thành các loại dựa trên cấu trúc của chúng. Điều này cho phép phân loại về cả bố cục và tính chất.
Tại sao thép không gỉ...không gỉ?
Tại sao thép không gỉ...không gỉ?
Thép không gỉ là một trong những nhóm vật liệu kỹ thuật gần đây nhất. Mặc dù được phát minh vào đầu thế kỷ 20, phải mất vài thập kỷ trước khi việc sử dụng của chúng trở nên phổ biến. Mãi cho đến sau Thế chiến thứ 2, thép không gỉ mới được phát triển mạnh và thường được sử dụng.
Loại thép mới siêu cứng, gấp 62 lần inox - thép không gỉ
Loại thép mới siêu cứng, gấp 62 lần inox - thép không gỉ
Các nhà nghiên cứu Mỹ phát triển một loại thép siêu cứng, gấp 62 lần inox (thép không gỉ) có thể che chắn vệ tinh trước thiên thạch, hoặc khoan qua những lớp đá chắc chắn nhất.

Bình luận