Tìm hiểu vật liệu thép không gỉ
Khi nhắc đến thép, nhiều người vẫn nghĩ đến nó là vật liệu được sử dụng nhiều trong xây dựng. Nhưng ít ai biết được thép cũng tạo nên những sản phẩm cực kỳ gần gũi xung quanh chúng ta, đặc biệt là thép không gỉ. Thế nhưng có bao giờ bạn thắc mắc thép không gỉ là gì ? Thép không gỉ có phải là inox không ? Nó có những tính chất gì ? Và có những loại thép không gỉ phổ biến hiện nay nào ?
Bài viết này sẽ giải đáp tất cả thắc mắc đó cho bạn hiểu rõ hơn về thép không gỉ. Nào hãy cùng Webvatlieu tìm hiểu qua nội dung bài viết sau đây.
Thép không gỉ là gì – Lịch sử hình thành thép không gỉ
Thép không gỉ là gì
Thép không gỉ hay còn được gọi với cái tên thân thuộc hơn đó chính là Inox. Đây là một dạng hợp kim của sắt, có ít nhất 10,5% kim loại Crom. Bên cạnh đó nó còn chứa các thành phần khác như: đồng, niken, lưu huỳnh, molyplen, nitơ,… Nhưng những thành phần có sức ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính chất của thép không gỉ. Đặc biệt để tạo ra sự khác biệt giữa nó so với các loại thép thông thường nhờ vào các thành phần crom, molyplen và niken.
Năm 1913, ông Harry Brearly – một chuyên gia hàng đầu trong ngành thép của nước Anh đã chế tạo ra một loại thép với khả năng chịu áp lực và ăn mòn tốt. Đây được xem là bước đầu cho những sáng chế các loại thép không gỉ sau này. Ông đã thực hiện bằng cách tăng giảm hàm lượng Crom và Carbon trong thành phần của chúng theo tỷ lệ 12,8% Cr và 0.24% C.
Thép không gỉ tiếng Anh là gì
Thép không gỉ tiếng Anh còn được gọi là Steel hay inox..
Sự ra đời của mác thép 300, 400
Trên nền tảng đó, hãng thép Krupp của Đức đã nghiên cứu, cải tiến và đã cho ra đời hai loại mác thép 300 và 400. Họ đã làm điều này bằng cách thêm nguyên tố niken vào thành phần của thép. Điều này giúp cho chúng vừa dễ dàng gia công vừa tăng khả năng chống ăn mòn bở các tác động bên ngoài.
Sự ra đời của mác thép 304 và 321
Tiếp nối tinh thần đó, vào những năm 20 của thế kỷ 20, hai loại mác thép 304 và 321 lần lượt ra đời. Đây là hai loại thép được sử dụng rộng rãi và quen thuộc cho đến ngày nay. Điều nay được tạo ra bởi ông W.H Hatfield, một chuyên gia ngành thép người Anh. Đối với mác thép 304 ông đã tinh chỉnh tỷ lệ nitơ và crom là 8/18, tức là 8% Ni, 18% Cr. Còn mác thép 321 ông chế tạo ra bằng việc cho thêm thành phần titan và thép có tỷ lệ 8/18 Ni và Cr ở trên.
Đó là những nét cơ bản mà các chuyên gia, các nhà nghiên cứu đã dày công tìm hiểu để tạo ra những loại thép không gỉ tuyệt vời cho ngày nay. Với sự phát triển vượt bật của công nghệ, kỹ thuật đến thời điểm hiện tại đã có nhiều loại thép không gỉ tốt hơn, đa dạng chức năng hơn ra đời. Nhưng họ vẫn sản xuất dựa trên sự tinh chỉnh hàm lượng và thêm bớt các thành phần có trong thép không gỉ.
Tính chất của thép không gỉ
Theo như phương diện hóa học, trong điều kiện bình thường thì Crom vẫn phản ứng với oxy có trong không khí. Phản ứng này tạo ra hợp chất Chromium Dioxide (CrO2) bao phủ bề mặt kim loại. Nhưng cũng chính nhờ CrO2 rất cứng và không màu, nên nó thể bảo vệ được bề mặt của thép tránh khỏi các tác động xung quanh của môi trường.
Trong thành phần của thép không gỉ ngoài crom thì niken, molyplen và nitơ được xem là thành phần chủ chốt. Niken (Ni) thêm vào để tăng sự dẻo dai, giúp cho việc sản xuất dễ dang hơn trong việc uốn, tạo hình. Còn molyplen (Mo) sẽ là thành phần giúp cho thép chống lại sự ăn mòn trong môi trường axit.
Riêng với nitơ (N) sẽ khiến cho thép được ổn định ở nhiệt độ cực lạnh. Chỉ cần điều chỉnh phần trăm các thành phần chính lên xuống một ít thì sẽ tạo ra nhiều loại thép không gỉ khác nhau. Phù hợp với từng lĩnh vực mà con người muốn áp dụng vào.
Với mỗi loại thép không gỉ sẽ có những tính chất ưu việt khác nhau. Nhưng nhìn chung, thép không gỉ vẫn có những tính chất cơ bản sau:
Chống oxy hóa, bảo vệ khỏi tác động ăn mòn từ yếu tố môi trường.
Có độ cứng và độ bên cao hơn, điều này giúp thép không gỉ chịu được lực tốt.
Có độ dẻo cao hơn.
Độ bền khi ở nhiệt độ cao rất tốt.
Phàn ứng từ ở mức khá.
Tốc độ hóa bền rèn cao.
Các loại thép không gỉ phổ biến hiện nay
Trên thị trường hiện nay, thép không gỉ được phân làm 4 loại chính Austenitic, Ferritic, Austenitic-Ferritic (Duplex) và cuối cùng là Martensitic. Đối với mỗi loại sẽ có một vài thành phần khác nhau. Nên dẫn đến sẽ có một vài khác biệt trong tính chất. Mỗi loại chế tạo ra sẽ có nhiệm vụ và ứng dụng riêng phục vụ cho cả sản xuất và đời sống.
Thép không gỉ Austenitic
Đây được xem là loại thép được sử dụng nhiều nhất trong cuộc sống ngày nay. Austenitic với thành phần 7% niken, 16% crom, carbon và 0.08% mac. Những mac thép thường được lựa chọn cho vào thành phần của Austenitic như SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321,310s,…
Sự kết hợp này đã đẩy khả năng chống ăn mòn của thép Austenitic ở mức vượt trội. Không hề bị biến dạng hay có bất kỳ thay đổi nào khi ở trong điều kiện nhiệt độ lớn. Không những thế thép không gỉ Austenitic lại có tính mềm dẻo, cực kỳ dễ uốn và dễ hàn.
Chính nhờ những khả năng vượt trội trên mà Austenitc được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:; đồ gia dụng, ống công nghiệp, đóng tàu thuyền công nghiệp,…
Thép không gỉ Ferritic
Loại thép này chứa 12-17% Crom trong thành phần cấu tạo. Và nó có khả năng chịu được ăn mòn cao nhờ vào sự kết hợp với các mác thép thông dụng sau: SUS 430, 410, 409…
Thép không gỉ Ferritic được ứng dụng rất nhiều trong đời sống. Đặc biết đối với loại chứa 12% Crom thì được sử dụng trong lĩnh vực kiến trúc là chủ yếu. Còn với loại chứa đến 17% Crom thì được ứng dụng nhiều trong cả kiến trúc và các lĩnh vực sản xuất khác. Có thể kể đến như: làm nồi hơi, sản xuất máy giặt và các đồ gia dụng,…
Thép không gỉ Austenitic-Ferritic (Duplex)
Đây là sự kết hợp của 2 loại thép Ferritic và Austenitic. Nhưng điều khác biệt là thép Thép Austenitic-Ferritic (Duplex) chứa thành phần Niken ít hơn nhiều so với thép không gỉ Austenitic. Và nó kết hợp với các mác thép phổ biến như LDX 2101,SAF 2304, 2205, 253MA. Chính vì thế mà loại thép này lại có độ bền cao, khả năng chịu lực tốt và độ mềm dẻo đánh giá cao hơn.
Austenitic – Ferritic đặc biệt được sử dụng nhiều nhất ở ngành công nghiệp hóa dầu, chế tạo tàu biển và cả trong sản xuất giấy, bột giấy.
Thép không gỉ Martensitic
Loại này chỉ chứa 11-13% Crom. Chính vì thế khả năng ăn mòn chỉ ở mức trung bình. Nhưng đổi lại nó có độ cứng, chịu lực tốt.
Thép không gỉ Martensitic được ứng dụng trong việc sản xuất các lưỡi dao, lưỡi kéo, chế tạo ra các cánh tuabin trong thủy điện,…
Khám phá những bí ẩn về thép không gỉ
Thép không gỉ vẫn có thể gỉ sét do bẩn
Mặc dù thép không gỉ có thể tạo ra lớp màng bảo vệ bao phủ khắp kim loại. Đêt chống lại quá trình oxy hóa từ môi trường.
Nhưng theo thời gian, lâu dần khả năng này sẽ bị phân hủy dần. Đương nhiên, thời gian để xảy ra điều này đối với thép không gỉ là rất lâu so với nhiều hợp kim khác. Vì thế, nếu muốn kéo dài tuổi thọ cho nó càng lâu, cần thường xuyên vệ sinh, lau sạch bề mặt thép. Để quá trình chống gỉ sét được diễn ra mạnh mẽ và tốt nhất.
Hoàn toàn có thể tái chế thép không gỉ
Ngày nay, Inox được ưu tiên sử dụng trong các mặt hàng gia dụng và ngành công nghiệp. Bởi đây là một sản phẩm xanh, có thể tái chế lên đến 100%.
Thứ nhất có thể kể ra, đồ dùng bằng thép không gỉ có tuổi thọ sử dụng rất lâu. Nó có độ bền tuyệt vời theo thời gian, khó có thể làm biếng dạng được nếu không cố ý.
Thứ hai, những đồ dùng làm từ Inox có khả năng chịu nhiệt cao, không tạo ra chất độc hại khi đun nấu. Chính vì thế nó đảm bảo an toàn cho sức khỏe cho người sử dụng.
Sau khi những sản phẩm thép không gỉ được bỏ đi, người tái chế sẽ sử dụng công nghệ quang phổ tia X để phân loại các loại thép.Tiếp đó được làm sạch và nấu chảy thành hỗn hợp thép. Sau đó đổ vào khuôn đúc tạo thành các thanh hoặc tấm thép. Và sử dụng nó sản xuất nhiều sản phẩm mới tiếp theo.
Thép không gỉ có thể kéo sợi để dệt
Các nhà sản xuất rất dễ dàng rút thép không gỉ thành những sợi mỏng và phục vụ cho việc đẹt thép. Làm được điều này là nhờ vào tình dẻo dai và mềm của loại thép này. Những sản phẩm dệt từ thép không gỉ có khả năng chống các tia bức xạ và cách nhiệt cực kỳ cao.
Ứng dụng để mọi người thấy rõ ràng nhất đó chính là găng tay màn hình cảm ứng điện thoại. Khi bạn mang găng tay này để tránh nẵng thì vẫn có thể lướt điện thoại thông minh của mình một cách dễ dàng. Bên cạnh đó sợi thép không gỉ còn được dệt vào thảm lót sàn, với nhiệm vụ ngăn ngừa sự tích tụ điện nguy hiểm.
Xà phòng diệt khuẩn từ thép không gỉ
Điều này, đối với nhiều người sẽ cực kỳ lạ lẫm và khó hiểu. Thông thường chúng ta sẽ thấy những bánh xà phòng tạo bọt, dạng mềm. Nhưng làm sao một miếng thép cứng như vậy có thể làm thành xà phòng, nó có tác dụng gì?
Mặc dù loại xà phòng thép không gỉ này chưa phổ biến tại thị trường Việt Nam nhưng trên thế giới nó được sử dụng vô cũng rộng rãi. Với khả năng tiêu diệt nhiều mầm bệnh đảm bảo được sức khỏe cho người dùng. Ngoài ra, nó còn có thể đánh bay những mùi hôi do hành, tỏi,.. gây ra mà những loại xà phòng thông thường không làm được. Có được điều kỳ diệu này là nhờ sự góp mặt của lưu huỳnh trong thành phần của thép.
Thép không gỉ có thể co lại và giãn nở
Thép không gỉ sẽ co lại hay giãn nở tùy vào sự thay đổi của nhiệt độ môi trường. Đây được xem là đặc tính mà các nhà xây dựng dựa vào để tính toán cho các công trình của mình. Cụ thể là vào những ngày nóng thì thép sẽ nở thêm ra, nhưng vào mùa lạnh thì thép sẽ co nhỏ lại.
Nhờ vào những đặc tính, tính chất độc đáo của mình, thép không gỉ đã đưa cuộc sống con người ngày càng đa dạng và phong phú hơn. Thép không gỉ đã tạo ra những sản phẩm vừa giúp tiện nghi cho đời sống thường ngày. Bên cạnh đó nó còn giúp nhiều doanh nghiệp phát triển nhờ những ứng dụng sản xuất tuyệt vời. Vì thế, nhiều chuyên gia và nhà nghiên cứu vẫn đang miệt mài để tối đa hóa công dụng của hợp kim đặc biệt này.