Đặc điểm của các loại thép không gỉ phổ biến

Giới thiệu

Việc bổ sung crom (vượt quá 12%) vào các chế phẩm thép, tạo ra một lớp bề mặt ổn định của oxit crom, độ ổn định của màng tăng lên khi tăng hàm lượng crom. Màng oxit này chống lại sự ăn mòn và là cơ sở mà gia đình thép không gỉ được xây dựng.

Thép không gỉ Ferritic

Thép carbon thấp chứa 12 đến 30% crôm là thép không gỉ ferritic (ví dụ 430, 409) không thể xử lý nhiệt. Tăng tính chất cơ học chỉ có thể đạt được bằng cách gia công nguội. Khả năng chống ăn mòn của nhóm này tốt hơn đáng kể so với thép crôm cao carbon cao.

Thép không gỉ Martensitic

Thép crôm cao cacbon cao có thể xử lý nhiệt do hậu quả của hàm lượng carbon cao hơn và được gọi là thép không gỉ martensitic (ví dụ: 410, 416). Tuy nhiên, chúng thể hiện khả năng chống ăn mòn thấp hơn do sự suy giảm crom của màng oxit. Chúng thể hiện sức mạnh tốt và khả năng chống oxy hóa lên tới 750 ° C, mặc dù khả năng của chúng trên 600 ° C là kém.

Thép không gỉ Austenitic

Thép không gỉ Austenitic (ví dụ 302, 316) là kết quả của việc bổ sung niken (thường từ 10 đến 20%) cho thép carbon thấp có chứa 18 đến 25% crôm. Những loại thép này thể hiện khả năng chống ăn mòn vượt trội trong một loạt các môi trường. Các thuộc tính chỉ có thể được sửa đổi bởi gia công nguội. Chúng cũng đắt hơn đáng kể so với loại chỉ chứa crom. Khi đề cập đến được làm bằng 'thép không gỉ', nói chung chính là các loại thép không từ tính này. Trong khi sự giãn nở nhiệt của các loại thép này tương tự như đồng, thì độ dẫn nhiệt của chúng kém hơn so với nhôm ở nhiệt độ phòng.

Thép không gỉ cứng

Thép không gỉ cứng (ví dụ: 17-4 PH, PH 13-8 Mo) là các hợp kim crôm-niken có chứa các yếu tố làm cứng kết tủa như đồng, nhôm hoặc titan. Các hợp kim có hai loại chung; semi austenitic, yêu cầu xử lý nhiệt kép để đạt được các đặc tính cường độ cuối cùng và martensitic, đòi hỏi một xử lý nhiệt duy nhất để đạt được các đặc tính cường độ cuối cùng. Ưu điểm chính của các hợp kim này là xử lý nhiệt ở nhiệt độ thấp cần thiết để đạt được cường độ cuối cùng, có thể cao tới 2 GPa, dẫn đến tỉ lệ và biến dạng tối thiểu, do đó cho phép các bộ phận được gia công trước khi xử lý nhiệt cuối cùng.

Cần lưu ý rằng crom có ​​xu hướng di chuyển đến ranh giới hạt ở nhiệt độ cao, nơi nó tạo thành cacbua crôm. Đây là một vấn đề nghiêm trọng trong các khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn. Hiệu ứng này được gọi là "phân rã mối hàn" và gây ra sự hư hỏng do ăn mòn dọc theo ranh giới hạt nơi có sự suy giảm của crom. Đối với hàn, hàm lượng carbon <0,03% được chỉ định để tránh sự hình thành cacbua đáng kể. Ngoài ra, thép có thể được 'ổn định' với việc bổ sung titan hoặc niobi tạo thành cacbua ưu tiên cho crom.

Mặc dù thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn cao hơn các loại thép khác, nhưng chúng phải tuân theo các cơ chế ăn mòn cụ thể, chẳng hạn như phân rã mối hàn, cho nên phải tùy thuộc vào các ứng dụng cụ thể.



Tác giả chính: Justin Furness