Kỹ thuật

Các loại thép không gỉ, phân loại dựa trên cấu trúc vi mô và các tính chất hóa học và vật lý

1
Họ thép không gỉ, phân loại dựa trên cấu trúc vi mô và tính chất hóa lý 

Thép không gỉ chủ yếu được phân loại thành năm họ chính dựa trên cấu trúc vi mô của chúng, với sự khác biệt cũng phát sinh từ thành phần hóa học và tính chất vật lý như khả năng chống ăn mòn, độ bền và hành vi từ tính. Các họ này bao gồm các loại austenit, ferit, martensitic, duplex và kết tủa.

Nhóm Austenit

Thép không gỉ Austenit có cấu trúc vi mô hình khối tâm mặt (FCC) được ổn định bởi niken, mangan hoặc nitơ, chiếm khoảng hai phần ba sản lượng. Chúng chứa 16-25% crom và 8-12% niken, mang lại khả năng chống ăn mòn, khả năng định hình và đặc tính không từ tính tuyệt vời, nhưng chúng không thể xử lý nhiệt để làm cứng.

Họ Ferritic

Các loại ferit có cấu trúc vi mô hình khối (BCC) tập trung vào cơ thể với 10,5-30% crom và carbon thấp (dưới 0,08%), thường bao gồm molypden để chống ăn mòn tốt hơn. Từ tính và tiết kiệm chi phí do niken tối thiểu, chúng cung cấp độ dẻo và khả năng hàn tốt nhưng độ bền thấp hơn austenit.

Họ Martensitic

Thép martensitic tạo thành cấu trúc tứ giác tâm thân (BCT) thông qua xử lý nhiệt, với 10,5-18% crom và cacbon cao hơn (0,2-1,0%). Chúng mang lại độ cứng và độ bền cao thông qua quá trình làm nguội nhưng có khả năng chống ăn mòn vừa phải và có từ tính.

Nhóm Duplex

Thép không gỉ duplex cân bằng khoảng 50% ferit và 50% austenit, với crom cao (20-25%), niken thấp (1-7%), molypden và nitơ. Cấu trúc vi mô này mang lại sức mạnh vượt trội, khả năng chống nứt do ăn mòn do ứng suất và ổn định giá cả so với austenit.

Nhóm làm cứng lượng mưa

Các loại làm cứng kết tủa (PH), như 17-4PH, kết hợp cấu trúc martensitic hoặc bán austenit với các nguyên tố hợp kim để làm cứng theo tuổi, mang lại độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt. Chúng yêu cầu xử lý nhiệt cụ thể để có các đặc tính tối ưu.

 

 

👈 Hướng dẫn toàn diện về các loại thép không gỉ, phân loại chúng dựa trên cấu trúc vi mô và các tính chất hóa học và vật lý.

1. Các loại thép không gỉ (Bảng tóm tắt)
Thép không gỉ được chia thành 5 loại chính:

Austenit (loạt 300): Phổ biến nhất. Có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng hàn cao, nhưng không bị hút bởi nam châm và không cứng lại khi nung nóng (chỉ cứng lại khi gia công nguội). Ví dụ: 304, 316.

Ferritic (loạt 400): Chứa crom và một lượng nhỏ niken. Bị hút bởi nam châm, có khả năng chống ăn mòn tốt và thường rẻ hơn. Ví dụ: 409, 430.

Martensit (Martensit – loạt 400/500): Đặc trưng bởi độ cứng và độ bền rất cao, bị hút bởi nam châm và có thể được làm cứng bằng xử lý nhiệt. Được sử dụng trong dụng cụ phẫu thuật và dao. Ví dụ: 410, 420.

Thép song pha: Sự kết hợp giữa thép austenit và ferrit. Nó kết hợp độ bền cao với khả năng chống ăn mòn do ứng suất tuyệt vời. Được sử dụng trong các giàn khoan dầu khí. Ví dụ: 2205.

Thép tôi cứng bằng kết tủa: Cung cấp độ bền rất cao với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ. Ví dụ: 17-4PH.

2. Sơ đồ mối quan hệ hóa học (Hình dưới)

Phần này giải thích cách thay đổi hoặc thêm một số nguyên tố hóa học nhất định sẽ biến đổi kim loại từ loại cơ bản (thường là 304) thành các loại chuyên dụng khác:

Để cải thiện khả năng chống rỗ: Molypden (Mo) được thêm vào, tạo ra loại 316.

Để giảm độ nhạy và ngăn ngừa ăn mòn trong quá trình hàn:

Carbon (C thấp hơn) được giảm để tạo ra các loại như 304L và 316L.

Hoặc thêm titan (Ti) để tạo ra thép 321.

Hoặc thêm niobi (Nb) và tantali để tạo ra thép 347.

Để cải thiện khả năng gia công: Thêm lưu huỳnh (S) hoặc selen, như trong thép 303.

Để tăng độ bền và khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao: Tăng hàm lượng crom và niken để tạo ra thép 309 và 310.

Để tạo ra thép song pha: Tăng hàm lượng crom và giảm hàm lượng niken. 👌 Tóm tắt các đặc tính để so sánh nhanh
Nhóm thép từ tính
Khả năng hàn
Độ bền
Đặc điểm chính
Austenit
Không hút kim loại
Xuất sắc
Khả năng chống ăn mòn thấp/trung bình
Dễ tạo hình
Ferit
Hút kim loại
Trung bình
Chi phí và khả năng chống chịu trung bình
Martensit
Hút kim loại
Trung bình
Độ cứng cao (dụng cụ cắt)
Duplex
Hút kim loại
Tốt

#Stainless_Steel_Families 

(St.)

0 ( 0 bình chọn )

NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

https://nguyenquanghung.net
Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

Ý kiến bạn đọc (0)

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *