Năm đặc tính của thép không gỉ

thép không gỉ austenit

Thép không gỉ austenit chủ yếu dựa trên cấu trúc mạng lập phương tâm mặt (fcc) của austenit (pha γ). Các ví dụ phổ biến là 304, 316, v.v.

Không có tính từ tính, chủ yếu được làm cứng thông qua gia công nguội.

Tính chất cơ học của nó không thể thay đổi bằng nhiệt luyện mà chỉ có thể thay đổi bằng biến dạng nguội.

Không có tính từ tính, có khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt, dễ tạo hình và hàn là những đặc tính quan trọng của loại thép này.

thép không gỉ Ferrit

Thép không gỉ ferit là một loại thép không gỉ chủ yếu được cấu tạo từ ferit trong quá trình sử dụng. Các ví dụ phổ biến là 405, 430, v.v.

Khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất vượt trội hơn so với dòng thép không gỉ austenitic; có từ tính mạnh ở nhiệt độ phòng; không thể làm cứng bằng nhiệt luyện; có khả năng gia công nguội tuyệt vời.

Do pha ferit tồn tại ổn định nên thép không gỉ ferit không thể tôi cứng. Loại thép này thể hiện độ dẻo và khả năng chống ăn mòn tối ưu nhất ở trạng thái ủ. Thép có từ tính ở nhiệt độ phòng. Nó có đặc điểm là độ dẫn nhiệt cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp, khả năng chống oxy hóa tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn ứng suất vượt trội, nhờ đó thích hợp để chế tạo các bộ phận chịu được sự ăn mòn của khí quyển, hơi nước, nước và axit oxy hóa. Tuy nhiên, loại thép này cũng có nhược điểm như độ dẻo kém, khả năng hàn giảm đáng kể và độ chống ăn mòn bị suy giảm sau khi hàn, điều này làm hạn chế ứng dụng của nó. Thép được sử dụng rộng rãi trong trang trí nội thất, các bộ phận trong thiết bị đốt dầu nặng, đồ gia dụng và vật dụng gia đình.

Thép không gỉ martensit (M)

Thép không gỉ martensit đề cập đến cấu trúc ma trận là dạng martensit, thường gặp như các mác 403, 416, 420, 440;

Đặc điểm chính của thép không gỉ martensit là có từ tính mạnh ở nhiệt độ phòng, khả năng chống ăn mòn không quá vượt trội nhưng độ bền cao, thường được sử dụng làm thép kết cấu độ bền cao.

Xu hướng hóa cứng mạnh, dễ bị nứt nguội. Ở những vùng mối hàn được đun nóng trên 1150°C, kích thước hạt tăng lên đáng kể. Cả tốc độ làm nguội quá nhanh hoặc quá chậm đều có thể gây giòn mối nối, dẫn đến hiện tượng giòn ở 475°C. Khả năng ăn mòn giữa các hạt thấp hơn, và các mác thép 30Cr13, 40Cr13, 40Cr17Mo và 95Cr18 có xu hướng hóa cứng mạnh hơn, thường không phù hợp với việc hàn. Thép không gỉ martensit có điểm chuyển đổi rõ ràng và có thể được tăng cường độ bằng cách tôi. Nhờ hàm lượng crôm cao, chúng có khả năng tôi tốt, và độ cứng, độ bền cũng như độ dẻo dai của chúng có thể điều chỉnh trong một phạm vi rộng khi ram. Thép không gỉ martensit giàu carbon có độ cứng cao, thích hợp cho cả ứng dụng kết cấu và dụng cụ. Chúng thường được sử dụng trong các bộ phận như trục, thanh piston, bơm, van, lò xo và bulông đòi hỏi tính chất cơ học cao, khả năng tôi tốt và khả năng chống ăn mòn của axit nitric và axit hữu cơ.

Thép không gỉ hai pha (biphasic) chỉ loại thép mà trong đó cả pha ferit và austenit đều chiếm khoảng 50%, nói chung pha có hàm lượng thấp hơn không được ít hơn 30%. Loại thép này có các đặc tính của cả thép không gỉ austenit và ferit. Ví dụ thường dùng: 2205.

So với ferit, nó có độ dẻo và độ bền va đập cao hơn, không bị giòn ở nhiệt độ phòng, khả năng chống ăn mòn giữa các hạt và tính hàn được cải thiện đáng kể, đồng thời vẫn giữ được đặc tính giòn 475℃ của thép không gỉ ferit, độ dẫn nhiệt cao và tính siêu dẻo.

So với thép không gỉ austenit, loại này có độ bền cao hơn và khả năng chống ăn mòn giữa các hạt cũng như ăn mòn ứng suất do clorua được cải thiện rõ rệt.

Thép không gỉ hai pha chứa molypden có khả năng chống ăn mòn ứng suất clorua tốt ngay cả khi ứng suất thấp.

Có khả năng chống mỏi ăn mòn và mài mòn ăn mòn tốt. Phù hợp để chế tạo các thiết bị động lực như bơm, van làm việc trong môi trường có điều kiện ăn mòn nhất định.

Các tính chất cơ học toàn diện tốt. Vật liệu có độ bền cao và độ bền mỏi cao.

Khả năng hàn tốt, ít có xu hướng nứt nhiệt, nói chung không cần nung nóng trước khi hàn và không cần xử lý nhiệt sau khi hàn.

So với thép không gỉ austenit, vật liệu này có hệ số dẫn nhiệt cao hơn và hệ số giãn nở dài thấp hơn, thích hợp để chế tạo thiết bị lót và sản xuất tấm composite. Ngoài ra, nó cũng thích hợp để chế tạo ống dẫn nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt, hiệu suất truyền nhiệt cao hơn so với thép không gỉ austenit.

Không nên sử dụng trong điều kiện làm việc cao hơn 300℃.

Thép không gỉ hai pha có thể được sử dụng trong các thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị ngưng tụ lạnh và thiết bị chịu được nước biển, nhiệt độ cao, axit nitric đậm đặc trong các lĩnh vực như lọc dầu, phân bón, sản xuất giấy, dầu mỏ và hóa chất.

thép không gỉ cứng hóa bằng kết tủa

Thép không gỉ với ma trận austenit hoặc martensit, được làm cứng (tăng cường độ) thông qua quá trình tôi kết tủa (còn được gọi là làm cứng lão hóa). Các ví dụ phổ biến là 630, 660, v.v.

Thép không gỉ tôi kết tủa kết hợp các đặc tính của các loại thép này, với khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ austenit và độ bền cao của thép không gỉ martensit.

Thép không gỉ tôi kết tủa có đặc điểm là độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt. Khả năng chống ăn mòn của nó không chỉ liên quan đến thành phần hóa học, mà còn liên quan đến xử lý nhiệt, đặc biệt là nhiệt độ lão hóa.

Thép không gỉ có độ bền cao nhờ quá trình kết tủa làm cứng là một loại thép không gỉ cường độ cao. Trong các ứng dụng công nghiệp, cần đặc biệt lưu ý đến hiện tượng nứt do hydro và nứt ăn mòn ứng suất.

Nó được sử dụng rộng rãi ở các bộ phận đòi hỏi cả độ bền cao và khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa cao, ví dụ như trục tua-bin áp suất thấp, cánh dẫn hướng, cánh làm việc, khung quạt, các bộ phận buồng đốt động cơ hàng không, công nghiệp dầu khí, đóng tàu, lò phản ứng hạt nhân, tua-bin hơi nước, các bộ phận rèn cường độ cao, van hệ thống áp suất cao, v.v.