Thép không gỉ - Giới thiệu về các hạng và gia đình

Các gia đình của thép không gỉ

Thép không gỉ là hợp kim dựa trên sắt-có chứa tối thiểu khoảng 10,5% crom; điều này tạo thành một màng oxit bảo vệ-tự phục hồi, đó là lý do tại sao nhóm thép này có đặc tính "không gỉ" hoặc khả năng chống ăn mòn. Khả năng tự phục hồi của lớp oxit có nghĩa là thép có khả năng chống ăn mòn, bất kể bề mặt bị loại bỏ bao nhiêu. Đây không phải là trường hợp khi thép carbon hoặc thép hợp kim thấp được bảo vệ khỏi sự ăn mòn bằng các lớp phủ kim loại như kẽm hoặc cadmium hoặc bằng các lớp phủ hữu cơ như sơn.

Mặc dù tất cả các loại thép không gỉ đều phụ thuộc vào sự hiện diện của crom, nhưng các nguyên tố hợp kim khác thường được thêm vào để nâng cao tính chất của chúng. Việc phân loại thép không gỉ là khác thường giữa các kim loại ở chỗ nó dựa trên bản chất cấu trúc luyện kim của chúng - các thuật ngữ được sử dụng biểu thị sự sắp xếp của các nguyên tử tạo nên các hạt của thép và có thể được quan sát thấy khi phần được đánh bóng xuyên qua một mảnh vật liệu được xem ở độ phóng đại cao qua kính hiển vi. Tùy thuộc vào thành phần hóa học chính xác của thép, cấu trúc vi mô có thể được tạo thành từ các pha ổn định austenite hoặc ferrite, một hỗn hợp "song công" của hai loại này, pha martensite được tạo ra khi một số loại thép được làm nguội nhanh chóng ở nhiệt độ cao hoặc một cấu trúc được làm cứng bằng các thành phần vi mô-kết tủa.

Mối quan hệ giữa các họ khác nhau được thể hiện trong Hình 1. Một so sánh tổng quát về các đặc tính của các họ khác nhau được đưa ra trong Bảng 1.

Hình 1.Gia đình thép không gỉ.

Thép không gỉ Austenitic

Nhóm này chứa ít nhất 16% crom và 6% niken (loại cơ bản 304 được gọi là 18/8) và có phạm vi từ hợp kim cao hoặc "siêu austenit" như loại 904L và 6% molypden.

Các nguyên tố bổ sung có thể được thêm vào như molypden, titan hoặc đồng để sửa đổi hoặc cải thiện tính chất của chúng, khiến chúng phù hợp với nhiều ứng dụng quan trọng liên quan đến nhiệt độ cao cũng như khả năng chống ăn mòn. Nhóm thép này cũng thích hợp cho các ứng dụng đông lạnh vì ảnh hưởng của hàm lượng niken trong việc chế tạo thép austenit tránh được vấn đề giòn ở nhiệt độ thấp, vốn là đặc điểm của các loại thép khác.

Mối quan hệ giữa các loại austenit khác nhau được thể hiện trong Hình 2.