Thép không gỉ - vì sao có tên gọi "inox"? các loại inox

Chúng ta từ lâu đã quen thuộc với cụm từ "inox", thường gặp ở các đồ dùng nhà bếp, vòi rửa, chậu rửa… Thế nhưng inox thật ra là gì thì không phải ai cũng biết.

Thép không gỉ (tiếng Anh: Stainless steel) thường được gọi là inox ở Việt Nam. Nguồn gốc của tên gọi này là cụm từ "inoxydable" (không bị oxy hóa) theo tiếng Pháp. 

Trong lĩnh vực luyện kim, thép không gỉ được định nghĩa là một hợp kim thép, có hàm lượng crom tối thiểu 10,5% theo khối lượng và tối đa 1,2% cacbon theo khối lượng. Sự tham gia khác nhau của các thành phần bao gồm crom, niken, mô-lip-đen, nitơ dẫn đến các cấu trúc tinh thể khác nhau tạo ra tính chất cơ lý khác nhau của thép không gỉ.

Dẫu vậy, khả năng nổi bật nhất của thép không gỉ là chống ăn mòn. Điều này xảy ra do bề mặt của inox hình thành 1 lớp màng oxit crom thụ động bên ngoài để ngăn chặn sự ăn mòn bề mặt cũng như ăn mòn sâu vào bên trong cấu trúc của kim loại. 

Lớp oxit này tự bản thân chúng có thể được "vá lại" trong trường hợp bị trầy xước hoặc bị cắt. Để làm được điều này, lớp màng oxit thụ động nói trên cần được cung cấp oxy. Vì vậy, thép không gỉ hay inox sẽ có khả năng chống ăn mòn kém hơn trong môi trường có oxy thấp.

Từ khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, kết hợp với độ bền và độ bóng cao, đã khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho nhiều ứng dụng đòi hỏi cả cường độ của thép và chống ăn mòn trong rất nhiều lĩnh vực của đời sống.

Cụ thể, thép không gỉ có thể được cuộn thành tấm, thanh, sợi hay ống - được sử dụng trong sản xuất dụng cụ nấu ăn, dao kéo, dụng cụ phẫu thuật, hay làm bể chứa hóa chất. Ngoài ra, inox cũng là vật liệu xây dựng quan trọng trong các tòa nhà lớn hay đóng vai trò như thiết bị công nghiệp trong các nhà máy giấy, nhà máy hóa chất, xử lý nước, chế biến thực phẩm...

Lịch sử thép không gỉ hay inox

Thép không gỉ gắn liền với tên tuổi của một chuyên gia ngành thép người Anh là ông Harry Brearley. Khi vào năm 1913, ông đã sáng chế ra một loại thép đặc biệt có khả năng chịu mài mòn cao, bằng việc giảm hàm lượng carbon xuống và cho crôm vào trong thành phần thép (0.24% C và 12.8% Cr).

Sau đó hãng thép ThyssenKrupp ở Đức tiếp tục cải tiến loại thép này bằng việc cho thêm nguyên tố niken vào thép để tăng khả năng chống ăn mòn acid và làm mềm hơn để dễ gia công. Trên cơ sở hai phát minh này mà hai loại mác thép 400 và 300 ra đời ngay trước Chiến tranh thế giới lần thứ nhất. Sau chiến tranh, những năm 20 của thế kỷ 20, một chuyên gia ngành thép người Anh là ông W. H Hatfield tiếp tục nghiên cứu, phát triển các ý tưởng về thép không gỉ. Bằng việc kết hợp các tỉ lệ khác nhau giữa ni ken và crôm trong thành phần thép, ông đã cho ra đời một loại thép không gỉ mới 18/8 với tỉ lệ 8% Ni và 18% Cr, chính là mác thép 304 quen thuộc ngày nay. Ông cũng là người phát minh ra loại thép 321 bằng cách cho thêm thành phần titan vào thép có tỉ lệ 18/8 nói trên.

Trải qua gần một thế kỷ ra đời và phát triển, ngày nay thép không gỉ đã được dùng rộng rãi trong mọi lĩnh vực dân dụng và công nghiệp với hơn 100 mác thép khác nhau

Các loại Inox có thể bạn chưa biết

Inox trong tiếng anh được gọi là stainless steel, chúng có 4 loại chính là Austenitic, Ferritic, Austenitic-Ferritic (Duplex) và Martensitic với đặc điểm và công dụng khác nhau.

Austenitic: Chứa 7% niken, 16% crom. Chúng có khả năng chống oxy hóa rất tốt, chịu nhiệt cao mà không bị biến dạng, linh hoạt với gia công tạo hình. Đây là loại inox được sử dụng phổ biến nhất hiện nay với các mác thép như 301, 304, 316, 321…

Ferritic: Có tối thiểu 12% và tối đa 17% crom trong thành phần. Với đặc điểm này, thép có khả năng chống ăn mòn tương đối cao, đặc biệt là so với các loại thép mềm khác. Các mác thép thường gặp như: 430, 410…

Austenitic-Ferritic (Duplex): Đây là loại thép nằm giữa 2 loại thép trên, mang đặc điểm của cả 2 loại với khả năng chống ăn mòn, mềm dẻo linh hoạt cũng như chịu lực, chịu nhiệt khá tốt,

Martensitic: Thành phần chứa tối thiểu 11% và tối đa 13% Crom. Vì thế, chúng có khả năng chống oxy hóa thấp hơn các loại inox khác.

Một số Inox phổ biến trong đời sống

Inox 304 

Inox 304 là một trong các loại Inox tốt nhất hiện nay. Vì thế nó có giá cả cao hơn các loại Inox thường là điều dễ hiểu. Inox 304 có hàm lượng Niken tương đối cao khoảng 8%. Tuy nhiên, giá của Niken ngày một leo thang. Thì những dòng sản phẩm Inox có chứa hàm lượng Niken thấp. Đang là lựa chọn khá hấp dẫn bởi giá thành của chúng . Tiêu biểu nhất phải kể đến Inox 201 và 430.

Mặc dù có giá thành cao hơn nhưng Inox 304 vẫn  được nhiều khách hàng lựa chọn. Đặc biệt trong lĩnh vực ăn uống và thực phẩm.

Inox 304 không hút nam châm. Đây cũng là 1 mẹo đơn giản để kiểm tra nồi Inox bạn mua có phải 304 hay không. Nếu thấy nồi hút nam châm thì chứng tỏ nồi Inox của bạn đã bị nhiễm tạp chất khác không phải 304.

Inox 201

Inox 201 được coi là nhãn Inox bán chạy nhất hiện nay. Inox 201 phát triển nhanh chóng khi Niken tăng giá chóng mặt. Inox 201 có giả cả rẻ hơn và ổn định hơn bằng việc thay thế Magan cho Niken. Nhờ đó mà giá Inox 201 được giảm tới mức thấp nhất. Inox 304 được thay thế bởi inox 201 ở khá nhiều lĩnh vực.

Inox 430

Thép không gỉ 430 (inox 430) là một mác thép có độ cứng thấp có chứa crom, và thuộc về nhóm thép ferritic. Thép này được biết đến với khả năng chống ăn mòn và định hình dễ dàng, có hệ số giãn nở thấp, và có khả năng chống sự oxy hóa tốt. Nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng hóa học nhất định do khả năng chống chịu được axit nitric.

 Trong Inox 201 Magan được sử dụng như là nguyên tố chính để thay thế Niken theo tỉ lệ 2:1. Điều này giúp giảm giá của Inox 201 xuống thấp nhất. Thành phần hóa học của 2 loại Inox này như sau:

• Inox 201 có 4.5% Niken và 7.1% Mangan
• Inox 304 có 8.1% Niken và 1% Mangan

Bảng so sánh đặc điểm khác nhau giữa Inox 304, 201 và 430

Đặc điểm	Inox 304	Inox 201	Inox 430
Giá thành	Cao	Thấp	Thấp
Khối lượng riêng	Cao	Thấp	Thấp
Chống gỉ, Chống ăn mòn	Khả năng chống gỉ, chống ăn mòn của 304 rất cao, cao hơn rất nhiều Inox 201. Crom và Lưu huỳnh giúp Inox 304 đứng đầu về khả năng chống gỉ và chống ăn mòn	Do hàm lượng Niken thấp nên Inox 201 được đánh giá là có khả năng chống gỉ và chống ăn mòn thấp hơn 304 khá nhiều	Inox 430 có hàm lượng Niken cực thấp nên khả năng chống gỉ rất kém. Kém hơn cả Inox 201 khá nhiều
Độ bền	Độ bền 304 tương đối cao nhưng lại kém hơn Inox 201. Tuy nhiên trong các trường hợp cụ thể thì do khả năng chống gỉ và ăn mòn cao hơn, Inox 304 lại được đánh giá bền hơn rất nhiều	Độ bền rất cao, cùng với đó là giá thành tương đối thấp khiến Inox 201 dần dần chiếm lĩnh thị trường hiện nay	Độ bền của Inox 430 không thua kém quá nhiều với Inox 201 và 304. Giá thành lại rẻ nên cũng được thị trường khá ưa chuộng

Thí nghiệm so sánh độ bền

Dưới đây là một vài thí nghiệm để so sánh độ bền của Inox 304, Inox 201, Inox 430

• Thí nghiệm 1: Thử trong điều kiện bình thường.

Ở điều kiện bình thường, Inox 304 và Inox 201 gần như không có sự khác biệt về độ bền.

• Thí nghiệm 2: Trong điều kiện môi trường nước muối, ngoài trời

Chúng ta tiến hành thí nghiệm bằng cách: Phun nước muối vào 2 loại inox 304 và 201 trong 575 giờ liền. Kết quả thu được là Inox 304 thắng áp đảo Inox 201. Bởi thành phần Niken cao nên khả năng chống gỉ và chống ăn mòn của Inox 304 luôn vượt trội.

Bởi vậy Inox 201 không phù hợp với ngành hàng hải, đóng tàu. Hay các sản phẩm được làm từ inox thường xuyên tiếp xúc với môi trường nước muối hay các điều kiện khắc nghiệt khác.

• Thí nghiệm 3: Thử nghiệm trong môi trường axit

Axit là loại thuốc thử chuyên dụng. Để xác định được sức bền của các loại inox. Khi cho axit vào, Inox 304 gần như không có phản ứng gì. Còn Inox 201 thì sủi bọt và phản ứng lại với axit.

 

Sưu tầm

Related Posts by Categories