Thép không gỉ nào là tốt nhất cho bạn? Hướng dẫn thực tế về các loại hợp kim và tính chất của

Thành phần hóa học của thép không gỉ ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của nó, tác động đến hiệu suất, chi phí và tuổi thọ của sản phẩm. Hiểu các yếu tố chính và kiểm tra thành phần hóa học phù hợp có thể hướng dẫn bạn đến lựa chọn tốt nhất cho ứng dụng cụ thể của mình.

Sau đây là bảy lưu ý quan trọng, mỗi lưu ý đều có ví dụ thực tế và khuyến nghị về cấp độ hợp kim để giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt khi lựa chọn thép không gỉ phù hợp với nhu cầu của mình:

1. Thép cần phải có sức chịu lực như thế nào?

Khả năng chống chịu các yếu tố môi trường của thép không gỉ là một trong những đặc điểm nổi bật của nó. Khả năng chống ăn mòn là điều cần thiết cho các ứng dụng tiếp xúc với axit, clorua hoặc điều kiện công nghiệp và hàng hải khắc nghiệt. Tương tự như vậy, khả năng chịu nhiệt độ nên được tính đến đối với các môi trường khắc nghiệt.

• Chống ăn mòn : Đối với môi trường biển, các loại 316, 316L và 904L là lý tưởng do khả năng chống rỗ và ăn mòn clorua. Trong môi trường công nghiệp, thép không gỉ duplex 2205 có khả năng chống ăn mòn và độ bền cao hơn.
• Ứng dụng nhiệt độ cao : Các loại thép chịu nhiệt như 310 , S30815 và 446 thường được sử dụng cho các bộ phận lò và bộ trao đổi nhiệt.
• Môi trường nhiệt độ thấp : Các loại thép có nhiệt độ thấp bao gồm 304LN, 316 và 904L vẫn giữ được độ bền và độ cứng trong điều kiện thời tiết cực lạnh, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các bồn chứa LNG hoặc đường ống nhiệt độ thấp.

2. Khả năng tạo hình quan trọng như thế nào?

Khả năng tạo hình quyết định mức độ dễ dàng định hình vật liệu mà không bị nứt hoặc mất đi tính toàn vẹn về mặt cấu trúc.

• Các loại thép dễ tạo hình : 304 , 316 và 430 được sử dụng rộng rãi để sản xuất đồ nấu nướng, bồn rửa nhà bếp và các thiết kế kiến ​​trúc phức tạp do khả năng tạo hình tuyệt vời của chúng.
• Ứng dụng đặc biệt : Đối với các ứng dụng đòi hỏi cả khả năng tạo hình và khả năng chống ăn mòn cao hơn, 2205 và 3CR12 là lựa chọn tốt.

3. Thép của bạn có cần gia công không?

Khả năng gia công của thép không gỉ thay đổi tùy theo cấp độ và thành phần. Quá trình làm cứng trong khi gia công có thể gây ra những thách thức, nhưng một số cấp độ nhất định, chẳng hạn như 303 hoặc 416 có lưu huỳnh để tăng khả năng gia công.

• Các loại dễ gia công : 303 và 416 lý tưởng để sản xuất các thành phần gia công như ốc vít, chốt và bánh răng. Các loại này cân bằng giữa khả năng gia công và khả năng chống ăn mòn chấp nhận được.
• Khả năng gia công và độ bền cân bằng : 3CR12 phù hợp với băng tải và các bộ phận khai thác nơi khả năng chống mài mòn và khả năng gia công đều quan trọng như nhau.

Có cần phải hàn không?

Hàn có thể gây ra những rủi ro như nứt và ăn mòn thép không gỉ nếu sử dụng loại thép không phù hợp.

• Lý tưởng để hàn : 304L và 316L được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị thực phẩm, chẳng hạn như bồn chứa và đường ống, do hàm lượng carbon thấp, giúp giảm thiểu sự ăn mòn giữa các hạt tại các mối hàn.
• Hàn chuyên dụng : Đối với các nhà máy chế biến hóa chất, 347 (được ổn định bằng niobi) có khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất tuyệt vời và tính hàn cao.

Ứng dụng có yêu cầu xử lý nhiệt không?

Xử lý nhiệt làm thay đổi các tính chất cơ học của thép không gỉ, khiến nó trở thành yếu tố quan trọng cần cân nhắc trong một số ứng dụng nhất định.

• Mã thép có thể làm cứng : 440C và 17-4PH thường được sử dụng trong các công cụ chính xác, chẳng hạn như dụng cụ phẫu thuật và lưỡi cắt, vì chúng đạt được độ cứng cao và khả năng chống mài mòn sau khi xử lý nhiệt.
• Các loại không thể làm cứng : Nếu bạn đang sản xuất tấm trang trí hoặc tấm ốp, các loại thép austenit như 304 và 316 được ưu tiên vì chúng duy trì độ bền và độ hoàn thiện bề mặt mà không cần phải làm cứng.

Thép cần có độ bền như thế nào?

Việc lựa chọn độ bền phù hợp sẽ đảm bảo an toàn mà không gây tốn kém hoặc tăng trọng lượng không cần thiết.

• Cấp độ cường độ cao : Thép martensitic như 440C và thép tôi kết tủa như 17-4PH cung cấp độ bền và sức mạnh vượt trội cần thiết cho các bộ phận hàng không vũ trụ và ô tô.
• Độ bền và độ dẻo vừa phải : 316 và 304 thường được sử dụng cho các ứng dụng kết cấu như lan can hoặc cầu, nơi cần sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo.
• Độ bền kép và khả năng chống ăn mòn : Các loại thép hai lớp như 2205 và 2507 được sử dụng trong các giàn khoan ngoài khơi và bể chứa hóa chất vì độ bền và khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất tuyệt vời.

Chi phí trả trước và chi phí trọn đời khác nhau như thế nào?

Tính hiệu quả về mặt chi phí của thép không gỉ phụ thuộc vào tính phù hợp của nó với môi trường và ứng dụng của bạn.

• Khả năng chống ăn mòn cao và độ bền cao : Đối với các nhà máy xử lý nước hoặc khử muối, 316 hoặc 2205 có thể có chi phí ban đầu cao hơn nhưng giảm việc bảo trì và thay thế theo thời gian.
• Tùy chọn tiết kiệm chi phí : Trong các ứng dụng trong nhà, chẳng hạn như tấm ốp thang máy hoặc lan can trang trí, 430 hoặc 3CR12 mang lại chi phí ban đầu thấp hơn trong khi vẫn đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất.

Grade	Chromium (Cr)	Nickel (Ni)	Carbon (C)	Molybdenum (Mo)	Manganese (Mn)	Silicon (Si)	Nitrogen (N)	Nguyên tố khác
Ảnh hưởng tới mác thép	Cải thiện khả năng chống oxy hóa và độ cứng	Cải thiện sức mạnh, độ cứng và độ dẻo	Cải thiện sức mạnh, độ cứng	Cải thiện độ cứng, độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn	Cải thiện sức mạnh và giảm thiểu quá trình khử oxy	Cải thiện độ bền, độ cứng và khả năng chống oxy hóa	Cải thiện khả năng chống ăn mòn, rỗ
304	18.0–20.0%	8.0–10.5%	≤0.08%	–	≤2.0%	≤0.75%	–	–
316	16.0–18.0%	10.0–14.0%	≤ 0.08%	2.0–3.0%	≤ 2.0%	≤ 0.75%	–	–
310	24.0–26.0%	19.0–22.0%	≤0.25%	–	≤2.0%	≤1.50%	–	–
904L	19.0–23.0%	23.0–28.0%	≤0.02%	4.0–5.0%	≤2.0%	≤1.00%	–	Copper (1.0–2.0%)
2205	21.0–23.0%	4.5–6.5%	≤0.03%	2.5–3.5%	≤2.0%	≤1.00%	0.08–0.20%	–
3CR12	10.5–12.5%	≤1.5%	≤0.03%	≤0.6%	≤1.5%	≤1.00%	–	Phosphorus (≤0.04%), Sulphur (≤0.015%)
17-4PH	15.0–17.5%	3.0–5.0%	≤0.07%	≤0.50%	≤1.0%	≤0.50%	–	Copper (3.0–5.0%), Niobium (≤0.45%)
303	17.0–19.0%	8.0–10.0%	≤0.15%	–	≤2.0%	≤1.00%	–	Sulphur (0.15–0.35%)
416	12.0–14.0%	≤1.5%	≤0.15%	–	≤ 1.25%	≤1.00%	–	Sulphur (0.15–0.35%)
347	17.0–19.0%	9.0–13.0%	≤0.08%	–	≤2.0%	≤0.75%	–	Niobium (≤1.0%)
430	16.0–18.0%	–	≤0.12%	–	≤1.0%	≤1.00%	–	–
S30815	24.0–26.0%	19.0–21.0%	≤0.10%	0.20–0.60%	≤2.0%	≤1.50%	0.08–0.20%	–

Đơn giản hóa sự lựa chọn của bạn với việc xác định chính xác

Việc lựa chọn đúng loại thép không gỉ cho nhu cầu của bạn có thể phức tạp, nhưng đảm bảo độ chính xác của nó thậm chí còn quan trọng hơn. Duy trì quyền kiểm soát hoàn toàn đối với các vật liệu bạn mua sẽ củng cố độ tin cậy và hiệu suất của sản phẩm, ngăn ngừa các lỗi tốn kém và cho phép tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng.

Máy phân tích huỳnh quang tia X di động Vanta® (pXRF) có thể là một công cụ vô giá để đạt được điều này, cung cấp khả năng nhận dạng cấp độ và phân tích thành phần chính xác, không phá hủy. Bằng cách tích hợp công nghệ pXRF vào quy trình làm việc của bạn, bạn có thể hợp lý hóa quy trình lựa chọn vật liệu và tăng cường sự tự tin của mình trong mọi lần mua hàng.