Tính chất cơ học thép không gỉ

Nếu bạn không chắc các thuộc tính được thảo luận bên dưới có nghĩa là gì, bạn có thể xem tổng quan về các thuộc tính vật liệu của chúng tôi để xem giải thích dài hơn về từng loại.

Sức mạnh năng suất

Tùy thuộc vào loại, thép không gỉ có thể có độ bền cao và độ giãn dài thấp hoặc độ bền thấp và độ giãn dài cao. Họ so sánh rất tốt với thép carbon khi nói đến sức mạnh năng suất.

Sức mạnh ở nhiệt độ cao

Thép không gỉ hoạt động tương đối tốt hơn so với các loại thép carbon khác ở nhiệt độ cao hơn. Nó cho thấy khả năng chống cháy tốt hơn do hệ số duy trì cường độ cao ở nhiệt độ cao (trên 500°C). Nó cũng có hệ số duy trì độ cứng tốt hơn so với thép carbon trên 300°C.

Sức căng

Khi nói đến độ bền kéo , thép không gỉ vượt trội so với các vật liệu như nhôm, đồng thau và thép nhẹ.

Độ bền kéo cao nhất được nhìn thấy ở các lớp cứng kết tủa và martensitic. Các loại này có thể có độ bền kéo gấp đôi so với các loại 304 và 316 phổ biến. Đặc biệt, thép song công có tỷ lệ cường độ/độ dẻo cao.

kháng đông lạnh

Một số loại thép không gỉ cực kỳ thành thạo trong việc xử lý phạm vi nhiệt độ rộng hơn. Thép Austenitic thể hiện độ dẻo dai đặc biệt và tăng độ bền kéo ở nhiệt độ dưới 0 độ C. Điều này mở rộng đáng kể phạm vi sử dụng của chúng, mở ra những con đường mới cho các ứng dụng hiện đại.

Mặt khác, các loại làm cứng ferrite, martensitic và kết tủa không tốt ở nhiệt độ đông lạnh vì độ dẻo dai của chúng giảm xuống khi nhiệt độ giảm.

độ dẻo

Độ dẻo của các loại thép không gỉ khác nhau có thể khác nhau đáng kể. Một số loại có độ dẻo cao cho phép sử dụng các quy trình kéo sâu vất vả.

Tỷ lệ làm cứng công việc cao hơn

Đặc tính này đề cập đến khả năng tăng cường độ bền của kim loại thông qua các quy trình gia công nguội. Thép không gỉ có thể được ủ và gia công nguội để điều chỉnh độ bền của nó đến mức mong muốn.

Điều này có nghĩa là cùng một loại có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng bằng cách thay đổi cường độ của nó. Ví dụ, cùng loại có thể được sử dụng làm lò xo hoặc dây có thể uốn cong bằng cách ủ và gia công nguội.

Độ dẫn điện và từ tính

Như tất cả các kim loại, thép không gỉ dẫn điện. Tuy nhiên, độ dẫn điện này cực kỳ thấp như trong trường hợp của tất cả các loại thép.

Trong các ngành công nghiệp có tiêu chuẩn vệ sinh cao hoặc thiết bị điện có thể bị ăn mòn hoặc môi trường ẩm ướt, vỏ thép không gỉ được sử dụng để bảo vệ.

Thép không gỉ Austenitic không có từ tính, tuy nhiên, gia công nguội có thể được sử dụng để tạo ra các đặc tính từ tính ở một số loại. Tất cả các loại khác hiển thị các thuộc tính từ tính.

Tính chất hóa học thép không gỉ

Tính chất hóa học là những gì làm cho vật liệu này trở nên đặc biệt và mang lại cho nó sự độc đáo.

Chống oxy hóa cao

Đặc tính nổi bật này của thép không gỉ chịu trách nhiệm cho nhiều ứng dụng độc đáo của nó trong ngành. Khả năng chống oxy hóa cao là kết quả của crom trong thép không gỉ. Tỷ lệ crom có ​​thể lên tới 26% ở một số loại.

Các kim loại khác có thể được bảo vệ bằng lớp phủ và sơn chống ăn mòn nhưng một khi lớp sơn này bị mài mòn, quá trình ăn mòn bắt đầu. Trong trường hợp thép không gỉ, bất kỳ sự loại bỏ lớp phủ oxit crom tự nhiên nào do hư hỏng bề mặt đều dẫn đến việc hình thành một lớp phủ mới trên bề mặt tiếp xúc để ngăn chặn sự suy giảm do ăn mòn.

Trơ về mặt sinh học

Thép không gỉ trơ về mặt sinh học, làm cho nó trở thành một lựa chọn hợp lý cho các thiết bị y tế như dụng cụ phẫu thuật, vít và tấm chấn thương. Tính chất này cũng làm cho nó trở thành kim loại lý tưởng cho các sản phẩm dao kéo và dụng cụ nhà bếp.

Kháng axit, bazơ và vật liệu hữu cơ

Thép không gỉ có khả năng chống lại một loạt các hợp chất. Nó có khả năng chống axit, bazơ cũng như các hợp chất hữu cơ. Khả năng chống axit khác nhau đối với các loại khác nhau. Một số loại có thể chống lại axit đậm đặc trong khi những loại khác chỉ có thể chống lại nồng độ thấp.

Không phản ứng tương tự được quan sát thấy với các hợp chất cơ bản và các hợp chất hữu cơ. Điều này làm cho thép không gỉ trở thành vật liệu rất phù hợp để sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất để lưu trữ, xử lý và các quy trình khác.

Thép không gỉ cũng chống lại độ ẩm, muối, lưu huỳnh, carbon dioxide và các hợp chất clorua một cách dễ dàng. Điều này giúp nó tồn tại trong một số môi trường khắc nghiệt trong thời gian dài hơn hầu hết các kim loại khác.

Các tài sản khác

Các tính chất quan trọng không chỉ giới hạn ở cơ học và hóa học. Có những cái khác trong danh sách dưới đây có ích cho các ứng dụng khác nhau.

Khả năng tái chế

Như đã đề cập trước đây, có thể tái chế thép không gỉ để sản xuất các sản phẩm mới. Điều này làm giảm áp lực lên môi trường đối với nhu cầu thép của chúng ta bằng cách yêu cầu ít nguyên liệu thô hơn cũng như giảm sự hình thành chất thải.

Bản chất không phân hủy sinh học của nó cũng ngăn không cho nó làm ô nhiễm tài nguyên vì nó không bị phân hủy và thấm vào đất hoặc hồ chứa nước.

Quá dễ để làm việc với

Thép không gỉ có khả năng gia công cao và khả thi cho phép nhà thiết kế tạo ra các hình dạng và sản phẩm phức tạp. Các dịch vụ cắt laser thép không gỉ , gia công CNC , uốn, v.v đều có sẵn mà không cần bất kỳ thiết bị đặc biệt nào.

Khả năng làm sạch

Các sản phẩm thép không gỉ dễ dàng làm sạch bằng các sản phẩm gia dụng không độc hại như chất tẩy rửa, xà phòng hoặc dung dịch tẩy rửa. Điều này giúp chúng luôn trông như mới trong một thời gian dài, tăng tuổi thọ sử dụng.

Điều này cuối cùng làm giảm lãng phí và làm cho giao dịch mua ban đầu tương đối đắt tiền trở nên đáng giá về lâu dài.

Khiếu thẩm mỹ

Các sản phẩm thép không gỉ có độ bóng cao nên là lựa chọn lý tưởng cho các bề mặt tiếp xúc. Nó có nhiều loại hoàn thiện từ sáng đến mờ. Nó có thể được chải, khắc, dập nổi và pha màu để tạo hiệu ứng.

Các yếu tố hợp kim

Khi nói đến thép không gỉ, có một số lượng lớn các loại có sẵn để lựa chọn. Tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim được thêm vào, các thuộc tính có thể thay đổi đáng kể. Nó phụ thuộc vào các yêu cầu đối với ứng dụng để chọn tùy chọn hiệu quả về chi phí phù hợp nhất.

Hãy xem những nguyên tố hợp kim nào có thể được thêm vào và chúng ảnh hưởng như thế nào đến sản phẩm cuối cùng.

Crom

Chromium là nguyên tố hợp kim xác định trong thép không gỉ. Nó mang lại cho thép đặc tính là ‘không gỉ’. Lớp thụ động của oxit crom cùng với việc bảo vệ bề mặt cũng ngăn chặn sự khuếch tán oxy vào kim loại giúp bảo vệ cấu trúc bên trong của kim loại khỏi bị ăn mòn.

Các ion oxit crom cũng có kích thước tương tự như các phân tử thép dẫn đến liên kết bền chặt giữa hai loại này. Điều này cho phép các ion oxit vẫn bám chặt vào bề mặt trong điều kiện làm việc bình thường.

Tối thiểu 10,5 phần trăm là cần thiết để một loại thép “không gỉ”. Tuy nhiên, việc thêm nhiều crom hơn là phổ biến để tăng khả năng chống ăn mòn.

Chromium cũng hoạt động như một chất ổn định ferrite gây ra sự hình thành vi cấu trúc ferrite trong hợp kim.

Niken

Niken được thêm vào để cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn. Nó cũng là một chất ổn định austenite, thúc đẩy sự hình thành austenite.

Thêm 8-9% niken thu được cấu trúc austenit hoàn toàn mang lại đặc tính hàn tuyệt vời. Tăng thêm tỷ lệ phần trăm niken mang lại các đặc tính tốt hơn cho khả năng thi công và chống ăn mòn.

Đồng

Đồng cũng hoạt động như một chất ổn định austenite và cải thiện đặc tính chống ăn mòn và làm cứng.

Thêm vào đó, nó tạo ra các sản phẩm thép không gỉ phù hợp với điều kiện làm việc lạnh cần thiết với vít và đinh.

Silicon

Việc bổ sung silicon giúp cải thiện khả năng chống chịu của thép không gỉ đối với axit nitric và axit sunfuric đậm đặc. Nó cũng thúc đẩy sự hình thành ferit và làm cho kim loại có khả năng chống lại quá trình oxy hóa.

Nitơ

Nitơ là một chất ổn định austenite và nó cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn cục bộ. Ăn mòn cục bộ đề cập đến các hiện tượng như ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ hở và ăn mòn giữa các hạt.

Molypden

Molypden và vonfram cải thiện các đặc tính chống ăn mòn chung và cục bộ. Cái trước là chất ổn định ferit và do đó, khi được sử dụng trong hợp kim austenit, phải được cân bằng với chất ổn định austenit để duy trì thành phần austenit.

Molypden cũng tăng cường độ bền ở nhiệt độ cao khi được thêm vào thép không gỉ martensitic. Thêm vonfram với molypden cũng cải thiện các tính chất nêu trên.

mangan

Mangan cải thiện các đặc tính về độ bền, độ dẻo dai và độ cứng của thép không gỉ. Việc bổ sung mangan giúp kim loại hoạt động tốt hơn trong các quy trình gia công nóng.

Mangan cũng thúc đẩy dung dịch nitơ trong thép không gỉ và do đó, có thể được thêm vào để thay thế niken trong thép không gỉ bằng nitơ.

Lời khuyên

Thép không gỉ mang đến khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt bên cạnh các đặc tính thông thường của thép. Nó cung cấp tất cả các ưu điểm của thép cùng với một số ưu điểm của riêng nó. Nó không dễ bị ăn mòn, chịu đựng môi trường khắc nghiệt tốt hơn và có tuổi thọ cao hơn.

Nhưng nó không hoàn toàn đúng khi nói rằng nó không bị ố. Đầu tiên, khả năng chống ăn mòn phụ thuộc vào lớp. Tuy nhiên, các điều kiện xung quanh bất thường như lượng oxy thấp, tuần hoàn kém và độ mặn cao có thể khiến nó bị ố vĩnh viễn.

Bất chấp những rủi ro trên, thép không gỉ là một vật liệu kỳ diệu và có tác động tích cực cao đến toàn ngành. Do có rất nhiều loại với các đặc tính khác nhau nên luôn có một loại hoàn hảo cho một ứng dụng. Điều cần thiết là chọn loại một cách khôn ngoan để đảm bảo đầu tư hiệu quả về chi phí.

CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC

Hotline: 0966.92.0404

Email: info@dimec.vn

Website: dimec.vn

Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội

CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa