Stainless Steel hay thép không gỉ đã quen thuộc với nhiều người trong cuộc sống. Nhưng bạn đã thực sự hiểu rõ stainless steel là gì, từ bản chất cấu tạo, quy trình sản xuất phức tạp đến những ứng dụng rộng rãi của nó? Trong bài viết chuyên sâu này, chúng tôi sẽ đi từ định nghĩa cơ bản stainless steel là gì, đến những đặc điểm cấu tạo độc đáo, quy trình chế tạo hiện đại, các nhóm Stainless Steel phổ biến, đặc tính nổi bật và ứng dụng đa dạng trong cả đời sống hàng ngày lẫn ngành công nghiệp.
Nội dung chính
1. Stainless steel là gì?
Stainless Steel, hay còn được biết đến với tên gọi thép không gỉ hoặc inox, là một hợp kim của sắt (Fe) với hàm lượng Crom (Cr) tối thiểu là 10.5% theo khối lượng. Chính hàm lượng Crom này tạo nên một lớp màng oxit mỏng, bền vững và thụ động trên bề mặt thép, giúp bảo vệ kim loại bên dưới khỏi quá trình oxy hóa và ăn mòn, từ đó mang lại khả năng “không gỉ” đặc trưng.
Ngoài Crom, Stainless Steel còn có thể chứa các nguyên tố hợp kim khác như Niken (Ni), Molypden (Mo), Titan (Ti), Đồng (Cu),… với tỷ lệ và mục đích khác nhau, nhằm cải thiện các tính chất cơ học, khả năng gia công và khả năng chống ăn mòn trong những môi trường đặc biệt.
2. Đặc điểm cấu tạo của Stainless Steel là gì?
Cấu tạo của Stainless Steel phức tạp hơn thép thông thường nhờ sự bổ sung của các nguyên tố hợp kim đặc biệt. Thành phần chính bao gồm:
- Sắt (Fe): Là thành phần nền tảng của hợp kim.
- Crom (Cr): Nguyên tố quan trọng nhất, chiếm tối thiểu 10.5%. Crom phản ứng với oxy trong không khí tạo thành lớp màng oxit Crom (Cr₂O₃) mỏng, trong suốt và bám chặt trên bề mặt thép. Lớp màng này có khả năng tự phục hồi khi bị trầy xước, giúp bảo vệ thép khỏi sự ăn mòn.
- Niken (Ni): Thường được thêm vào để cải thiện độ dẻo dai, khả năng hàn và tăng cường khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường axit và kiềm. Các mác Stainless Steel thuộc dòng Austenitic (304, 316) thường có hàm lượng Niken cao.
- Molypden (Mo): Giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn cục bộ (pitting corrosion) và ăn mòn kẽ hở, đặc biệt quan trọng trong môi trường chứa clorua (như nước biển). Stainless Steel 316 là một ví dụ điển hình.
- Titan (Ti) và Niobi (Nb): Được thêm vào để ổn định cấu trúc carbide, ngăn ngừa sự nhạy cảm hóa (sensitization) khi hàn, giúp duy trì khả năng chống ăn mòn sau quá trình gia nhiệt.
- Các nguyên tố khác: Đồng (Cu) cải thiện khả năng chống ăn mòn trong một số môi trường đặc biệt, Mangan (Mn) và Silic (Si) được thêm vào để khử oxy trong quá trình luyện kim.
Inox Đại Dương bật mí: Sự kết hợp hài hòa giữa các nguyên tố này tạo nên những mác Stainless Steel khác nhau với những đặc tính và ứng dụng riêng biệt. Việc hiểu rõ thành phần cấu tạo giúp chúng ta lựa chọn được loại Stainless Steel phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng.
3. Quy trình tạo ra Stainless Steel như thế nào?
Quy trình chế tạo Stainless Steel là một chuỗi các công đoạn phức tạp với các máy móc chuyên dụng, đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ, thời gian và thành phần hóa học để tạo ra sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là các bước chính trong quy trình này:
- Bắt đầu từ việc nung chảy nguyên liệu thô: Các nguyên liệu thô bao gồm quặng sắt, Crom, Niken và các nguyên tố hợp kim khác để tạo ra Stainless Steel được đưa vào lò nung (thường là lò điện hồ quang) và nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy của chúng. Quá trình này có thể kéo dài từ 8 đến 12 giờ ở nhiệt độ khoảng 1600 độ C.
- Tiếp theo là công đoạn loại bỏ Carbon dư: Vật liệu nóng chảy được đưa vào hệ thống khử cacbon bằng oxy chân không (Vacuum Oxygen Decarburization – VOD) hoặc khử cacbon bằng argon oxy (Argon Oxygen Decarburization – AOD) để loại bỏ lượng carbon dư thừa. Việc điều chỉnh lượng Carbon này rất quan trọng, vì nó sẽ quyết định mác Stainless Steel cuối cùng (ví dụ như 304 hoặc 304L) và ảnh hưởng đến độ cứng, độ bền của sản phẩm.
- Tinh chỉnh hoặc khuấy: Để đạt được chất lượng đồng đều, không thể thiếu bước tinh chỉnh: Để đảm bảo mẻ Stainless Steel đạt được chất lượng tốt nhất và đáp ứng mọi yêu cầu kỹ thuật, quá trình tinh chỉnh hoặc khuấy trộn hỗn hợp kim loại nóng chảy được thực hiện. Việc này giúp các thành phần trong hỗn hợp phân tán đều, đồng thời loại bỏ các tạp chất không mong muốn, tạo nên sự đồng nhất về chất lượng cho toàn bộ sản phẩm.
- Đúc: Sau khi đã đạt được thành phần hóa học lý tưởng. Thép nóng chảy sẽ được đúc thành các dạng bán thành phẩm ban đầu như phôi vuông (billet), phôi tròn (bloom), phôi dẹt (slab), thanh (bar), ống (pipe) và các hình dạng gần với sản phẩm cuối cùng (ingot).
- Cán và tạo hình: Các phôi thép bán thành phẩm sau đó sẽ trải qua quá trình cán. Giai đoạn cán nóng diễn ra khi thép còn ở nhiệt độ cao, giúp định hình sản phẩm gần với kích thước mong muốn, ví dụ như tạo ra các tấm hoặc thanh thép. Để đạt được độ chính xác về kích thước cao hơn, thép có thể tiếp tục được cán nguội sau khi đã nguội bớt. Quá trình cán tạo ra các sản phẩm có hình dạng và kích thước đa dạng:
- Thanh (Bar): Có sẵn trong nhiều mác thép và hình dạng khác nhau như tròn, vuông, bát giác, lục giác, với kích thước thường từ 0.25 inch (0.63 cm) trở lên.
- Dây (Wire): Thường có đường kính hoặc kích thước lên đến 0.5 inch (1.27 cm).
- Tấm (Plate): Độ dày trên 0.1875 inch (0.47 cm) và chiều rộng trên 10 inches (25.4 cm).
- Dải (Strip): Độ dày dưới 0.185 inch (0.47 cm) và chiều rộng dưới 24 inches (61 cm).
- Lá (Sheet): Độ dày dưới 0.1875 inch (0.47 cm) và chiều rộng trên 24 inches (61 cm).
- Nhiệt luyện/Ủ: Để giải tỏa ứng suất bên trong và thay đổi các tính chất cơ học của Stainless Steel, nó có thể được ủ (nung nóng và làm nguội trong điều kiện được kiểm soát). Nếu được ủ, thép có thể cần được tẩy cặn để lớp oxit bảo vệ không bị ảnh hưởng.
- Tẩy cặn: Cặn bận được làm sạch bằng điện hoặc tẩy rửa bằng axit.
- Cắt và gia công: Stainless steel được cắt theo kích thước yêu cầu bằng các máy chuyên dụng như: máy cắt kim loại lớn, máu đột CNC, máy cắt laser.
- Hoàn thiện bề mặt: Bề mặt Stainless Steel có thể được xử lý để đạt được độ bóng, độ nhám hoặc các yêu cầu thẩm mỹ khác (ví dụ: đánh bóng gương, xước hairline).
- Kiểm tra chất lượng: Các sản phẩm cuối cùng phải trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt về thành phần hóa học, cơ tính, kích thước và chất lượng bề mặt trước khi xuất xưởng.
4. Các nhóm Stainless Steel là gì?
Dựa trên cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học, Stainless Steel được chia thành các nhóm chính sau:
4.1. Ferritic:
Nhóm này chứa tỉ lệ Carbon tương đối thấp (thường <0.1%) nên chúng ít có độ dẻo dai bằng các loại Stainless Steel khác. Stainless steel Ferritic có độ chống ăn mòn cao hơn thép mềm, không thể làm cứng bằng phương pháp xử lý nhiệt và chúng có từ tính. Các mác Stainless Steel nhóm này là 430, 410, 409 chứa tỉ lệ Crom từ 12% đến 17%.
4.2. Austenitic:
Đây là loại stainless steel phổ biến nhất trên thị trường. Nhóm Stainless Steel này được bổ sung thêm các chất như nikel 7%, crom 16%, carbon (C) 0.08% và các yếu tố khác như molybden, nito… giúp chúng có khả năng chống oxy hóa tốt trong môi trường nhiệt độ cao, không nhiễm từ, dễ tạo hình trong gia công như cắt, uốn, hàn,… Các mác thép phổ biến của Austenitic là SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321, 310s
4.3. Martensitic:
Tương tự như nhóm Ferritic nhưng nhóm stainless steeel này có tỉ lệ Carbon cao hơn (1%), tỉ lệ Crom là 11% đến 13%. Nhóm này có độ cứng cao, khả năng chịu lực tốt, mức độ chống ăn mòn thấp hơn Austenitic, có từ tính và khả năng định hình thấp.
4.4. Duplex:
Nhóm chứa ferritic và austenite theo tỉ lệ 50:50 nên chúng vừa có đặc tính của Ferritic và của Austenite. Duplex có độ mềm dẻo linh hoạt, độ bền cao. Các mác thép thuộc nhóm này là LDX 2101, SAF 2304, 2205, 253MA.
>> Xem thêm: Thành phần của inox
5. Các loại Stainless Steel phổ biến
Trên thị trường hiện nay, có một số mác Stainless Steel được sử dụng phổ biến nhờ những đặc tính và giá thành phù hợp:
- Stainless Steel 304: Loại thép Austenitic phổ biến nhất, với khả năng chống ăn mòn tốt, dễ gia công và giá thành hợp lý.
- Stainless Steel 316: Austenitic cao cấp hơn, với khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt trong môi trường chứa clorua và axit. Thường được sử dụng trong ngành hàng hải, hóa chất và y tế.
- Stainless Steel 201: Một loại thép Austenitic có hàm lượng Niken thấp hơn 304, giúp giảm chi phí nhưng khả năng chống ăn mòn không bằng.
- Stainless Steel 430: Thép Ferritic phổ biến, có từ tính, độ bền cao và giá thành thấp hơn dòng 300.
- Stainless Steel410: Thép Martensitic, có độ cứng cao, thường được dùng làm dao kéo.
6. Các ứng dụng chính của stainless steel là gì?
Vì stainless steel gồm nhiều loại và nhiều đặc tính nên được ứng dụng rất đa dạng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Vì vậy, ngày càng nhiều người sử dụng Stainless Steel để cải thiện đời sống cũng như tiết kiệm chi phí, thời gian nhờ đặc tính bền và chống ăn mòn cao, dễ dàng vệ sinh. Sau đây Inox Đại Dương gửi đến bạn đọc một số ứng dụng của chúng.
6.1. Trong gia dụng
Stainless Steel được ứng dụng rộng rãi nhất trong gia dụng bằng cách làm các đồ dùng nhà bếp như nổi, chảo, dao nĩa, muỗng đũa, thau, chậu, bếp ga,… Ngoài ra còn có các dụng cụ phục vụ cho vệ sinh, khử mùi, sử dụng cho nhà tắm như bồn rửa, vòi hoa sen, vòi nước. Sử dụng Stainless Steel cho các sản phẩm này càng làm phòng tắm trở nên sáng bóng và sạch sẽ hơn.
6.2. Trong công nghiệp
Stainless Steel được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Bao gồm công nghiệp năng lẫn công nghiệp nhẹ như hóa dầu (thùng chứa hóa chất); đóng tàu (các bộ phận như neo, chấn lưu, mái chèo, các đường dẫn và một số bộ phận của tàu thuyền, hệ thống xử lý nước thải… ); thực phẩm (các dụng cụ trong nhà máy sản xuất, chế biến thức ăn, nhà máy nước uống, bia, nước ngọt, đồ hộp chứa thực phẩm, bình giữ nhiệt… )
6.3. Trong y tế
Ngành y tế có yêu cầu rất cao trong vấn đề vệ sinh và vô trùng. Do đó, Stainless Steel có thể đáp ứng tốt cho các ứng dụng ngành này như mũi kim tiêm, dụng cổ phòng mổ (dao, kéo, kẹp…) giường y tế, tủ đầu giường, đèn phòng phẫu thuật, thùng phân loại rác, ca, ly, bình chứa thuốc (chất lỏng), dụng cụ thí nghiệm… Stainless Steel thường được sử dụng trong ngành y tế là SUS316, SUS316L… Nhờ đặc tính chịu nhiệt và chống ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt.
6.4. Trong xây dựng
Vì Stainless Steel có đặc tính bền và chống oxy hóa cao nên sử sử dụng triệt để cho các ứng dụng trong ngành xây dựng. Đặc biệt là những công trình khu vực ngoài trời. Ngoài ra, vì Stainless Steel dễ định hình uốn cong nên được sử dụng một cách đa dạng. Ngày nay, vật liệu này còn được dụng để làm tôn lợp vì đặc tính chịu nhiệt cao của nó.
Tính ứng dụng của Stainless Steel cũng khá cao trong ngành kiến trúc; những công trình từ quy mô nhỏ đến quy mô tầm cỡ trên thế giới.
6.5. Trong trang trí
Hiện nay, nhu cầu về làm đẹp nhà ở, các công trình kiến trúc… ngày càng tăng cao. Tận dụng lợi thế những đặc tính tốt của Stainless Steel, người ta sử dụng chúng trong trang trí nội thất, sân vườn, tòa nhà, các nơi công cộng…
6.6. Ngành đồng hồ
Đồng hồ đeo tay không chỉ đơn thuần là một vật dùng để xem ngày giờ hàng ngày. Mà nó còn là một biểu tượng, một đồ vật giúp người sử dụng thể hiện khát khao và đẳng cấp. Đồng hồ đeo tay rất nhiều chất liệu từ nhựa cho đến vàng, thép hay đá quý…. Nhưng có thể nói đồng hồ stainless steel là một trong những chất liệu đồng hồ đẳng cấp và phổ biến bật nhất
Trong đó phải kể đến các thương hiệu đồng hồ lừng danh như: Rolex từ Thụy Sỹ, Cartier từ Pháp, Longines, Hublot … Thời gian gần đây, stainless steel đã được hãng công nghệ nổi tiếng bật nhất thế giới Apple sử dụng để làm vật liệu chính cho đồng hồ thông minh của hãng.
Mời xem: Ứng Dụng Của Inox Trong Trang Trí Nội Thất – Ngoại Thất
6.7. Trong vận tải
Stainless Steel còn được ứng dụng để làm các thiết bị, bộ phận các loại xe cộ. Như các hệ thống ống xả khí, khung sườn xe, vành bánh xe, vòng đệm… Các bộ phận, thiết bị trong phương tiện xe lửa; máy bay; các phương tiện công cộng khác cũng sử dụng thép Stainless Steel. Nhằm gia tăng tuổi thọ của sản phẩm, dễ vệ sinh (do độ bám bẩn của Stainless Steel rất thấp).
7. Địa chỉ mua stainless steel giá tốt – Inox Đại Dương
Nếu đơn vị của bạn đang có nhu cầu mua số lượng lớn vật tư stainless steel như tấm inox, cuộn, ống thép, thì công ty inox Đại Dương là một gợi ý hàng đầu. Với vị thế là một đơn vị đi đầu về xu thế và chất lượng, Inox Đại Dương cam kết:
- Giá cả cạnh tranh: Nhờ quy mô sản xuất và nhập hàng lớn, Inox Đại Dương có thể cung cấp vật tư inox với mức giá ưu đãi.
- Chất lượng đảm bảo: Inox Đại Dương luôn chú trọng đến chất lượng sản phẩm, đảm bảo nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng quốc tế.
- Đa dạng chủng loại và mác Stainless Steel: Đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng với đầy đủ các loại tấm, cuộn, ống thép inox thuộc nhiều mác khác nhau.
- Tư vấn chuyên nghiệp: Đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm và am hiểu sâu sắc về inox sẽ tư vấn tận tình, giúp bạn lựa chọn được loại vật liệu phù hợp nhất với ứng dụng của mình.
- Đáp ứng tiến độ và giao hàng cấp tốc: Inox Đại Dương có hệ thống kho bãi lớn và quy trình logistics chuyên nghiệp, đảm bảo giao hàng nhanh chóng và đúng hẹn.
Mọi thắc mắc về bài viết stainless steel là gì, vui lòng liên hệ với chúng tôi tại:
- Hotline: 1800 6968 – (Bấm phím 106 đến 115 để kết nối trực tiếp với nhân viên bán hàng)
- Fanpage: Inox Đại Dương