Mọi người đều đã nghe nói về thép và độ bền của nó, nhưng ít người biết về sự tồn tại của các loại thép khác nhau. Có hàng trăm loại thép có sẵn nhờ vào quá trình hợp kim hóa – nghĩa là khả năng trộn kim loại cơ bản với các nguyên tố kim loại khác để tăng cường độ, khả năng chống mài mòn, độ dẫn điện và mang lại những cải tiến khác cho tính chất vật lý của kim loại. Thép được hưởng lợi từ nhiều nguyên tố hợp kim khác nhau, nhưng một trong những nguyên tố phổ biến nhất là crom giúp làm giảm điểm yếu của thép trước sự ăn mòn. Những loại thép hợp kim crom này, thường được gọi là thép “không gỉ”, có ở xung quanh chúng ta trong thế giới hiện đại và được sử dụng trong mọi thứ, từ đồ dùng nhà bếp đến thiết bị y tế, v.v. Bài viết này sẽ tập trung vào thép không gỉ 430 (inox 430), một loại vật liệu rất phổ biến và có lẽ là loại thép không gỉ nổi tiếng nhất (mặc dù danh hiệu đó còn gây nhiều tranh cãi). Cấu tạo, đặc tính và công dụng của thép không gỉ 430 sẽ được khám phá trong bài viết này để cung cấp cho độc giả một số ý tưởng về lý do tại sao vật liệu này lại phổ biến và cách họ có thể sử dụng nó trong các dự án của mình khi coi thép là một lựa chọn vật liệu.
Nội dung chính
Tính chất vật lý của thép không gỉ 430
Có thể gây nhầm lẫn khi ban đầu nhìn vào các loại thép khác nhau, vì chúng đều có cấu trúc đặt tên khác nhau. Một số có số 3, một số có 4, số khác có số nhận dạng duy nhất và điều này là do các chỉ mục đặt tên khác nhau do Viện Sắt thép Hoa Kỳ (AISI) và Hiệp hội Kỹ sư Ô tô Quốc tế (SAE) tạo ra. Các tổ chức này đã đặt tên khác nhau cho hợp kim thép dựa trên các thành phần hợp kim, cách sử dụng hoặc thậm chí các ứng dụng cụ thể, nhưng chúng thường nhất quán giữa các loại thép có cùng loại. Thép không gỉ được đặt tên gồm 3 chữ số, trong đó chữ số đầu tiên biểu thị loại nguyên tố hợp kim có trong thép; trong trường hợp thép 430, số “4” có nghĩa là thép chủ yếu sử dụng crom trong hỗn hợp của nó.
Thép 430 thuộc nhóm thép ferritic, có nghĩa là nó có cấu trúc phân tử nhất định duy nhất so với các loại thép khác (để tìm hiểu thêm, hãy đọc bài viết của chúng tôi về các loại thép không gỉ). Nó có từ tính và có mật độ 7,8 g/cm 3 (0,282 lb/in 3 ). Trên danh nghĩa, sự pha trộn của các nguyên tố được tìm thấy trong thép 430, theo tỷ lệ phần trăm:
- <0,12% cacbon
- <1% Mangan
- <0,04% Phốt pho
- <0,03% lưu huỳnh
- <1% Silicon
- và 16-18% Crom
Thép loại 430 ít tốn kém hơn bất kỳ loại thép nào trong số 300 loại thép vì nó không chứa niken hoặc molypden. Nó được coi là loại thép có hàm lượng carbon thấp, không cứng, có nghĩa là nó không thể được tăng cường bằng quá trình xử lý nhiệt, mặc dù nó phản ứng với quá trình ủ trong dung dịch. Thép 430 có thể được hàn (mặc dù bị hạn chế và không nên sử dụng cho các ứng dụng chịu tải), dễ dàng gia công khi ở dạng thanh và thích được gia công nguội khi chế tạo thành hình dạng cuối cùng.
Khả năng chống ăn mòn và hiệu ứng nhiệt độ
Thép Ferit có khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất đặc biệt và cũng có khả năng chống chịu tốt với các axit hữu cơ, nitric, photphoric và axetic. Inox 430 có thể được mua dưới dạng thép không gỉ 430F, là loại thép gia công tự do có khả năng chống lại các hiệu ứng ăn mòn rỗ và kẽ hở.
Một khía cạnh thú vị của thép không gỉ 430 là cách nó hoạt động ở các nhiệt độ khác nhau. Trong môi trường nhiệt độ cao, thép 430 có khả năng chịu được quá trình oxy hóa nhưng có xu hướng trở nên giòn khi được làm nguội từ nhiệt độ cao này. Ngoài ra, hầu hết các loại thép ferit thường bị gãy giòn khi ở nhiệt độ dưới 0, nghĩa là thép không gỉ 430 không phù hợp cho các ứng dụng ở nhiệt độ thấp.
Tính chất cơ học
| Tính chất cơ học | Hệ mét | Tiếng Anh |
| Độ bền kéo | 517 MPa | 75000 psi |
| Sức mạnh năng suất bền kéo | 345 MPa | 50000 psi |
| Độ cứng (Rockwell B) | 85 | 85 |
| Mô đun đàn hồi | 200 GPa | 29000 ksi |
| Độ giãn dài khi đứt | 25% | 25% |
Một số tính chất cơ học cơ bản của thép 430 được trình bày ở bảng trên. Phần này sẽ trình bày chi tiết từng giá trị và mối liên hệ của chúng với các tính chất vật lý của thép 430.
Như đã giải thích trước đây, inox 430 dễ bị biến dạng và gia công, điều này có thể được nhìn thấy qua cường độ năng suất và cường độ tối đa của nó. Các giá trị này cho thấy mức độ ứng suất mà vật liệu biến dạng vĩnh viễn và giá trị ứng suất tối đa gặp phải trước khi bị gãy. Trong khi thép loại 430 khá bền khi chịu ứng suất kéo (517 MPa/345 MPa) lại nằm ở đầu dưới của cường độ thép. Mặc dù điều này nghe có vẻ bất lợi nhưng độ bền thấp hơn này cho phép loại thép này bị biến dạng dẻo với ít công hơn và cho phép dễ dàng cắt vật liệu khỏi kho.
Thang đo Độ cứng Rockwell B là một trong nhiều thang đo hiện có thể hiện khả năng phục hồi bề mặt của vật liệu. Một thiết bị sẽ truyền một lực cục bộ lên bề mặt vật liệu và ghi lại thời điểm nó bị trầy xước/cắt/biến dạng. Mỗi thử nghiệm sử dụng máy đo độ cứng riêng (được gọi là máy đo vết lõm), trong đó các vật liệu khác nhau được kiểm tra và sau đó đặt trên thang đo so sánh. Do đó, độ cứng chỉ hữu ích khi so sánh với các vật liệu khác ở cùng quy mô. Để tham khảo, độ cứng Rockwell B của đồng, một kim loại mềm, là 51; so sánh, độ cứng Rockwell B của thép 430 là 85, điều này cho thấy khả năng chịu đựng của vật liệu này như thế nào trong khi vẫn ở mức thấp nhất của thép.
Một phần lý do khiến thép 430 được gia công dễ dàng như vậy là nhờ mô đun đàn hồi của nó. Giá trị này mô tả cách vật liệu biến dạng trước các lực và nói chung cho biết vật liệu đó “dẻo” hoặc đàn hồi như thế nào. Mô đun đàn hồi cao biểu thị vật liệu không dễ dãn/uốn cong, có nghĩa là vật liệu cứng hơn, bền hơn. Inox 430 có mô đun đàn hồi cao (200 GPa), điều này cho thấy nó không dính vào máy nghiền khi được xử lý và thay vào đó vỡ ra thành từng mảnh lý tưởng cho các bộ phận gia công. Cách tốt nhất để gia công inox 430 là sử dụng các thanh kéo nhẹ, nơi nó đã được làm cứng một chút vì thép 430 được ủ sẽ mềm hơn và có xu hướng bị cứng lại.
Độ giãn dài khi đứt của vật liệu mô tả tỷ lệ giữa chiều dài cuối cùng so với chiều dài ban đầu sau khi đứt mẫu thử trong thử nghiệm kéo. Nói một cách đơn giản, nó cho thấy khả năng của vật liệu chống lại sự thay đổi hình dạng mà không bị nứt hoặc gãy, đồng thời đo lường mức độ biến dạng mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị gãy. Nó là một thước đo tuyệt vời cho độ dẻo nói chung của vật liệu, trong đó độ giãn dài khi đứt cao cho thấy kim loại dẻo, dai. Inox 430 có độ giãn dài khi đứt ở mức 25%, cho thấy nó có thể dễ dàng tạo hình mà không có nguy cơ bị gãy giòn và đó là lý do tại sao thép không gỉ 430 lại có giá trị như thép tạo hình.
Ứng dụng của inox 430
Thép loại 430 là loại thép không gỉ đơn giản, rẻ tiền và được sử dụng rộng rãi. Mặc dù không phải là người dẫn đầu trong bất kỳ danh mục nào, nhưng sự kết hợp giữa khả năng chịu nhiệt, độ dẻo, khả năng chống ăn mòn và chi phí thấp khiến nó trở thành một loại thép đa năng tuyệt vời. Ngoài ra, bằng cách sửa đổi thành phần của nó một chút, thép không gỉ 430F có thể được gia công dễ dàng, tạo ra hợp kim gia công tuyệt vời. Thép không gỉ loại 430 tranh giành vị trí hàng đầu về loại thép không gỉ được sử dụng rộng rãi nhất vì nó có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng như:
- Tấm lót máy rửa chén,
- Trang trí ô tô
- Mũ trùm
- Tấm lợp & tấm ốp tường công nghiệp
- Đồ dùng
- Thiết bị xử lý khai thác mỏ
- Ứng dụng chịu nhiệt
- …
Để xác định xem loại thép này có phù hợp với công việc của bạn hay không, hãy nhớ liên hệ với nhà cung cấp của bạn và hỏi ý kiến của họ. Họ sẽ có thông tin cập nhật nhất về loại thép nào phù hợp nhất với thông số kỹ thuật của bạn và có thể cung cấp cho bạn thông tin phù hợp nhất về những gì hiện có.
Cảm ơn bạn quan tâm bài viết: “Tính chất và công dụng của inox 430”.
Mọi thắc mắc về Tài liệu thép không gỉ hoặc nhận báo giá các mặt hàng thép không gỉ, vui lòng liên hệ:
- Hotline: 1800 6968
- Fanpage: Inox Đại Dương
Ban biên tập: Đại Dương