Inox là gì? Nguồn gốc, đặc tính, ứng dụng của inox

Tuy nhiều người biết đến Inox thông qua các sản phẩm được làm từ nó nhưng không hẳn biết được thực chất inox là gì? inox có tính chất gì? Nó có tầm quan trọng như thế nào trong cuộc sống của chúng ta? Cũng như sự khác nhau giữa những loại inox được sử dụng nhiều như inox 304, 316, 201, 430. Vì vậy những kiến thức này sẽ được chia sẻ ngay sau đây.

Inox là gì? Inox làm từ gì?

Inox là kim loại gì? Inox hay được gọi là thép không gỉ thực chất là một hợp kim của sắt. Mà trong đó có chứa ít nhất 10.5% Crom, ngoài ra thành phần của nó còn có Sắt, Carbon, Niken, Mangan, Nitơ và một số kim loại khác để tạo thành nhiều phân loại khác nhau của inox. Nhờ vậy mà thép không gỉ có độ cứng và bền cao, khó bị ăn mòn. Tuy nhiên sẽ tùy vào trường hợp ứng dụng mà người ta lựa chọn loại inox nào để áp dụng các đặc trưng của nó cho phù hợp.

đặc điểm của băng inox

Inox là gì

Tính chất của inox phụ thuộc vào tỷ lệ Crom trong thành phần cấu tạo. Lượng Crom càng tăng thì khả năng chống ăn mòn của inox càng cao. Ngoài ra, tỷ lệ Niken (Ni), Nito (N), Đồng (Cu)… trong cấu tạo cũng góp phần tạo nên những tính chất cơ lý khác nhau của inox.

 Nguồn gốc inox (Thép không gỉ) xuất hiện khi nào?

Năm 1913, ông Harry Brearley người Anh đã thành công chế tạo ra một một loại thép có khả năng chịu được mài mòn cao bằng cách cắt giảm hàm lượng carbon xuống và tăng lượng crom lên – đây chính là thép không gỉ (inox).

Sau đó, hãng thép Krupp ở Đức kế thừa những sáng kiến của ông Harry Brearley, tiếp tục cải tiến bằng cách thêm hàm lượng niken vào để tăng khả năng chống ăn mòn của axit tác động trên loại thép này.

 Với đà phát triển của loại thép không gỉ thì trước chiến tranh thế giới lần thứ nhất thì mác thép 400 và 300 ra đời. Sau đó, vào những năm 20 của thế kỷ 20, chuyên gia thép W.H Hatfield người anh nghiên cứu ra thép không gỉ 201 và 304. Ngày này, Inox đã được cải tiến và phát triển với hơn 100 mác thép khác nhau.

Phân loại inox theo nhóm

Inox được phân thành 4 nhóm chính với những đặc trưng riêng:

  • Austenitic ( mác thép SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321, 310s…) là loại được sử dụng nhiều nhất.  Trong thành phần Austenitic có chứa ít nhất 7% Niken, 16% Crom, 0.08% Carbon. Ưu điểm của nó là chống ăn mòn cao, chịu nhiệt lớn, không nhiễm từ, mềm dẻo. Được ứng dụng làm đồ gia dụng, bình chứa, ống công nghiệp, công nghiệp tàu thuyền, các công trình,…
  • Ferritic ( mác SUS 430, 410, 409…) có các tính chất tương tự thép carbon thấp nhưng khả năng chống oxy hóa cao hơn. Trong thành phần có 12% -17% Crom. Được ứng dụng trong kiến trúc ( đối với inox 12% Cr ) hoặc loại 17% Cr dùng làm đồ gia dụng, nồi hơi, đồ nội thất,…
  • Austenitic-Ferritic hoặc gọi là Duplex ( LDX 2101, SAF 2304, 2205, 253MA) chứa ít Niken hơn Austenitic. Có ưu điểm khả năng chịu lực và độ dẻo cao. Ứng dụng trong công nghiệp hóa dầu, chế tạo tàu thuyền, sản xuất giấy,…
  • Martensitic chứa 11% – 13% Cr. Ưu điểm chịu lực cao và độ cứng tốt, khả năng chống oxy hóa tương đối. Ứng dụng để chế tạo lưỡi dao, cánh tuabin,…
Nhóm inox

4 nhóm inox

So sánh tính đặc trưng của 4 loại inox:

Đặc trưng về tính chất
Nhóm hợp kim Austenit Duplex Ferritic Martensitic
Từ tính Không
Tốc độ hoá bền rèn Rất cao Trung bình Trung bình Trung bình
Chịu ăn mòn Cao Rất cao Trung bình Trung bình
Khả năng hóa bền Rèn nguội Không Không Tôi và Ram
Đặc trưng về cơ lý
Tính dẻo Rất cao Trung bình Trung bình Thấp
Làm việc ở nhiệt độ cao Rất cao Thấp Cao Thấp
Làm việc ở nhiệt độ thấp Rất tốt Trung bình Thấp Thấp
Tính hàn Rất cao Cao Thấp  Thấp

Có bao nhiêu loại vật liệu inox?

Hiện nay người ta đã phân phối ra hàng trăm mẫu inox khác nhau, nhưng trên thị trường hiện nay phổ biến nhất là 4 loại: inox 304, inox 201, inox 316, inox 430.

Inox 304 là gì?

  • Inox 304 là loại có chưa từ 12% – 26% Cr, ngoài ra thành phần của nó gồm có Silic, Niken, Nhôm, Sắt,… 
  • Inox 304 Có khả năng chống lại sự ăn mòn của không khí, axit, môi trường nước và các chất lỏng có khả năng gây nên sự oxy hóa. 
  • Inox 304 chịu nhiệt tốt lên đến 925 độ C.
  • Inox 304 có thể hàn với bất kỳ phương pháp hàn nào.
  • Inox 304 không hoặc rất ít bị nhiễm từ

Inox 316 là gì?

  • Inox 316 là loại inox có khả năng chống lại sự ăn mòn cực kỳ cao, cao hơn inox 304. Có thể chịu sự tác động của mọi sự thay đổi trong môi trường kể cả môi trường rất khắt khe.
  • Inox 316 chịu được nhiệt độ lên đến 500 độ C
  • Inox 316 làm việc tốt với mọi phương pháp hàn
  • Inox 316 không bị nhiễm từ.

Inox 201 là gì?

  • So với inox 304 thì inox 201 có hàm lượng Niken thấp hơn và mangan cao hơn nên khả năng chịu sự ăn mòn cũng thấp hơn. Nói cách khác inox 201 chịu sự ăn mòn trong môi trường nhẹ. Nên tránh tiếp xúc trực tiếp với môi trường axit hay muối
  • Inox 201 có khả năng chịu nhiệt rất cao từ 1140 độ C đến 1232 độ C.
  • Inox 201 có thể làm việc với những phương pháp và kĩ thuật hàn căn bản.
  • Inox 201 Không hoặc rất ít bị nhiễm từ

>>Xem chi tiết: Inox 201 là gì? Có bị gỉ không? Có an toàn không?

Inox 430 là gì?

Inox 430 là một loại thép không gỉ có chất lượng thấp nhất trong các loại thép phổ biến hiện nay. Loại này có tính chống ăn mòng thấp, tuy có khả năng chống ăn mòn acid hữu cơ và axit nitric nhưng nó chỉ phát huy tác dụng khi có sự ăn mòn nhẹ và có sự kiểm soát của các tác nhân môi trường đó. Vì vậy mà inox 430 nhanh gỉ và dễ bị hen ố, xỉn màu với môi trường bên ngoài.

  • Inox 430 có khả năng chịu nhiệt từ 810 – 870 độ C.
  • Inox 430 chỉ khi được làm nóng lên nhiệt độ thích hợp từ 150 – 200 độ C mới gia công hàn được.
  • Inox 430 bị nhiễm từ cao.

Đặc tính của inox là gì? Có dẫn điện, chịu nhiệt không?

Đặc tính của inox nhìn dưới góc độ so sánh cùng với thép carbon thấp. Mặc dù những đặc tính này sẽ mang vài chênh lệch nhỏ tùy thuộc vào chiếc inox hoặc lĩnh vực ứng dụng của chúng trong sản xuất.  Nhưng về mặt đặc tính chung nhất, inox có:

  • Có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn cùng với khả năng chống oxy hóa tốt.
  • Tốc độ bị oxi hóa bền cao hơn thép carbon.
  • Chịu nhiệt và giữ nhiệt tốt.
  • Độ cứng cao, độ bền cao, tính dẻo tốt, độ dẻo cao hơn thép carbon thấp, cho dù ở nhiệt độ thấp vẫn thế, khả năng gia công và tạo hình đa dạng.
  • Khả năng dẫn điện nhỏ.
  • Phản ứng từ kém hơn thép carbon. Chỉ sở hữu một số mã inox với từ tính. Điển hình là các mã inox thuộc họ Ferritic và Martensitic sẽ nhiễm từ ít trong khi ấy inox thuộc họ Austenitic hầu như ko bị nhiễm từ.
  • Hóa bền rèn nhanh, độ bền nóng cao
  • Có khả năng chịu sự ăn mòn vượt trội
  • Không hoặc ít bị nhiễm từ

Tóm lại, nhờ những đặc tính hoàn hảo này mà inox đang là sự chọn lựa tuyệt vời cho cực kỳ rộng rãi ngành công nghiệp. Chúng được ứng dụng đa dạng trong toàn bộ những lĩnh vực từ chế tác tới gia công, sản xuất.

Thành phần hóa học của inox

Dưới đây là bản thành phần hóa học của inox (%):

Inox C, ≤ Mn, ≤ P, ≤ S, ≤ Si, ≤ Cr Ni Mo N, ≤ Khác, ≤
304 0.08 2.00 0.045 0.03 1.00 18.0-20.0 8.0-11.0
304L 0.03 2.00 0.045 0.03 1.00 18.0-20.0 8.0-12.0
316 0.08 2.00 0.045 0.030 1.00 16.0-18.0 10.0-14.0 2.00-3.00
316L 0.03 2.00 0.045 0.030 1.00 16.0-18.0 10.0-14.0 2.00-3.00
201 0.15 5.50-7.50 0.06 0.03 1.00 16.0-18.0 3.5-5.5 0.25
430 0.12 1.00 0.04 0.03 1.00 16.0-18.0
430F 0.12 1.25 0.06 ≥0.15 1.00 16.0-18.0
430fse 0.12 1.25 0.06 0.06 1.00 16.0-18.0 Se 0.15

Theo tài liệu: Biểu đồ thành phần hóa học thép không gỉ tại Wayback Machine (Stainless Steel Chemical Composition Chart at the Wayback Machine)

Tính chất vật lý của inox

Hệ số trung bình của giãn nở nhiệt (b) Độ dẫn nhiệt
Lớp hoặc loại UNS No Mật độ (kg/cm³) Mô đun đàn hồi (a) gpa 0-100°C µm/m/ °C 0-315°C µm/m/ °C 0-538°C µm/m/ oc Ở 100°C W/m.K Ở 500°C W/m.K Nhiệt dung riêng 0-100 °C J / kg. K Điện trở suất nohms.m
201 S20100 7.93 197 15.7 17.5 18.4 16.2 21.5 500 690
304 S30400 7.93 193 17.2 17.8 18.4 16.2 21.5 500 720
304L S30403 7.93 193 17.2 17.8 18.4 16.3 21.5 500 720
316 S31600 7.98 193 15.9 16.2 17.5 16.2 21.5 500 740
316L S31603 7.98 193 15.9 16.2 17.5 16.3 21.5 500 740
316N S31651 7.98 196 15.9 16.2 17.5 14.4 500 740
430 S43000 7.75 200 10.4 11.0 11.4 26.1 26.3 460 600
430F S43020 7.75 200 10.4 11.0 11.4 26.1 26.3 460 600

Trong đó:

  • 1gpa = 1000mpa
  • μm / m / ° C = x 10-6 / °C (c) Lưu lượng 1% trong 10.000 giờ ở 540 °C
  • Tính thấm từ của loại thép austenit trong điều kiện ủ là khoảng 1,02

Bảng trọng lượng riêng của các loại inox

Nhóm inox Mác thép Trọng lượng riêng (g/cm³)
Austenitic 201

304

304L

7.93
316

316L

7.98
Ferritic 430

430F

 

7.70

Theo tài liệu: Tính chất vật lý của thép không gỉ tại Tubingchina (Physical Properties of Stainless Steel at the Tubingchina)

Inox chịu nhiệt tốt không?

Inox là loại vật liệu chịu nhiệt độ tốt, tùy vào loại mác thép inox mà khả năng chịu nhiệt sẽ khác nhau. Bạn có thể xem chi tiết về nhiệt độ mà các loại inox có thể chịu trong bảng sau:

Tính chịu nhiệt của inox dùng trong môi trường không khí khô, dựa trên tỉ lệ kháng nhiệt

Grade Intermittent (°C) Continuous (°C)
304 870 925
316 870 925
430 870 815

Inox có dẫn điện không?

Inox có tính dẫn điện, tuy nhiên thép không gỉ có điện trở suất nằm trong khoảng từ 10 đến 15% so với kim loại dẫn điện hoàn toàn (xem điện trở của các loại inox phổ biển tại đây) nên tính dẫn điện của inox rất thấp, đặc biệt là thấp hơn nhiều so với các loại kim loại như đồng, sắt, nhôm. Nguyên nhân làm cho inox có tính dẫn điện kém là vì trong hợp kim có crom, niken, cacbon nên làm phá vỡ các mạng tinh thể, làm cho thép không gỉ trở nên dẫn điện kém hơn.

Inox có hút nam châm không?

Bạn thường nghe rằng inox không hút nam châm, nhưng điều đó hoàn toàn không đúng. Một số mác thép không gỉ vẫn có từ tính yếu và mạnh nên vẫn tác dụng với nam châm. Trong 4 loại inox phổ biến là inox 304, 201, 316 và 430 thì loại inox 316 là không hút nam châm (không có từ tính) còn loại 430 thì hút nam châm. Bạn có thể xem chi tiết trong bảng sau:

  304 201 316 430
Từ tính Không (hoặc ít) Có (yếu) Không Có (mạnh)

Inox là hợp chất của gì? Inox có thành phần là gì? 

Inox là chất gì? Inox là hợp chất của nhiều nguồn tố hóa học khác nhau, tùy vào loại mắc thép cũng như nhóm thép mà tỉ lệ thành phần nguyên tố hóa học sẽ khác nhau. Trong inox, có 6 loại nguyên tố sau chiếm chủ yếu:

  • Sắt – Fe: là nguyên tố hóa học, kim loại chiếm chủ yếu và cấu tạo nên inox.
  • Carbon – C: hàm lượng carbon trong thép không gỉ thường chiếm tỷ lệ thấp, nguyên tố này giúp cho thép chống lại sự ăn mòn.
  • Crom – Cr: crom là nguyên tố không thể thiếu trong hợp kim thép không gỉ, thường chiếm tối thiểu 10.5% trong hợp kim. Crom tạo ra bản chất “trơ”, hình thành một lớp bảo vệ bề mặt nhằm ngăn chặn sự oxy hóa sắt và sự khuếch tán oxy hóa bề mặt giúp ngăn chặn sự ăn mòn và gỉ sét thường xảy ra đối với các loại thép carbon không có lớp bảo vệ bên ngoài. Hàm lượng Cr trong hợp kim càng cao thì khả năng chống gỉ càng tốt.
  • Niken – Ni: niken có tác dụng làm cho tăng độ dẻo dai, độ bền cho hợp kim ngay cả ở nhiệt độ hỗn hợp làm nguội. Ngoài ra, Ni không có từ tính nên góp phần làm chó tính từ tính của thép không gỉ trở nên kém đi. Niken còn ngăn chặn sự tấn công của các axit đặc biệt là loại axit sunfuric H2SO4. Các mác thép ở nhóm 3XX thường sử dụng nguyên tố hóa học Niken.
  • Mangan – Mn: mangan là nguyên tố hóa học thay thế cho Niken ở các dòng thép 2XX. Mn có tác dụng giúp cho hợp kim khử oxy hóa, ổn định mác thép Austenitic.
  • Mo – Molypden: molypden là một chất phụ gia, được cho vào các nhóm inox có chứa Crom, Sắt, Niken để chống kẻ nứt, chống ăn mòn cục bộ, ăn món kẽ nứt. Mo còn có tác dụng chống nhiệt Clorua, trong loại inox 316 có chứa 2% Mo nên được dùng nhiều ở vùng biển.

Ứng dụng phổ biến của các nhóm inox

Mỗi nguyên tố hóa học có trong thép không gỉ tạo nên những tính chất khác nhau tạo ra nhiều ứng dụng khác nhau phù hợp cho từng lĩnh vực ngành nghề. Inox Kim Vĩnh Phú chia các ứng dụng của inox theo các nhóm thép không gỉ như sau: 

Ứng dụng của nhóm Ferritic

Nhóm Thép không gỉ Ferritic được sử dụng để làm các bộ phận linh kiện và các chi tiết của ngành công nghiệp ô tô, công nghiệp hóa dầu, bộ trao đổi nhiệt, lò nung và trong các mặt hàng lâu bền như đồ gia dụng và thiết bị thực phẩm. 

Ứng dụng của ống công nghiệp

Ảnh minh họa: Ứng dụng của nhóm Ferritic

Ứng dụng của nhóm Austenitic

Thép không gỉ thuộc nhóm Austenitic còn được gọi là inox 18/8 vì có 18% crom và 8% niken. Nhóm thép này thường được sử dụng làm thiết bị nhà bếp, dao kéo, thiết bị chế biến thực phẩm và các bộ phận, thành phần tạo nên các hệ thống, máy móc trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ.

Trong nhóm thép không gỉ này, inox 316 thường được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm như thiết bị chuẩn bị thực phẩm, băng ghế phòng thí nghiệm, thiết bị y tế và phẫu thuật, phụ kiện thuyền, thiết bị chế biến dược phẩm, dệt may và hóa chất.

inox dùng trong y tế

Ảnh minh họa: Ứng dụng của nhóm Austenitic

Ứng dụng của nhóm Martensitic

Các loại inox thuộc nhóm martensitic thường được ứng dụng để làm các bộ phận và thành phần, từ cánh máy nén và bộ phận, dụng cụ nhà bếp, bu lông, đai ốc và ốc vít, bộ phận và van, dụng cụ nha khoa và thuật toán, đến cơ điện, máy bơm, van, bộ phận máy ứng dụng sắc nhọn, dao kéo, sửa chữa và các dụng cụ cầm tay khác.

bulong

Ảnh minh họa: Ứng dụng của nhóm Martensitic

Ứng dụng của nhóm Duplex

Thép không gỉ thuộc nhóm Duplex được dùng cho các môi trường khắt khe như trong chế biến hóa chất, dầu khí và thiết bị, hàng hải, môi trường clorua cao, công nghiệp giấy và bột giấy, thùng chở hàng cho tàu và xe tải, và sinh học.

Sử dụng nhiều trong các nhà máy nhiên liệu, bình chứa clorua hoặc bình chịu áp lực, vận chuyển, ống trao đổi nhiệt, xây dựng, công nghiệp thực phẩm, nhà máy khử muối và các thành phần cho hệ thống FGD.

Ống đúc inox và ứng dụng

Ảnh minh họa: Ứng dụng của nhóm Duplex

Các vật tư, sản phẩm làm từ inox

Inox với những đặc tính nổi bật nên được sử dụng rất nhiều trong đời sống, bạn có thể bắt gặp những loại vật tư, sản phẩm làm từ inox như:

Cách phân biệt inox 304, 201, 316 và 430

Để phân biệt nhanh các 4 loại inox phổ biến trên thị trường, Inox Kim Vĩnh Phú đã liệt kê những đặc tính khác nhau nhất của các loại trong bảng dưới đây:

304 201 316 430
Độ bền Cao Trung bình Rất cao Trung bình
Chống ăn mòn Cao Cao Rất cao Trung bình
Từ tính Không (hoặc ít) Có (yếu) Không Có (mạnh)
Tính hàn Cao Cao Cao Thấp
Giá thành Trung bình Thấp Cao nhất Thấp nhất

Inox được sản xuất như thế nào?

Quy trình sản xuất inox thường trải qua 7 công đoạn là:

  1. Nóng chảy và đúc: các quặng nguyên liệu gồm sắt, crom, niken,… được nấu chảy trong lò điện, sau đó hỗn hợp này sẽ được đúc thành các dạng bán thành phẩm.
  2. Hình thành: thép bán thành phẩm sẽ trải qua quá trình cán nóng, gia nhiệt thành các loại như tấm, dải.
  3. Nhiệt khí: inox được hình thành sẽ qua bước nhiệt khí.
  4. Tẩy cặn: sau khi trải qua quá trình nhiệt khí thì inox sẽ có các loại cặn thép bám vào, để loại bỏ các loại cặn này đi thì inox sẽ được đem đi tẩy cặn.
  5. Cắt
  6. Kết thúc
  7. Sản xuất tại nhà chế tạo

Đánh bóng inox bằng gì?

Inox sử dụng lâu ngày có thể bị bám bẩn, ố vàng,… để inox trở nên sáng bóng như mới, bạn có thể dụng một số cách sau để đánh bóng inox:

  • Dùng giấm ăn
  • Dùng nước rửa chén
  • Dùng nước lau kính
  • Dùng hóa chất đánh bóng
  • Đánh bóng inox bằng máy
  • Đánh bóng inox bằng bột năng, xi măng

Trên đây chỉ là một số thông tin cơ bản chung về inox là gì, nguồn gốc inox đặc tính inox, phân loại của inox và ứng dụng inox. Ngoài ra cũng giúp phân biệt được các loại inox phổ biến hiện nay như inox 304, 430, 201, 316. Nếu bạn muốn biết rõ hơn thì cần tìm hiểu kỹ hơn về từng loại nhé!