Nội dung
Thép không gỉ 308: Định nghĩa, Thành phần, Tính chất, Xử lý, Ưu và nhược điểm, Ứng dụng và hơn thế nữa
- John
SteelPRO Group offers ASTM-standard hot/cold rolled 308 stainless steel in plates, sheets, coils, strips, bars, rods, pipes, tubes, wires, etc. We can also produce according to other international standards such as GB/T, EN, DIN, and JIS upon request. You can choose from a range of surface finishes, including No.1, 2D, 2B, BA, No.3, No.4, HL, 8K, etc. Can be delivered in hot-rolled (+HR), cold-rolled (+CR), annealed (+A), solution annealed (+SA), and other states. Most can be customized and we are very capable of doing customization for you.
Click here to browse our range of thép không gỉ products.
Thép không gỉ 308 là gì?
308, also called S30800 (UNS), is a type of austenitic stainless steel in the 300 series, primarily composed of 20% chromium and 10% nickel. It conforms to standards such as ASTM A240 (for plate, sheet, and strip) and AWS A5.9 (for welding filler materials). Equivalent grades include X6CrNi19-11 (EN). Grade 308 SS is known for its excellent weldability and is commonly used as filler material, such as welding rod or wire, especially for welding 304 or similar types of stainless steel.
Tại sao thép không gỉ 308 được phát triển?
Thép không gỉ 308 được phát triển đặc biệt để tăng khả năng hàn và đóng vai trò là kim loại phụ hiệu quả trong các ứng dụng hàn. Nó đặc biệt phù hợp để ghép thép không gỉ 304 và các loại thép austenit khác. Mục tiêu là sản xuất một loại thép không gỉ duy trì khả năng chống ăn mòn và các đặc tính cơ học tuyệt vời trong khi vẫn đảm bảo mối hàn chắc chắn và bền. Sự phát triển này có thể diễn ra vào những năm 1950 hoặc 1960, thời điểm mà các ngành công nghiệp ngày càng cần vật liệu thép không gỉ đáng tin cậy và bền bỉ để chế tạo và xây dựng.
Thành phần hóa học của thép không gỉ 308
Thép không gỉ 308 chủ yếu bao gồm sắt, crom và niken. Sắt là nguyên tố cơ bản tạo nên sự cân bằng của hợp kim. Crom là nguyên tố hợp kim cao nhất, dao động từ 19% đến 21%. Tiếp theo là niken, tạo nên 9-11%. Ngoài ra, còn có một lượng nhỏ mangan, silic và cacbon, cùng với một lượng nhỏ phốt pho và lưu huỳnh.
| Crom, Cr | Niken, Ni | Cacbon, C | Mangan, Mn | Silic, Si | Phốt pho, P | Lưu huỳnh, S | Sắt, Fe |
| 20% | 11.0% | ≤0,08% | ≤2.00% | ≤1,0% | ≤0,045% | ≤0,030% | Sự cân bằng |
Tính chất của thép không gỉ 308
Sau đây là ba lý do chính khiến thép không gỉ 308 trở nên độc đáo:
- Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường clorua.
- Độ bền và độ chịu kéo cao làm cho sản phẩm này trở nên lý tưởng cho các ứng dụng kết cấu.
- Khả năng hàn tốt giúp giảm thiểu nguy cơ mối hàn bị phân hủy.
Tính chất vật lý
Kiểm tra bảng dưới đây để biết các tính chất vật lý cốt lõi của thép không gỉ 308:
| Tài sản | Giá trị | Hiệu suất |
| Tỉ trọng | 7,9 g/cm³ (0,285 lb/in³) | Tỷ lệ độ bền trên trọng lượng tốt góp phần tạo nên sự ổn định và độ bền của vật liệu. |
| Điểm nóng chảy | 1400 – 1455 °C (2552 – 2651 °F) | Cao; thích hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao. |
| CTE, Tuyến tính (0-100℃) | 17,3 µm/m°C (9,61 µin/in°F) | Trung bình; đảm bảo độ ổn định về kích thước khi nhiệt độ thay đổi. |
| Nhiệt dung riêng (0-100°C) | 500 J/kg·K (0,119 Btu/lb·°F) | Hiệu quả; thích hợp cho các ứng dụng nhiệt. |
| Độ dẫn nhiệt (100°C) | 15,2 W/m·K (8,79 Btu·ft/h·ft²·°F) | Vừa phải; cân bằng giữa sức mạnh và hiệu suất nhiệt. |
| Độ dẫn điện | 1,45 x 10⁶ S/m (2,51 % IACS) | Độ dẫn điện thấp; thích hợp để cách điện |
| Tính chất từ tính | Không có từ tính trong điều kiện ủ; có từ tính nhẹ trong điều kiện gia công nguội | Lý tưởng cho các ứng dụng không từ tính |
*CTE, Tuyến tính đề cập đến Hệ số giãn nở vì nhiệt, tuyến tính.
Tính chất cơ học
Kiểm tra bảng dưới đây để biết các tính chất cơ học cốt lõi của thép không gỉ 308:
| Tài sản | Giá trị | Hiệu suất |
| Độ bền kéo | 585 MPa (84,8 ksi) | Trung bình; cao hơn thép mềm; thấp hơn thép cường độ cao |
| Sức chịu lực | 205 MPa (29,7 ksi) | Trung bình; cao hơn hợp kim nhôm; thấp hơn một số loại thép không gỉ khác |
| Độ cứng Brinell | 150 HB | Vừa phải; điển hình cho thép không gỉ austenit; mềm hơn thép không gỉ martensitic |
| Độ cứng Rockwell | 80 HRB | |
| Độ cứng Vickers | 157 HV | |
| Độ giãn dài khi đứt | 55% | Cao; biểu thị độ dẻo tốt, tương tự như các loại thép không gỉ austenit khác |
| Mô đun Young | 195 GPa (28,3 msi) | Điển hình; phù hợp với hầu hết thép không gỉ; cứng hơn hợp kim nhôm |
Tính chất hóa học
Kiểm tra bảng dưới đây để biết các tính chất hóa học cốt lõi của thép không gỉ 308:
| Tính chất hóa học | Sự miêu tả | Hiệu suất |
| Chống ăn mòn | Khả năng chống oxy hóa hoặc phản ứng hóa học | Cao; tốt hơn thép mềm, thấp hơn thép không gỉ 316 một chút trong môi trường clorua |
| Độ nhạy pH | Phản ứng với mức độ pH khác nhau | Trung bình; ổn định trong điều kiện trung tính đến hơi axit/kiềm, kém ổn định hơn trong điều kiện pH khắc nghiệt |
| Phản ứng | Xu hướng trải qua các phản ứng hóa học | Thấp; thường trơ, nhưng phản ứng với axit mạnh |
| Khả năng chống oxy hóa | Khả năng chống oxy hóa bề mặt ở nhiệt độ cao | Cao; hiệu quả lên đến 800°C, ít hơn so với hợp kim chịu nhiệt độ cao |
| thụ động hóa | Sự hình thành lớp oxit bảo vệ | Tuyệt vời; tạo thành lớp màng thụ động ổn định, tự phục hồi |
| Khả năng cháy | Khả năng bắt lửa | Không cháy |
| Tính dễ cháy | Dễ dàng đánh lửa | Không cháy |
Đặc điểm xử lý của thép không gỉ 308
Chúng ta hãy cùng xem xét các đặc tính gia công của thép không gỉ 308, chủ yếu từ bốn khía cạnh tạo hình, hàn, gia công và xử lý nhiệt. Khả năng hàn chắc chắn là phần nổi bật nhất của thép không gỉ 308.
Khả năng định hình
Thép không gỉ 308 thường được coi là dễ tạo hình do độ dẻo tốt, cho phép tạo hình mà không bị nứt. Thành phần của nó hỗ trợ nhiều quy trình tạo hình khác nhau, chẳng hạn như uốn, kéo và cán. Tuy nhiên, nó có thể cần nhiều lực hơn so với thép cacbon do độ bền cao hơn. Các công cụ và kỹ thuật phù hợp là điều cần thiết để đạt được kết quả tốt nhất khi tạo hình thép không gỉ 308.
Khả năng hàn
Thép không gỉ 308 có độ bền cao có thể hàn được do thành phần cân bằng của nó, đặc biệt là lượng crom và niken tối ưu. Các nguyên tố này làm giảm nguy cơ khuyết tật mối hàn như nứt và biến dạng. Trong quá trình hàn, thép không gỉ 308 tạo thành cấu trúc austenit ổn định, giảm thiểu các vấn đề như nứt nóng, thường gặp hơn ở các loại thép không gỉ khác như 304 hoặc 316.
Trong khi thép không gỉ 304 và 316 cũng là thép austenit có cả hàm lượng crom và niken và thường chống nứt nóng, chúng có thể dễ gặp vấn đề này hơn trong một số điều kiện nhất định. Lý do nằm ở thành phần của chúng. Ví dụ, 316 chứa molypden, có thể ảnh hưởng đến quá trình đông đặc và làm tăng nhẹ nguy cơ nứt nóng trong một số trường hợp hàn. Tương tự như vậy, 304 có thể bị nứt nóng nếu mức độ tạp chất của lưu huỳnh và phốt pho không được kiểm soát tốt.
So với thép cacbon, thép không gỉ 308 có độ dẫn nhiệt thấp hơn và hệ số giãn nở cao hơn, có thể dẫn đến lượng nhiệt đầu vào ít hơn và nguy cơ cong vênh thấp hơn trong quá trình hàn. Ngoài ra, khả năng chống ăn mòn của nó vẫn cao ngay cả sau khi hàn, khiến nó trở nên thích hợp cho các ứng dụng mà cả độ bền và khả năng chống ăn mòn đều quan trọng.
Bạn có thể hàn 316 với 308 không?
Vâng, bạn có thể hàn thép không gỉ 316 sử dụng vật liệu hàn 308, nhưng không lý tưởng. Vật liệu hàn 308 được thiết kế để hàn thép không gỉ 304 và không chứa molypden, có trong thép không gỉ 316 và cung cấp khả năng chống ăn mòn bổ sung. Do đó, mối hàn sử dụng vật liệu hàn 308 có thể kém chống ăn mòn hơn, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt. Để có hiệu suất và khả năng chống ăn mòn tối ưu, tốt hơn là sử dụng vật liệu hàn 316 hoặc 316L khi hàn thép không gỉ 316.
Bạn có thể sử dụng thép 308 trên thép mềm không?
Không, bạn không nên sử dụng vật liệu hàn 308 trên thép mềm. Vật liệu hàn 308 được thiết kế để hàn thép không gỉ và không phù hợp với thép mềm. Sử dụng 308 trên thép mềm có thể dẫn đến chất lượng mối hàn kém, bao gồm các vấn đề như nứt và mối hàn yếu do sự khác biệt về thành phần vật liệu. Đối với thép mềm, tốt nhất là sử dụng vật liệu hàn được thiết kế riêng cho thép mềm, chẳng hạn như ER70S-6.
Khả năng gia công
Thép không gỉ 308 thường được coi là khó gia công do độ bền và xu hướng làm cứng khi gia công. Khi gia công thép không gỉ 308, điều quan trọng là phải sử dụng các công cụ sắc bén và duy trì tốc độ cắt ổn định để tránh tích tụ nhiệt quá mức. Bôi trơn hoặc chất lỏng cắt thích hợp cũng có thể cải thiện quy trình gia công bằng cách giảm nhiệt và ma sát. Ngoài ra, sử dụng tốc độ nạp chậm giúp giảm thiểu rủi ro làm cứng khi gia công, có thể khiến quy trình gia công trở nên khó khăn hơn và làm giảm tuổi thọ của dụng cụ.
Độ cứng
Giống như 304 và 316, 308 không thể được làm cứng thông qua xử lý nhiệt. Điều này là do nó là thép không gỉ austenit, không phản ứng với xử lý nhiệt để làm cứng do cấu trúc tinh thể của nó. Thay vào đó, thép không gỉ 308 duy trì hoặc tăng cường độ của nó thông qua các quy trình làm việc lạnh như cán hoặc uốn.
Ưu điểm và nhược điểm của thép không gỉ 308 là gì?
Sau đây là những ưu điểm và lợi ích của thép không gỉ 308:
- Khả năng chống ăn mòn mạnh, đặc biệt là trong môi trường có tính axit.
- Khả năng chịu nhiệt tốt, phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao.
- Bền bỉ và lâu dài, mang lại độ tin cậy theo thời gian.
- Khả năng hàn tốt, cho phép chế tạo và thi công dễ dàng hơn.
- Đa năng, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp và thương mại.
Những nhược điểm và hạn chế của thép không gỉ 308 được liệt kê dưới đây:
- Dễ bị nứt do ăn mòn ứng suất trong một số môi trường nhất định.
- Không phù hợp với môi trường có hàm lượng clorua cao vì có thể dẫn đến hiện tượng rỗ.
- Chi phí cao hơn so với các loại thép không gỉ khác.
- Cần có kỹ thuật hàn cụ thể để duy trì các đặc tính của nó, làm tăng độ phức tạp khi chế tạo.
- Khả năng tạo hình kém hơn, khiến việc tạo hình hoặc đúc khuôn trở nên khó khăn hơn.
Ứng dụng phổ biến của thép không gỉ 308
Để thuận tiện, hãy kiểm tra bảng bên dưới để hiểu nhanh:
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng | Tại sao lại là 308 Suits |
| Hàng không vũ trụ | Khung máy bay, động cơ phản lực, bánh đáp, hệ thống xả | Độ bền cao ở nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. |
| Ô tô | Ống xả, bộ chuyển đổi xúc tác, ống giảm thanh, bình nhiên liệu | Khả năng chống oxy hóa tốt, lý tưởng cho các bộ phận ô tô chịu nhiệt độ cao. |
| Sự thi công | Thành phần kết cấu, mặt tiền, mái, dầm đỡ | Độ bền kéo cao, độ bền và tính toàn vẹn về mặt cấu trúc. |
| Xử lý hóa học | Bộ trao đổi nhiệt, bồn chứa, đường ống, bình chịu áp suất | Chống ăn mòn hóa học, chịu được áp suất cao. |
308 phù hợp nhất với mục đích gì?
Thép không gỉ 308 là loại thép tốt nhất cho các ứng dụng hàn, đặc biệt là khi hàn thép không gỉ có thành phần tương tự, như thép không gỉ 304. Nó thường được sử dụng trong sản xuất que hàn và dây hàn.
Các cấp độ tương đương của thép không gỉ 308 ở các quốc gia và khu vực khác nhau
Sau đây là một số cấp tương đương phổ biến của 308 SS ở các quốc gia và khu vực khác nhau:
| Quốc gia | Tiêu chuẩn/Đặc điểm kỹ thuật | Lớp tương đương |
| Trung Quốc | GB/T3280 | 0Cr21Ni10 |
| Hoa Kỳ | Tiêu chuẩn ASTMA240 | 308 |
| Đức | Tiêu chuẩn DIN EN 10088-2 | 1.4316 (X6CrNi19-11) |
| Nga | TIÊU CHUẨN 5632 | 12X19H9 |
| Châu Âu | EN 10088-2 | X6CrNi19-11 (1.4316) |
| Nhật Bản | Tiêu chuẩn JIS G4303 | Thép không gỉ 308 |
| Anh quốc | BS 1449 | 308S25 |
So sánh giữa thép không gỉ 308 so với 304 so với 316
Hãy xem bảng dưới đây để có sự so sánh nhanh giữa ba loại:
| Tài sản | 308 | 304 | 316 |
| Kiểu | Austenit | Austenit | Austenit |
| Cấu trúc tinh thể | FCC (Khối lập phương tâm mặt) | FCC (Khối lập phương tâm mặt) | FCC (Khối lập phương tâm mặt) |
| Thành phần chính | Cr: 20%, Ni: 11% | Cr: 18-20%, Ni: 8-10,5% | Cr: （18%, Mo: （3%, Ni: （14% |
| Chống ăn mòn | Vừa phải | Tốt | Xuất sắc |
| Sức mạnh | Tốt | Tốt | Cao hơn |
| Độ cứng | Vừa phải | Vừa phải | Vừa phải |
| Khả năng hàn | Tốt | Xuất sắc | Tốt |
| Tính chất từ tính | Không từ tính | Không từ tính | Không từ tính |
| Trị giá | Cao hơn 304 | Đường cơ sở | Cao hơn 304 |
| Ứng dụng | Hàn, chế tạo, trao đổi nhiệt | Ứng dụng mục đích chung | Hàng hải, chế biến hóa chất, thiết bị y tế |
Những gì bạn cũng có thể quan tâm
Bây giờ bạn đã hiểu sâu hơn về thép không gỉ 308, vẫn còn một số vấn đề phổ biến đáng để bạn lưu ý:
Thép không gỉ 308 có từ tính không?
Stainless Steel 308 is generally not từ tính because it has an austenitic crystal structure, which is stabilized by the addition of nickel. This structure does not have the magnetic properties found in other types of stainless steel, like ferritic or martensitic grades. However, it can become slightly magnetic after cold working.
Thép không gỉ 304 hay 308 tốt hơn?
Thép không gỉ 304 thường tốt hơn cho hầu hết các ứng dụng do tính linh hoạt và chi phí thấp hơn. Tuy nhiên, 308 được ưa chuộng hơn cho các ứng dụng hàn do hàm lượng crom và niken cao hơn, mang lại khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt hơn ở các mối hàn.
