Thép không gỉ dòng 300: Hiệu suất, Ứng dụng, Cấp độ & So sánh

Chúng tôi sẽ phân tích chi tiết thành phần hóa học, tính chất cơ học và tính chất vật lý của thép không gỉ series 300 và so sánh với các series khác như series 400, series 200 và thép không gỉ Duplex để giúp bạn hiểu đầy đủ về ưu điểm và nhược điểm của nó. Ngoài ra, bài viết này cũng sẽ cung cấp các mẹo bảo dưỡng cho thép không gỉ series 300 để đảm bảo thép luôn ở trạng thái tối ưu trong nhiều môi trường khác nhau.

Thép không gỉ dòng 300 là gì?

Thép không gỉ loại 300 là thép không gỉ austenit crom-niken, đặc điểm chủ yếu là hàm lượng Cr (16-20%) và Ni (8-14%) cao, đôi khi bao gồm các nguyên tố hợp kim khác. Với tính chất tuyệt vời, chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Thép không gỉ dòng 300 được sản xuất như thế nào?

Luyện kim và đúc

Quá trình sản xuất thép không gỉ series 300 bắt đầu bằng quá trình nấu chảy lò hồ quang điện, sử dụng quặng sắt, quặng crom, quặng niken và các nguyên tố hợp kim có độ tinh khiết cao. Nguyên liệu thô được trộn, nung nóng đến trạng thái nóng chảy và đúc thành phôi sơ bộ, với sự kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ và thành phần hợp kim để đảm bảo chất lượng. Sau đó, phôi được xử lý nhiệt để tối ưu hóa cấu trúc bên trong và cải thiện hiệu suất. Nó có thể được chế biến thêm thành các sản phẩm có hình dạng và thông số kỹ thuật mong muốn.

Cán nóng và cán nguội

Phôi sau khi đúc được cán nóng, là quá trình nung phôi đến nhiệt độ cao rồi ép thành độ dày mong muốn thông qua máy cán. Cán nóng không chỉ cải thiện chất lượng bề mặt của thép mà còn cải thiện tính chất cơ học của thép. Độ dày và chiều rộng của thép có thể được kiểm soát chính xác thông qua quá trình cán nóng để đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng khác nhau.

Cán nguội là một quá trình sản xuất được thực hiện ở nhiệt độ phòng, cho phép thép được biến đổi thành các tấm hoặc dải mỏng hơn, chính xác hơn. Thép không gỉ cán nguội có độ bền cao hơn và bề mặt mịn hơn, và thường được sử dụng cho mục đích gia công chính xác và trang trí.

Xử lý nhiệt và xử lý bề mặt

Xử lý nhiệt cải thiện các tính chất cơ học và vật lý của thép không gỉ, bao gồm ủ, làm nguội và ram. Ủ tăng cường độ dẻo và độ dai, làm nguội tăng độ cứng và độ bền, và ram điều chỉnh độ giòn. Xử lý bề mặt như đánh bóng làm cho bề mặt nhẵn, và mạ điện tăng cường khả năng chống ăn mòn. Các phương pháp xử lý này cùng nhau cải thiện chất lượng và hiệu suất của thép không gỉ.

Hiệu suất của thép không gỉ dòng 300 

Thành phần hóa học

Các thành phần hóa học chính của thép không gỉ dòng 300 bao gồm.

Crom (Cr): Hàm lượng 16%~20%, hình thành lớp màng thụ động chống ăn mòn, tăng cường khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ.

Niken (Ni): Hàm lượng 8%~12%, cải thiện độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, ổn định cấu trúc austenit.

Molypden (Mo): 2%~3% trong thép không gỉ 316, tăng cường khả năng chống ăn mòn của 316 trong clorua.

Mangan (Mn): Hàm lượng mangan trong thép không gỉ series 200 cao hơn, chủ yếu được sử dụng để cải thiện độ bền và độ cứng của thép.

Tính chất cơ học

Sức chịu lực

• Giới hạn chảy là sự phản ánh giới hạn sử dụng thực tế của vật liệu. Giới hạn chảy của thép không gỉ loại 300 thường nằm trong khoảng 210-250 MPa, so với các loại thép không gỉ khác thì ở mức trung bình, nhưng do có độ dẻo và khả năng gia công tốt nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều kết cấu và thiết bị khác nhau.

Độ bền kéo

• Độ bền kéo cho biết tải trọng tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị đứt. Thép không gỉ dòng 300 có khả năng chịu tải trọng cơ học và lực tác động vượt trội, với độ bền kéo thường trong khoảng 500-700 MPa, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và độ chắc.

Độ dẻo và độ giãn dài

• Độ dẻo là khả năng kéo dài dưới áp suất mà không bị gãy của vật liệu. Thép không gỉ dòng 300 có độ dẻo tuyệt vời, với độ giãn dài thường nằm trong khoảng 40-60%. Điều này làm cho thép không gỉ dòng 300 dễ dàng gia công nguội thành các hình dạng phức tạp và ít bị nứt hơn.

Độ cứng

• Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng cục bộ của vật liệu. Độ cứng của thép không gỉ dòng 300 thường nằm trong khoảng 80-90 HRB (thang Rockwell B). Mặc dù thép không gỉ dòng 300 không cứng bằng một số loại thép không gỉ martensitic, nhưng các đặc tính tổng thể tuyệt vời của nó bù đắp cho điều này.

Độ bền va đập

• Độ bền va đập đo lường khả năng chống va đập ở nhiệt độ thấp mà không bị hư hại của vật liệu. Thép không gỉ dòng 300 thể hiện độ bền va đập tuyệt vời ở nhiệt độ thấp. Ví dụ, thép không gỉ 304 vẫn có thể duy trì độ bền tốt ở -196°C (-320°F).

Tính chất vật lý

Tỉ trọng

• Mật độ là khối lượng trên một đơn vị thể tích và ảnh hưởng đến trọng lượng của vật liệu và lựa chọn thiết kế. Mật độ của thép không gỉ series 300 thường nằm trong khoảng 7,90-8,00 g/cm³. Mật độ cao hơn cung cấp cấu trúc vật lý ổn định cho thép không gỉ series 300, khiến nó trở nên tuyệt vời trong các ứng dụng kết cấu.

Độ dẫn nhiệt

• Độ dẫn nhiệt là khả năng dẫn nhiệt của vật liệu. Độ dẫn nhiệt của thép không gỉ dòng 300 tương đối thấp, thường nằm trong khoảng 15-25 W/(m·K). Độ dẫn nhiệt thấp cho phép thép không gỉ dòng 300 cách nhiệt hiệu quả và giảm thất thoát nhiệt trong môi trường nhiệt độ cao.

Hệ số giãn nở nhiệt

• Hệ số giãn nở nhiệt đề cập đến mức độ vật liệu giãn nở về thể tích khi được nung nóng. Hệ số giãn nở nhiệt của thép không gỉ loại 300 thường là 16-17 × 10⁻⁶ /K. Tính chất này cho phép thép không gỉ loại 300 duy trì được sự ổn định về mặt cấu trúc trong môi trường có sự thay đổi nhiệt độ lớn.

Điện trở suất

• Điện trở suất phản ánh khả năng dẫn điện của vật liệu. Thép không gỉ loại 300 có điện trở suất cao (0,7-0,8 µΩ·m), thích hợp để sử dụng làm chất cách điện.

Từ tính

• Thép không gỉ series 300 thường không có từ tính, nhưng có thể có từ tính nhẹ sau khi gia công nguội, chẳng hạn như thép không gỉ 304 có thể có từ tính nhẹ sau khi cán nguội. Tính chất này khiến thép không gỉ series 300 trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng không có từ tính như dụng cụ chính xác và thiết bị điện tử.

Tính chất hóa học

Chống ăn mòn

• Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ dòng 300 là một trong những đặc tính đáng chú ý nhất của nó. Với hàm lượng crom và niken cao, các loại thép không gỉ này có khả năng chống lại nhiều loại môi trường hóa học.

Khả năng chống oxy hóa

• Thép không gỉ series 300 có khả năng chống oxy hóa tuyệt vời ở nhiệt độ cao. Lớp màng oxit do crom tạo thành có thể bảo vệ thép khỏi quá trình oxy hóa.

Kháng hóa chất

• Thép không gỉ series 300 cho thấy khả năng chống chịu khác nhau trong nhiều môi trường hóa học khác nhau. Ví dụ, thép không gỉ 304 có khả năng chống chịu tốt với axit yếu (như axit axetic) và một số axit hữu cơ, trong khi thép không gỉ 316 có thể chịu được axit mạnh và clorua tốt hơn.

Khả năng chống Amoniac và Nước Amoniac

• Thép không gỉ series 300 có khả năng chống amoniac và nước amoniac tốt. Do vai trò của niken và crom, các loại thép không gỉ này có thể duy trì tính ổn định hóa học tốt trong môi trường amoniac hoặc amoniac để tránh bị ăn mòn hoặc hư hỏng.

Ứng dụng của thép không gỉ dòng 300

Lĩnh vực thiết bị y tế: Thép không gỉ 304 và 316 lý tưởng cho dụng cụ phẫu thuật, thiết bị y tế và cấy ghép do khả năng chống ăn mòn và tương thích sinh học tuyệt vời. Chúng có thể chống lại sự xói mòn của dịch cơ thể và chất khử trùng, đảm bảo sự ổn định và an toàn lâu dài của thiết bị y tế.

Ngành thực phẩm và đồ uống: Thép không gỉ 304 được sử dụng rộng rãi trong đồ dùng nhà bếp, máy chế biến thực phẩm và hộp đựng đồ uống do khả năng chống ăn mòn và dễ vệ sinh.

Lĩnh vực xây dựng và trang trí: Thép không gỉ series 300 cũng có hiệu suất tốt trong xây dựng và trang trí, thường được sử dụng để tạo ra ngoại thất tòa nhà, khung cửa sổ và cửa ra vào và lan can. Vẻ ngoài đẹp mắt và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của nó mang lại nét quyến rũ độc đáo và giá trị lâu dài cho thiết kế kiến trúc.

Ngành công nghiệp hóa chất và dầu mỏ: Trong thiết bị chế biến hóa chất và sản xuất dầu mỏ, thép không gỉ 316 nổi bật với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nó có thể chịu được môi trường hóa chất khắc nghiệt và đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị trong điều kiện làm việc phức tạp.

Ngành công nghiệp ô tô: Thép không gỉ dòng 300 đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn, thường được sử dụng trong các bộ phận quan trọng như hệ thống ống xả ô tô và kết cấu thân xe.

Ưu điểm và nhược điểm của thép không gỉ dòng 300

Thuận lợi

• Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời: Với tỷ lệ niken và crom cao, thép không gỉ dòng 300 tạo thành lớp bảo vệ oxit crom cứng, có hiệu quả chống lại nhiều loại ăn mòn axit, kiềm và muối. Đặc biệt, dòng 316 có khả năng chống rỗ mạnh hơn trong môi trường có chứa clo do bổ sung molypden.

• Gia công linh hoạt và đa dạng: Dòng thép không gỉ này thể hiện tính dẻo và hiệu suất hàn tuyệt vời, dễ dàng xử lý các quy trình phức tạp như dập, uốn và hàn, đồng thời mang đến sự tiện lợi cho việc sản xuất các cấu trúc sản phẩm đa dạng và tinh tế.

• Tính chất cơ học ổn định: Ngay cả trong điều kiện nhiệt độ cao, thép không gỉ dòng 300 vẫn có thể duy trì độ bền và độ cứng cao để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của môi trường làm việc cường độ cao.

• Đẹp và bền: Độ bóng kim loại độc đáo và tính chất trang trí tốt làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các sản phẩm theo đuổi vẻ ngoài chất lượng cao. Đồng thời, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của nó đảm bảo tuổi thọ lâu dài của sản phẩm.

Nhược điểm

• Chi phí cao hơn: Do tỷ lệ crom và niken cao có trong thép không gỉ series 300 nên chi phí tương đối cao. Điều này có thể ảnh hưởng đến các dự án hoặc ứng dụng có ngân sách hạn chế.

• Hiệu suất nhiệt độ thấp kém: Ở nhiệt độ rất thấp, một số loại thép không gỉ series 300 có thể trở nên giòn. Điều này có thể khiến chúng không hoạt động tốt như một số vật liệu khác trong môi trường cực lạnh.

• Ăn mòn liên hạt có thể xảy ra ở nhiệt độ cao: Ở nhiệt độ cao hoặc trong điều kiện hàn, cacbon (C) trong thép không gỉ series 300 có thể tạo thành hợp chất crom cacbua với crom (Cr), dẫn đến hàm lượng crom giảm ở ranh giới hạt, tạo thành cái gọi là "vùng nghèo crom", do đó mất khả năng chống ăn mòn và gây ra ăn mòn liên hạt. Tuy nhiên, điều này thường có thể tránh được bằng cách kiểm soát hàm lượng cacbon và sử dụng các quy trình xử lý nhiệt thích hợp.

Làm thế nào để bảo dưỡng thép không gỉ dòng 300?

Để duy trì hiệu suất của thép không gỉ dòng 300, cần thực hiện các biện pháp bảo trì sau đây.

Vệ sinh thường xuyên: Sử dụng chất tẩy rửa trung tính và nước để vệ sinh bề mặt thép không gỉ thường xuyên. Không sử dụng chất tẩy rửa có tính axit hoặc kiềm mạnh vì chúng có thể ăn mòn thép không gỉ.

Ngăn ngừa ăn mòn (Tiếp theo): Kiểm tra thường xuyên các thiết bị và kết cấu, và xử lý kịp thời các điểm có thể bị ăn mòn. Đối với thép không gỉ được sử dụng trong môi trường hóa chất, hãy áp dụng các lớp bảo vệ hoặc lớp phủ thích hợp để tăng khả năng chống ăn mòn.

Loại bỏ bụi bẩn và rỉ sét: Khi bề mặt thép không gỉ xuất hiện bụi bẩn hoặc rỉ sét, có thể vệ sinh bằng chất tẩy rửa không chứa clorua. Dùng vải mềm hoặc miếng bọt biển lau nhẹ nhàng, tránh dùng bàn chải sắt hoặc giấy nhám vì có thể làm xước bề mặt và gây ra tình trạng ăn mòn nghiêm trọng hơn.

Ngăn ngừa trầy xước và mài mòn: Tránh làm xước bề mặt thép không gỉ bằng vật cứng. Đối với những khu vực cần ma sát thường xuyên, bạn có thể sử dụng miếng đệm bảo vệ hoặc cân nhắc các cách giảm ma sát trong thiết kế.

Kiểm tra thường xuyên: Đối với các bộ phận kết cấu hoặc thiết bị quan trọng, cần tiến hành kiểm tra và bảo trì chuyên nghiệp thường xuyên để đảm bảo tính toàn vẹn và chức năng của các bộ phận bằng thép không gỉ.

Sự khác biệt giữa dòng 300, dòng 400 và dòng 200 là gì?

Thép không gỉ dòng 300, dòng 400 và dòng 200 đều có những đặc điểm và ứng dụng khác nhau, hiểu được sự khác biệt của chúng sẽ giúp bạn chọn được vật liệu phù hợp nhất.

Thép không gỉ dòng 300

Main features: high corrosion resistance, high toughness, good processing. 300 series stainless steel includes grades such as 304 Và 316, which are widely used in medical, food, construction and other fields.

Thành phần hóa học: Chủ yếu chứa hàm lượng crom và niken cao, hàm lượng niken làm tăng khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao.

Tình huống ứng dụng: Phù hợp cho những ứng dụng có yêu cầu cao về khả năng chống ăn mòn và độ bền cao, chẳng hạn như thiết bị chế biến thực phẩm, thiết bị y tế, trang trí kiến trúc, v.v.

Thép không gỉ dòng 400

Đặc điểm chính: Thép không gỉ dòng 400 chứa ít niken hơn và thường cứng và bền hơn dòng 300, nhưng khả năng chống ăn mòn kém hơn.

Chemical composition: The main component is chromium, and the nickel content is low, usually between 12% chromium and 0-1% nickel. Common grades include 410, 420, 430, vân vân.

Các tình huống ứng dụng: Phù hợp cho những ứng dụng có yêu cầu cao về độ cứng và khả năng chống mài mòn, chẳng hạn như dao, hệ thống ống xả ô tô, đồ gia dụng, v.v. Khả năng chống ăn mòn của loại thép này không tốt bằng loại thép dòng 300 và phù hợp với điều kiện môi trường ôn hòa hơn.

Thép không gỉ dòng 200

Đặc điểm chính: Thép không gỉ loại 200 thường chứa nhiều mangan và nitơ hơn, hàm lượng niken thấp hơn. Mặc dù khả năng chống ăn mòn kém hơn loại 300, nhưng độ bền cao hơn và chi phí thấp hơn.

Chemical Composition: It mainly contains chromium, manganese and nitrogen, and the nickel content is relatively low. Common grades include 201, 202, vân vân.

Các tình huống ứng dụng: Phù hợp cho những trường hợp nhạy cảm về chi phí mà không yêu cầu khả năng chống ăn mòn cực cao, chẳng hạn như vật liệu xây dựng, đồ gia dụng, v.v. Dòng 200 thường được sử dụng cho các ứng dụng có chi phí thấp nhưng vẫn yêu cầu khả năng chống ăn mòn nhất định.

Dòng 300 so với Duplex

Thép không gỉ dòng 300

Đặc điểm: Thép không gỉ Austenitic; khả năng chống ăn mòn tốt, dễ gia công và độ bền cao; các loại phổ biến là 304 và 316.

Ứng dụng: Do có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều môi trường khác nhau.

Thép không gỉ Duplex

Đặc điểm: Với độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt, thép không gỉ duplex kết hợp cấu trúc của austenite và ferrite, như 2205 và 2507.

Ưu điểm: So với dòng 300, thép không gỉ Duplex có độ bền cao hơn và cũng có khả năng chống ăn mòn tốt, đặc biệt là trong môi trường clorua. 

Ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực có yêu cầu về độ bền và khả năng chống ăn mòn cao như hóa dầu, kỹ thuật hàng hải và sản xuất phân bón.

Lớp 304 so với Lớp 316

Thép không gỉ 304

Tính năng: Khả năng chống ăn mòn, khả năng gia công và khả năng định hình tuyệt vời. Được sử dụng rộng rãi trong thiết bị gia dụng và trang trí kiến trúc.

Ứng dụng: Thích hợp cho các thiết bị chế biến thực phẩm, thiết bị y tế, đồ dùng nhà bếp, v.v. Có khả năng chống ăn mòn cao nhưng không hoạt động tốt bằng thép 316 trong môi trường clorua.

Thép không gỉ 316

Tính năng: 2-3% molypden được thêm vào 304, giúp chống ăn mòn tốt hơn trong môi trường clorua.

Ứng dụng: Thích hợp cho môi trường biển, thiết bị xử lý hóa chất, công nghiệp dược phẩm và các ứng dụng khác có yêu cầu chống ăn mòn cực cao. Thép không gỉ 316 thường đắt hơn thép không gỉ 304.

Nhấp để đọc thêm về 304 so với 316.

Các loại thép không gỉ phổ biến của dòng 300

Nhận được thép không gỉ như mong muốn!

Chúng tôi cung cấp nhiều loại sản phẩm chất lượng cao sản phẩm thép không gỉ, bao gồm nhưng không giới hạn ở dòng 300. Bạn cũng có thể tùy chỉnh kích thước theo nhu cầu của mình và các kỹ sư xuất sắc của chúng tôi sẽ thiết kế một sản phẩm vừa ý cho bạn. Nếu bạn cần mua, vui lòng liên hệ với chúng tôi.