Nội dung
Thép không gỉ 304: Định nghĩa, Thành phần, Tính chất, Xử lý, Ứng dụng và Thêm thông tin
- John
SteelPRO Group offers ASTM or requested standard hot/cold rolled 304 stainless steel sheets, plates, coils, strips, bars, rods, pipes, tubes, wires, etc., for your various project requirements. We can provide a range of finishes such as 2B, No.4, HL, BA, No.1, No.8, etc. Sizes can be customized. Alternative grades such as 316, 321, and 430 stainless steel are also available. We guarantee 100% free of quality issues. Contact our sales team for a free sample!
→Click here to browse our 304 stainless steel series products
Thép không gỉ 304 là gì?
304 stainless steel, also called A2 or 18/8, is a type of austenitic stainless steel with a face-centered cubic (FCC) crystal structure, primarily composed of 18% chromium and 8% nickel. It conforms to the ASTM A240 standard with equivalent grades like 1.4301 (EN) and SUS304 (JIS). 304 stainless steel is known for its better corrosion resistance than regular steel and is non-magnetic. Common applications include kitchen equipment, chemical containers, and architectural structures. It is typically processed through cold working and cannot be heat treated.
Ai là người phát triển thép không gỉ 304?
Thép không gỉ 304 được WH Hatfield phát triển vào năm 1924 khi ông đang làm việc tại Phòng thí nghiệm Firth Brown ở Sheffield, Anh. Hatfield đã xây dựng dựa trên công trình trước đó của Harry Brearley, người tiên phong trong lĩnh vực thép không gỉ. Ông đã tạo ra một hợp kim thép chứa crom 18% và niken 8%, hiện được gọi là thép không gỉ 18/8. Hợp kim này, sau này được gọi là thép không gỉ 304, ban đầu được bán trên thị trường dưới tên thương mại “Staybrite 18/8”. Nó đã trở thành một trong những loại thép không gỉ được sử dụng rộng rãi nhất do khả năng chống ăn mòn và độ bền của nó.
Thành phần hóa học của thép không gỉ 304
Kiểm tra bảng dưới đây để biết thành phần hóa học của thép không gỉ 304:
| Sắt, Fe | Crom, Cr | Niken, Ni | Mangan, Mn | Silic, Si | Cacbon, C | Nitơ, N | Phốt pho, P | Lưu huỳnh, S |
| Sự cân bằng | 18-20% | 8-10.5% | ≤2,0% | ≤1,0% | ≤0,08% | ≤0,10% | ≤0,045% | ≤0,03% |
Tính chất của thép không gỉ 304
Sau đây là ba lý do chính khiến thép không gỉ 304 trở nên độc đáo:
- Khả năng chống ăn mòn cao, đặc biệt là chống gỉ và chống ố.
- Bền, chắc và dễ hàn thành những hình dạng phức tạp.
- Được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau do tính linh hoạt của nó.
Tính chất vật lý
Kiểm tra bảng dưới đây để biết các tính chất vật lý cốt lõi của thép không gỉ 304:
| Tài sản | Giá trị điển hình (Metric/Imperial) | Hiệu suất |
| Tỉ trọng | 8,00 g/cm³ (0,289 lb/in³) | Mật độ cao mang lại độ bền và sức mạnh tốt. |
| Điểm nóng chảy | 1400-1455°C (2550 – 2650°F) | Điểm nóng chảy cao làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao. |
| Độ dẫn nhiệt (100°C) | 16,2 W/m·K (9,36 BTU/giờ·ft·°F) | Độ dẫn nhiệt vừa phải có hiệu quả tản nhiệt. |
| CTE, Tuyến tính (20℃) | 17,3 µm/m-°C (9,61 μin/in·°F) | Độ giãn nở vì nhiệt thấp giúp giảm thiểu sự biến dạng khi nhiệt độ thay đổi. |
| Nhiệt dung riêng (0-100°C) | 500 J/kg·K (0,12 BTU/lb·°F) | Cao; thích hợp cho các ứng dụng liên quan đến trao đổi nhiệt hoặc độ ổn định nhiệt. |
| Độ dẫn điện | 2.5 % IACS | Độ dẫn điện thấp có lợi cho một số ứng dụng điện tử. |
| Tính chất từ tính | Nói chung là không có từ tính | Bản chất phi từ tính hữu ích trong môi trường mà từ tính có thể gây nhiễu. |
*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 304:
| Tính chất cơ học | Giá trị (Hệ mét/Hệ Anh) | Hiệu suất |
| Độ bền kéo | 505 MPa (73,2 ksi) | Trung bình; độ bền kéo tốt so với thép mềm |
| Sức chịu lực | 215 MPa (31,2 ksi) | Trung bình; thấp hơn một chút so với thép mềm, điển hình cho thép không gỉ |
| Độ cứng Brinell | 123 HB | Trung bình; biểu thị khả năng chống mài mòn trung bình và độ dẻo dai phù hợp để tạo hình |
| Độ cứng Rockwell | 70 HRB | |
| Độ cứng Vickers | 129 HV | |
| Độ giãn dài khi đứt | 70% | Rất cao; độ dẻo tuyệt vời so với thép mềm |
| Mô đun Young | 193 GPa (28 msi) | Cao; cứng hơn hợp kim nhôm, thấp hơn thép cacbon một chút |
Tính chất hóa học
Kiểm tra bảng dưới đây để biết các tính chất hóa học cốt lõi của thép không gỉ 304:
| Tính chất hóa học | Sự miêu tả | Hiệu suất |
| Chống ăn mòn | Khả năng chống lại sự suy thoái do phản ứng hóa học | Tuyệt vời; vượt trội hơn nhiều loại thép nhưng kém hiệu quả hơn trong môi trường giàu clorua so với thép không gỉ 316 |
| Độ nhạy pH | Phản ứng với các mức pH khác nhau | Duy trì sự ổn định trong phạm vi pH rộng; linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau |
| Phản ứng | Xu hướng phản ứng hóa học | Thấp; không phản ứng dễ dàng với hầu hết các chất |
| Khả năng chống oxy hóa | Khả năng chống lại sự hình thành oxit | Cao; tạo thành lớp oxit bảo vệ do hàm lượng crom cao |
| thụ động hóa | Sự hình thành lớp bảo vệ | Cao; thụ động tốt; tăng cường khả năng chống ăn mòn |
| Khả năng cháy | Khả năng bắt lửa | Không cháy |
| Tính dễ cháy | Khả năng duy trì sự cháy | Không cháy |
Khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn của thép không gỉ 304
Khả năng chịu nhiệt
Thép không gỉ 304 có khả năng chịu nhiệt tốt, có thể sử dụng liên tục lên đến 870°C và liên tục lên đến 925°C. Tuy nhiên, không nên sử dụng liên tục trong phạm vi nhiệt độ từ 425°C – 860°C do nguy cơ kết tủa carbide.
Trong trường hợp này, 304L được ưa chuộng hơn, đặc biệt là khi cần hàn, vì nó chống lại sự kết tủa cacbua do hàm lượng cacbon thấp hơn. Nếu cần độ bền cao ở 500°C – 800°, 304H là lựa chọn tốt hơn.
Chống ăn mòn
304 stainless steel has good khả năng chống ăn mòn. It resists rusting and corrosion in many environments, including in damp air, fresh water, and mild chemicals.
Tuy nhiên, thép không gỉ 304 có thể bị ăn mòn trong điều kiện khắc nghiệt. Nó dễ bị rỗ và ăn mòn khe hở trong môi trường giàu clorua, chẳng hạn như nước biển hoặc không khí mặn. Nó cũng có thể bị nứt do ăn mòn ứng suất khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trên 60°C (140°F) kết hợp với clorua.
Gia công thép không gỉ 304
Hình thành
Thép không gỉ 304 dễ tạo hình với cấu trúc vi mô austenit và có thể bị biến dạng đáng kể. Hàm lượng carbon thấp cũng giúp ngăn ngừa tình trạng giòn trong quá trình tạo hình.
Cụ thể, thép không gỉ 304 có thể được tạo hình nóng ở nhiệt độ từ 900°C đến 1180°C (1650°F đến 2150°F). Sau khi tạo hình nóng rộng rãi, có thể cần ủ để giảm ứng suất và duy trì khả năng chống ăn mòn. Làm nguội làm tăng độ bền và độ cứng mà không cần xử lý nhiệt.
Hàn
Thép không gỉ 304 dễ hàn do có cấu trúc austenit và phù hợp với các phương pháp hàn thông thường như TIG, MIG và hàn điện trở.
Vật liệu độn được sử dụng nhiều nhất để hàn thép không gỉ 304 là thép không gỉ 308L. Vật liệu độn này phù hợp với thành phần của 304 và có khả năng chống ăn mòn tốt. Ủ sau khi hàn thường không cần thiết trừ khi mối hàn tiếp xúc với môi trường ăn mòn khắc nghiệt hoặc nếu có lo ngại về nứt do ăn mòn ứng suất.
Gia công
Thép không gỉ 304 có khả năng gia công vừa phải. Không dễ gia công như thép cacbon, khả năng gia công khoảng 45-55% so với thép cacbon gia công tự do. Tuy nhiên, nó vẫn tốt hơn một số loại thép không gỉ khác, chẳng hạn như 316.
Khi gia công 304, điều quan trọng là phải xem xét xu hướng làm cứng khi gia công của nó. Điều này có nghĩa là vật liệu trở nên cứng hơn khi được cắt, điều này có thể khiến quá trình trở nên khó khăn hơn và dẫn đến mài mòn dụng cụ. Sử dụng các công cụ sắc bén và tốc độ cắt phù hợp có thể giúp kiểm soát điều này. Làm mát cũng rất quan trọng để ngăn ngừa quá nhiệt, điều này có thể làm tăng thêm độ cứng và gây ra các vấn đề về bề mặt. Bôi trơn thích hợp có thể giảm ma sát và cải thiện tuổi thọ của dụng cụ.
Xử lý nhiệt
Thép không gỉ 304 không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt. Nó đạt được độ cứng cao hơn thông qua gia công nguội. Xử lý nhiệt bao gồm ủ để giảm ứng suất và phục hồi khả năng chống ăn mòn. Quy trình xử lý nhiệt thông thường là:
- Dung dịch ủ: Làm nóng đến 1010–1120°C (1850–2050°F), sau đó làm nguội nhanh (thường là làm nguội bằng nước). Điều này hòa tan cacbua và giữ lại cấu trúc austenit của hợp kim.
- Giảm căng thẳng:Nếu cần, có thể thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn (khoảng 450-600°C) để giảm thiểu biến dạng và ứng suất bên trong.
Ưu điểm và nhược điểm của thép không gỉ 304
Sau đây là những ưu điểm và lợi ích của thép không gỉ 304:
- Khả năng chống gỉ và ăn mòn cao, đặc biệt là trong môi trường hàng ngày.
- Dễ dàng tạo hình và đúc khuôn, phù hợp với nhiều kiểu thiết kế khác nhau.
- Có thể hàn dễ dàng để chế tạo và ghép nối hiệu quả.
- An toàn và sạch sẽ, thích hợp sử dụng trong thực phẩm và y tế.
- Giá cả phải chăng và được bán rộng rãi nên đây là lựa chọn phổ biến.
Sau đây là những nhược điểm và hạn chế của thép không gỉ 304:
- Dễ bị rỗ và ăn mòn khe hở trong môi trường clorua.
- Không hoạt động tốt ở nhiệt độ quá cao.
- Có thể nứt dưới áp lực trong một số môi trường nhất định, đặc biệt là khi có sự hiện diện của clorua.
- Không đủ mạnh cho các ứng dụng nặng mà không cần xử lý thêm.
- Khó gia công hơn thép cacbon, có khả năng làm tăng chi phí sản xuất.
Ứng dụng phổ biến của thép không gỉ 304
Kiểm tra bảng dưới đây để biết nhanh các ứng dụng phổ biến của nó:
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng | Tại sao nó phù hợp |
| Thực phẩm & Đồ uống | Bồn rửa nhà bếp, Thiết bị chế biến thực phẩm, Bồn chứa bia, Thiết bị sữa | Chống ăn mòn, dễ vệ sinh, không phản ứng, duy trì vệ sinh, chịu được vệ sinh |
| Thuộc về y học | Dụng cụ phẫu thuật, Thiết bị bệnh viện, Cấy ghép chỉnh hình, Dụng cụ nha khoa | Khả năng chống ăn mòn cao, khả năng khử trùng, tương thích sinh học, bền, dễ bảo quản vệ sinh |
| Ô tô | Hệ thống xả, viền và khuôn đúc, bình nhiên liệu, bộ phận động cơ | Chịu nhiệt, chống ăn mòn, hoàn thiện đẹp mắt, duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc |
| Sự thi công | Tấm kiến trúc, lan can, cửa thang máy, ốc vít | Chống ăn mòn, giữ nguyên vẻ ngoài, bền, ít bảo trì, chống lại tác hại của môi trường |
Các cấp độ tương đương của thép không gỉ 304 ở các quốc gia và khu vực khác nhau
Here are some common equivalent grades of SS 304 in different countries and regions:
| Quốc gia | Tiêu chuẩn/Đặc điểm kỹ thuật | Lớp tương đương |
| Trung Quốc | GB/T3280 | 0Cr18Ni9 |
| Hoa Kỳ | Tiêu chuẩn ASTMA240 | 304 |
| Đức | Tiêu chuẩn DIN EN 10088-2 | 1.4301 (X5CrNi18-10) |
| Nga | TIÊU CHUẨN 5632 | 08Х18Н10 |
| Châu Âu | EN 10088-2 | X5CrNi18-10 (1.4301) |
| Nhật Bản | Tiêu chuẩn JIS G4303 | Thép không gỉ 304 |
| Anh quốc | BS 1449 | 304S15, 304S16, 304S31 |
Các biến thể của thép không gỉ 304
Dưới đây là một số loại thép không gỉ 304 phổ biến:
| Khác nhau | Đó là gì? | Tại sao lại chọn số này thay vì 304? | Ứng dụng điển hình |
| 304L | Phiên bản carbon thấp của 304 | Khả năng chống ăn mòn tốt hơn sau khi hàn | Xử lý hóa chất, đường ống |
| 304H | Phiên bản carbon cao của 304 | Độ bền nhiệt độ cao tốt hơn | Nhà máy điện, lò hơi |
| 304N | 304 tăng cường nitơ | Sức mạnh và độ bền cao hơn | Ứng dụng kết cấu |
| 304LN | Tăng cường nitơ, ít carbon 304 | Cải thiện khả năng hàn, độ bền và khả năng chống ăn mòn | Bình chứa lạnh, bộ trao đổi nhiệt |
*Ghi chú:
- 304L chứa ≤0,03% cacbon, trong khi 304H chứa 0,040 – 0,10 % cacbon.
- Một số sản phẩm nhất định có thể được cung cấp dưới dạng vật liệu “được chứng nhận kép”, như 304/304L, đáp ứng cả yêu cầu về độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn.
- 304L dễ hàn hơn mà không cần ủ sau khi hàn do hàm lượng carbon thấp hơn, giúp tăng khả năng chế tạo. 304H, với hàm lượng carbon cao hơn, có thể giòn hơn trong một số quy trình tạo hình.
- Thép không gỉ 304LN hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cực thấp so với thép không gỉ 304 tiêu chuẩn.
Sự khác biệt giữa thép không gỉ 304 và 316
The major difference between 304 and 316 stainless steel lies in their composition, which leads to different corrosion resistance, applications, and cost. Check the table below for a quick comparison:
| Tài sản | 304 | 316 |
| Thành phần hóa học | Cr: 18-20%, Ni: 8-10,5% | Cr: ≤ 18%, Ni: ≤ 14%, Mo: ≤ 3% |
| Chống ăn mòn | Sức đề kháng chung, phù hợp với môi trường bình thường | Sức đề kháng cao hơn, đặc biệt là trong môi trường clorua và biển |
| Ứng dụng | Đồ dùng nhà bếp, đồ trang trí ô tô, vật liệu xây dựng, v.v. | Thiết bị hóa chất, hàng hải, dược phẩm, v.v. |
| Trị giá | Thấp hơn | Cao hơn |
Những gì bạn cũng có thể quan tâm
Bây giờ bạn đã hiểu sâu hơn về thép không gỉ 304, vẫn còn một số vấn đề phổ biến đáng để bạn lưu ý:
Thép không gỉ 304 có bị gỉ không?
Yes, 304 stainless steel can rỉ sét under certain conditions, such as exposure to saltwater, chlorine, or acidic environments.
Thép không gỉ 304 có bị xỉn màu không?
No, 304 stainless steel does not typically tarnish. It is resistant to tarnishing due to its chromium content, which forms a protective oxide layer on the surface. However, it may lose its luster if exposed to harsh chemicals or poor maintenance.
Thép không gỉ 304 có dễ bị trầy xước không?
Yes, 304 stainless steel can scratch relatively easily. It’s not hard enough because of its relatively low carbon content and lack of hardness-increasing elements like molybdenum or vanadium. The softer surface can be marked by abrasive materials, rough handling, or contact with harder objects.
Thép không gỉ 304 có an toàn cho thực phẩm không?
Có, thép không gỉ 304 an toàn với thực phẩm. Nó thường được sử dụng trong các thiết bị nhà bếp, đồ nấu nướng và thiết bị chế biến thực phẩm vì nó không phản ứng, chống ăn mòn và không rò rỉ các chất có hại vào thực phẩm.
Thép không gỉ 304 hay 316 tốt hơn?
It depends on specific requirements. 316 stainless steel is better than 304 for harsher environments due to its added molybdenum, which provides greater corrosion resistance. However, 304 is more commonly used and is sufficient for many general-purpose applications where extreme corrosion resistance isn’t necessary.
SteelPRO Group Stainless Steel Stocking
SteelPRO Group covers most of the commonly used stainless steel grades in various shapes:
- Austenitic: 304, 316, 317, 321, 904, etc.
- Ferritic: 409, 430, etc.
- Martensitic: 420, 431, 439, etc.
- Duplex: 2205, 2507, etc.
- Precipitation Hardening: 17-4PH, 17-7PH, etc.
Click here to browse our range of stainless steel cho các dự án của bạn.
