Thép không gỉ có chống ăn mòn không?

Có, nhưng thép không gỉ không có khả năng chống ăn mòn tuyệt đối. Nó bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thành phần hợp kim, môi trường sử dụng và tình trạng bề mặt. Chúng tôi trả lời một loạt các câu hỏi về khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, bao gồm nguồn gốc khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, khả năng chống ăn mòn của các loại khác nhau và nguyên nhân gây ra gỉ thép không gỉ, đồng thời cung cấp cho bạn một số phương pháp phòng ngừa gỉ và loại bỏ gỉ.

Tại sao thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn?

Thép không gỉ là vật liệu hợp kim chống ăn mòn và khả năng chống ăn mòn của nó chủ yếu đến từ nguyên tố crom (Cr) trong thành phần hợp kim của nó.

Phim bảo vệ

Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ đến từ lớp oxit thụ động cực mỏng hình thành trên bề mặt của nó, chủ yếu bao gồm crom oxit. Lớp oxy hóa này được tạo ra khi crom trong thép không gỉ và oxy trong không khí hoặc nước phản ứng, giúp kim loại tránh tiếp xúc với các chất ăn mòn.

Mặc dù lớp màng bảo vệ này chỉ dày vài nanomet, nhưng nó rất chắc chắn và có khả năng tự phục hồi. Nếu bề mặt bị hư hỏng, lớp oxit sẽ tự động tái tạo miễn là có đủ oxy trong môi trường. Tính năng này làm cho thép không gỉ rất phù hợp để sử dụng trong môi trường khắc nghiệt, dễ bị mài mòn.

Thành phần thép không gỉ

Việc bổ sung các nguyên tố hợp kim khác ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ. Một số nguyên tố chính bao gồm:

Crom (Cr): Cr là nguyên tố quan trọng giúp thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn, hàm lượng tối thiểu cần thiết là 10,5% để tạo điều kiện hình thành lớp oxit bảo vệ.

Niken (Ni): Ổn định cấu trúc austenit, cải thiện độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường chua.

Molypden (Mo): Tăng khả năng chống rỗ và ăn mòn khe hở, đặc biệt trong môi trường giàu clorua như ứng dụng hàng hải.

Nitơ (N): Cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn cục bộ. Thường được thêm vào thép không gỉ duplex và austenit.

Cacbon (C): Cải thiện độ cứng, nhưng có thể gây ra sự ăn mòn giữa các hạt. Sử dụng các loại carbon thấp hơn (ví dụ 304L, 316L) sẽ tránh được vấn đề này.

Silic (Si): Tăng cường khả năng chống oxy hóa, đặc biệt là ở nhiệt độ cao và cải thiện khả năng chống chịu với môi trường chua.

Titan (Ti): Ngăn ngừa sự ăn mòn giữa các hạt trong thép không gỉ hàn bằng cách ổn định cacbon và ngăn ngừa sự hình thành crom cacbua.

Đồng (Cu): Nó cũng làm tăng khả năng chống lại axit sunfuric và nâng cao hơn nữa khả năng chịu nứt do ăn mòn ứng suất của thép trong môi trường có chứa clorua.

Niobi (Cb/Nb): Ngăn ngừa ăn mòn giữa các hạt, tương tự như titan, được sử dụng trong các loại thép không gỉ chịu nhiệt độ cao (như 347).

Thành phần chính xác của các nguyên tố này có thể thay đổi tùy thuộc vào loại thép không gỉ, ảnh hưởng đến khả năng chống lại các loại ăn mòn khác nhau.

Điều kiện cấu trúc

Cấu trúc vi mô của thép không gỉ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng chống ăn mòn của nó. Được phân loại dựa trên đặc điểm cấu trúc vi mô, có ba loại thép không gỉ chính:

Thép không gỉ Austenit: Cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt (FCC), không có từ tính, chứa hàm lượng crom và niken cao và là loại thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt nhất.

Thép không gỉ Ferritic: Chúng có từ tính và có cấu trúc tinh thể khối lập phương tâm khối (BCC). Chúng có hàm lượng crom cao và hàm lượng niken thấp, khiến chúng ít chống ăn mòn hơn thép không gỉ austenit và dễ bị ăn mòn hơn trong môi trường có chứa clorua.

Thép không gỉ Martensitic: Thép không gỉ martensitic (như 410, 420) là cấu trúc tứ giác tâm khối (BCT) và được biết đến với độ cứng và độ bền, nhưng có khả năng chống ăn mòn thấp hơn các loại austenitic.

Thép không gỉ có bị gỉ không?

Có. Mặc dù có tên như vậy, thép không gỉ không hoàn toàn miễn nhiễm với rỉ sét. Trong một số môi trường và điều kiện cụ thể, thép không gỉ thực sự có thể bị ăn mòn. 

Đọc thêm liên quan:
Thép không gỉ có bị gỉ không?
Thép không gỉ có chuyển sang màu xanh lá cây không?

Tại sao thép không gỉ bị gỉ?

Rỉ sét trên thép không gỉ xảy ra khi lớp oxit thụ động bị tổn hại hoặc hư hỏng. Sự cố này có thể do:

• Hư hỏng cơ học: Các vết xước, vết lõm hoặc va đập có thể làm hỏng lớp bảo vệ, khiến phần kim loại bên dưới tiếp xúc với môi trường.
• Tiếp xúc với Clorua: Clorua, thường có trong nước mặn, muối phá băng trên đường và thậm chí một số sản phẩm tẩy rửa, có thể phá vỡ lớp thụ động và dẫn đến ăn mòn rỗ.
• Thiếu oxy: Trong môi trường hạn chế oxy, chẳng hạn như khe nứt hoặc dưới lớp trầm tích, lớp oxit thụ động có thể không tái tạo, khiến kim loại dễ bị ăn mòn hơn.

Thép không gỉ có bị gỉ bên ngoài không?

Đôi khi. Thép không gỉ có thể hoạt động tốt trong môi trường ngoài trời, đặc biệt là nếu sử dụng các loại thép không gỉ chất lượng cao như thép không gỉ duplex 316 hoặc 2205. Tuy nhiên, ở các vùng ven biển có muối trong không khí, ngay cả các loại như 304 cũng có thể bị rỉ sét nếu không được bảo dưỡng đúng cách. Việc vệ sinh thường xuyên và bảo dưỡng phù hợp có thể ngăn ngừa rỉ sét trong những điều kiện này.

Thép không gỉ có bị gỉ trong nước không?

Có. Thép không gỉ có khả năng chống nước vốn có, mặc dù các thành phần của nước có thể đóng vai trò then chốt trong việc xác định tuổi thọ của thép. Cụ thể, nước cứng chứa một lượng lớn khoáng chất như canxi và magiê, lắng đọng cặn trên bề mặt thép, cuối cùng làm hỏng lớp thụ động chống ăn mòn của thép. Ngược lại, thép không gỉ có thể không bị gỉ trong thời gian dài hơn khi tiếp xúc với môi trường nước mềm hoặc nước tinh khiết.

Thép không gỉ có bị gỉ trong nước muối không?

Có. Môi trường nước mặn đặc biệt gây hại cho thép không gỉ. Clorua trong nước mặn làm tăng tốc độ phân hủy lớp oxit thụ động, đặc biệt là ở các loại thép không gỉ cấp thấp hơn như thép không gỉ 304. 

Đối với các ứng dụng hàng hải, thép không gỉ 316 có hàm lượng molypden cao hơn thường được sử dụng vì khả năng chống rỗ và ăn mòn khe hở cao. Tuy nhiên, ngay cả 316 cũng có thể bị ăn mòn theo thời gian nếu không được bảo dưỡng đúng cách.

Phải mất bao lâu thì thép không gỉ mới bị rỉ sét?

Tốc độ gỉ của thép không gỉ phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm cấp thép, môi trường và sự hiện diện của các tác nhân ăn mòn như clorua. Trong môi trường ôn hòa, chẳng hạn như trong nhà, thép không gỉ có thể tồn tại vô thời hạn mà không bị gỉ. Trong môi trường khắc nghiệt hơn, chẳng hạn như gần đại dương, gỉ có thể xuất hiện trong vòng vài tháng nếu thép không được bảo dưỡng đúng cách.

Thép phẫu thuật có bị gỉ không?

KHÔNG. Thép phẫu thuật is designed to be corrosion-resistant, making it highly unlikely to rust under normal conditions. It typically contains a higher percentage of chromium, which forms a protective layer on the surface. However, if exposed to harsh conditions or improper care, it can develop corrosion over time. Regular cleaning and avoiding prolonged exposure to moisture can help maintain its integrity.

Các loại ăn mòn trong thép không gỉ

Có nhiều loại ăn mòn thép không gỉ do các điều kiện tiếp xúc với vật liệu và môi trường khác nhau.

Ăn mòn đồng đều

Ăn mòn đồng đều ảnh hưởng đến toàn bộ bề mặt thép không gỉ một cách đồng đều, dẫn đến mất vật liệu liên tục. Loại này thường gặp trong môi trường có tính ăn mòn cao như axit mạnh. Để ngăn ngừa, hãy chọn loại thép không gỉ phù hợp và sử dụng lớp phủ bảo vệ.

Ăn mòn cục bộ

Ăn mòn cục bộ ảnh hưởng đến các khu vực cụ thể của thép không gỉ, thường gây ra thiệt hại nghiêm trọng hơn do bản chất tiềm ẩn của nó.

• Ăn mòn rỗ: Ăn mòn rỗ là do sự phá vỡ lớp thụ động ở các khu vực cục bộ, thường do clorua gây ra, dẫn đến hình thành các rỗ hoặc lỗ nhỏ trên bề mặt kim loại. Rỗ thường gặp trong môi trường biển và có thể nhanh chóng dẫn đến hỏng vật liệu nếu không được xử lý.

• Ăn mòn khe hở: Ăn mòn khe hở thường xảy ra ở những khu vực hạn chế mà oxy không thể đi vào đầy đủ, chẳng hạn như dưới miếng đệm, phớt hoặc cặn. Nếu không có đủ oxy, lớp thụ động không thể tái tạo, dẫn đến ăn mòn cục bộ trong khe hở.

Ăn mòn điện hóa

Ăn mòn điện hóa xảy ra khi thép không gỉ tiếp xúc với kim loại phản ứng mạnh hơn, chẳng hạn như thép cacbon, và có chất điện phân, chẳng hạn như nước. Trong trường hợp này, kim loại phản ứng mạnh hơn đóng vai trò là cực dương, đẩy nhanh quá trình hòa tan, trong khi thép không gỉ đóng vai trò là cực âm, với ít hoặc không có sự ăn mòn.

Ăn mòn giữa các hạt

Đây là dạng ăn mòn đặc biệt nguy hiểm trong thép không gỉ. Nó xảy ra dọc theo các cạnh của hạt kim loại và không gây ra bất kỳ thay đổi nào về ngoại hình của kim loại, nhưng nó có thể làm giảm đáng kể các đặc tính cơ học của các cấu trúc và bộ phận, dẫn đến hư hỏng đột ngột cho thiết bị. Ăn mòn giữa các hạt có thể được nhìn thấy trong cả thép không gỉ austenit và ferritic.

Nứt do ăn mòn ứng suất (SCC)

SCC xảy ra khi thép không gỉ chịu ứng suất kéo trong môi trường ăn mòn, đặc biệt là môi trường có chứa clorua. Kết quả là nứt, có thể dẫn đến hỏng vật liệu đột ngột.

Làm thế nào để ngăn chặn thép không gỉ bị rỉ sét?

Để ngăn ngừa gỉ sét trên thép không gỉ, cần phải kết hợp giữa việc lựa chọn loại thép phù hợp, bảo dưỡng vật liệu và xử lý phù hợp với môi trường sử dụng.

• Chọn loại phù hợp: Đối với những môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như môi trường biển hoặc các ứng dụng công nghiệp có nhiều clorua, hãy sử dụng thép không gỉ 316 hoặc thép không gỉ hai lớp, có khả năng chống rỗ và ăn mòn khe hở tốt hơn.

• Vệ sinh thường xuyên: Giữ bề mặt thép không gỉ sạch sẽ bằng cách thường xuyên loại bỏ bụi bẩn, muối và hóa chất. Sử dụng các công cụ vệ sinh không mài mòn và tránh các chất tẩy rửa có chứa clorua.

• Thụ động hóa: Thụ động hóa là quá trình tăng cường lớp oxit thụ động trên thép không gỉ thông qua quá trình hóa học. Xử lý này có thể được áp dụng sau khi chế tạo để cải thiện khả năng chống ăn mòn.

• Lớp phủ bảo vệ: Sử dụng lớp phủ bảo vệ như sơn tĩnh điện có thể cung cấp thêm một lớp rào cản chống ăn mòn.

Làm thế nào để loại bỏ rỉ sét trên thép không gỉ?

Nếu rỉ sét hình thành trên thép không gỉ, có một số phương pháp để loại bỏ rỉ sét:

Vệ sinh cơ học: Sử dụng vải mềm hoặc dụng cụ chà không mài mòn để nhẹ nhàng loại bỏ các vết gỉ. Nên tránh sử dụng len thép hoặc bàn chải kim loại vì chúng có khả năng gây hại cho bề mặt và đẩy nhanh quá trình gỉ sét.

Chất tẩy rỉ sét hóa học: Có những chất tẩy gỉ được thiết kế riêng cho thép không gỉ. Những sản phẩm này hòa tan gỉ mà không làm hỏng bề mặt hoặc ảnh hưởng đến lớp thụ động.

Sự thụ động: Sau khi loại bỏ rỉ sét, hãy cân nhắc việc thụ động hóa bề mặt để phục hồi lớp oxit và ngăn ngừa rỉ sét trong tương lai.

Đọc thêm liên quan:
Cách làm sạch và đánh bóng thép không gỉ: Loại bỏ rỉ sét và các vấn đề khác
Làm thế nào để loại bỏ vết xước trên thép không gỉ?

Loại thép không gỉ nào có khả năng chống ăn mòn tốt nhất?

Trong số các loại thép không gỉ phổ biến, 316 Và 2205 song lập thép không gỉ thường được coi là có khả năng chống ăn mòn tốt nhất. Hàm lượng molypden cao trong thép không gỉ 316 mang lại khả năng chống rỗ và ăn mòn khe hở đặc biệt, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong môi trường giàu clorua.

Biểu đồ khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ

Dưới đây là bảng so sánh các loại thép không gỉ khác nhau và khả năng chống ăn mòn của chúng trong các môi trường khác nhau:

Thép không gỉ 304 có bị gỉ không?

Thép không gỉ số 304 có khả năng chống gỉ cao do có chứa crom, nhưng vẫn có thể bị ăn mòn trong một số điều kiện nhất định, đặc biệt là khi tiếp xúc với nước muối, hóa chất mạnh hoặc vệ sinh không đúng cách. Bảo dưỡng và chăm sóc thường xuyên có thể giúp ngăn ngừa gỉ sét.

Thép không gỉ có ăn mòn thép thông thường không?

Có, khi thép không gỉ tiếp xúc với thép thường khi có hơi ẩm, ăn mòn điện hóa có thể xảy ra. Thép không gỉ trở thành cực âm và không bị ăn mòn, nhưng thép thường, đóng vai trò là cực dương, sẽ bị ăn mòn nhanh hơn. Để ngăn ngừa điều này, hãy đảm bảo hai kim loại không tiếp xúc trực tiếp hoặc sử dụng các kỹ thuật cách ly như vòng đệm hoặc lớp phủ.

Loại nào chống ăn mòn tốt hơn: Thép không gỉ Austenitic hay Martensitic?

Like 304 and 316, thép không gỉ austenit are more corrosion-resistant than martensitic stainless steels like 410. Austenitic steels have higher chromium and nickel content, which gives them better resistance to corrosion, especially in environments containing chlorides.

Trang sức bằng thép không gỉ có bị gỉ không?

Nói chung là không. Đồ trang sức bằng thép không gỉ thường được làm từ thép không gỉ 304 hoặc 316, có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Mặc dù có khả năng chống gỉ vốn có, nhưng việc tiếp xúc lâu dài với hóa chất mạnh hoặc nước muối có thể dần dần dẫn đến sự đổi màu hoặc xỉn màu của những vật liệu này. Để giảm thiểu tình trạng này, việc vệ sinh thường xuyên và thực hiện các biện pháp bảo dưỡng thích hợp là điều cần thiết để giữ nguyên vẻ ngoài ban đầu và kéo dài tuổi thọ của chúng.

Kim loại khác so với thép không gỉ

Thép không gỉ có bị oxy hóa không?

Có, thép không gỉ có thể bị oxy hóa. Mặc dù nó tạo thành lớp oxit bảo vệ giúp ngăn ngừa ăn mòn, nhưng tiếp xúc với một số điều kiện nhất định, như nhiệt độ cao hoặc hóa chất mạnh, có thể dẫn đến quá trình oxy hóa và có khả năng hư hỏng theo thời gian.

Thép không gỉ có bị xỉn màu không?

Thép không gỉ có thể bị xỉn màu theo thời gian, đặc biệt là khi tiếp xúc với hóa chất độc hại, chất gây ô nhiễm hoặc môi trường có độ mặn cao. Sự xỉn màu thường xuất hiện dưới dạng đổi màu bề mặt nhưng có thể loại bỏ bằng cách vệ sinh đúng cách. Bảo dưỡng và vệ sinh thường xuyên có thể ngăn ngừa sự xỉn màu và giữ cho thép không gỉ trông nguyên sơ.

Đọc thêm liên quan:
Thép không gỉ có bị xỉn màu hay phai màu không?
Làm thế nào để đánh bóng thép không gỉ?

Thép có bị gỉ không?

Có, thép có thể bị rỉ sét. Rỉ sét xảy ra khi sắt trong thép phản ứng với độ ẩm và oxy, dẫn đến ăn mòn. Điều này phổ biến hơn ở thép cacbon, loại thép không có đặc tính chống ăn mòn như thép không gỉ.

Nhận được thép không gỉ như mong muốn!

Bằng cách hiểu các loại ăn mòn có thể ảnh hưởng đến thép không gỉ và cách ngăn ngừa, bạn có thể đảm bảo tuổi thọ và độ bền của các sản phẩm thép không gỉ của mình. Cho dù bạn đang chọn thép không gỉ cho môi trường biển, ứng dụng công nghiệp hay đồ trang sức, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Là nhà cung cấp và sản xuất thép không gỉ chuyên nghiệp, chúng tôi rất vui khi được giúp bạn lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất!