Tính chất và ứng dụng của inox 304

Tính chất và ứng dụng của inox 304

Inox 304 (UNS S30400) được xem là một câu chuyện thành công nhất trong lịch sử ngành thép không gỉ (inox). Nó chiếm hơn 50% tất cả các thép không gỉ được sản xuất. Và ở nhiều quốc gia inox 304 chiếm 50%-60% lượng thép không gỉ được tiêu thụ và sử dụng trong hầu hết các ứng dụng ở mọi lĩnh vực công nghiệp cũng như xuất hiện ở khắp mọi nơi xung quanh cuộc sống hàng ngày...

304 không chỉ là thép không gỉ mà còn thích hợp trong mọi ứng dụng. Tuy nhiên, một sự hiểu biết về các thuộc tính của inox 304 sẽ cung cấp một cơ sở tốt cho việc so sánh các thành viên inox khác của gia đình austenitic và cơ sở thực tiễn đó xác định sự phù hợp của thép không gỉ trong một ứng dụng nhất định.

Loại Inox 304L là loại inox có hàm lượng Carbon thấp (L - Low - Thấp). 304L được dùng để tránh sự ăn mòn ở những mối hàn quan trọng. Còn loại Inox 304H là loại có hàm lượng Carbon cao hơn 304L, được dùng ở những nơi đòi hỏi độ bền cao hơn. Cả Inox 304L và 304H đều tồn tại ở dạng tấm và ống, nhưng 304H thì ít được sản xuất. 

Tính chống ăn mòn: 

Inox 304 đã thể hiện được khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của mình khi được tiếp xúc với nhiều loại hóa chất khác nhau. Inox 304 có khả năng chống gỉ trong hầu hết ứng dụng của ngành kiến trúc, trong hầu hết các môi trường của quá trình chế biến thực phẩm và rất dễ vệ sinh. Ngoài ra, Inox 304 còn thể hiện khả năng chống ăn mòn của mình trong ngành dệt nhuộm và trong hầu hết các Acid vô cơ.

Bảng 1: Thành phần hóa học của các dòng Inox 304

Mác thép

C% Si% Mn% P% S% Cr% Ni%

UNS S30400 304 0.08 1.00 2.00 0.045 0.03 18.0-20.0 8.0-10.5

Một số dòng thép cùng loại

UNS S30403 304L 0.03 1.00 2.00 0.045 0.03 18.0-20.0 8.0-12.0

UNS S30409 304H 0.04-0.10 1.00 2.00 0.045 0.03 18.0-20.0 8.0-12.0

1. Những giá trị đơn là giới hạn tiêu chuẩn tối đa.

2. Các giới hạn này được quy định trong tiêu chuẩn ASTM A240 cho tấm, cuộn và la inox. Thông số kỹ thuật cho một số sản phẩm khác có thể thay đổi chút ít so với các giá trị đó.

Khả năng chịu nhiệt:

Inox 304 có khả năng chống oxi hóa tốt ở nhiệt độ 870 độ C, và tiếp tục thể hiện được lên đến nhiệt độ 925 độ C Trong những trường hợp yêu cầu độ bền nhiệt cao, thì người ta yêu cầu vật liệu có hàm lượng carbon cao hơn. Ví dụ: Theo tiêu chuẩn giới hạn nhiệt độ hoạt đông AS1210 của inox 304L là 425 độ C, và hạn chế sử dụng inox 304 với hàm lượng carbon 0.04% hoặc cao hơn trên nhiệt độ 550 độ C.

Bảng 2: Tính chất vật lý của dòng inox 304 (giá trị đặc trưng trong tình trạng tôi luyện)

Sức căng 515MPa min Tỷ trọng

8,000kg/m 3

0.2% ứng suất bền

205MPa min Suất đàn hồi

193GPa

Độ giãn dài 40% min

Hệ số giãn nở nhiệt

Độ cứng Brinell

201HB max 0-100oC 17.2µm/m/ oC

Độ cứng Rockwell

92HRB max 0-315oC 17.8µm/m/ oC

Độ cứng Vickers

210HV max 0-538oC 18.4µm/m/ oC

Ghi chú: Những tính chất khác nhau được đưa ra trong thông

số kỹ thuật khác.

Độ dẫn nhiệt

at 100oC 16.2W/m.K

at 500oC 21.5W/m.K

Nhiệt dung riêng 0-100oC 500J/kg.K

Độ dẫn điện 720nOhms.m

Inox 304 thể hiện khả năng dẻo dai tuyệt vời khi được hạ đến nhiệt độ của khí hóa lỏng và người ta đã tìm thấy những ứng dụng tại những nhiệt độ này.

Giống như các loại thép trong dòng Austenitic, thì từ tính của Inox 304 là rất yếu và hầu như là không có. Nhưng sau khi làm việc trong môi trường có nhiệt độ thấp, thì từ tính lại rất mạnh (điều này đi ngược lại với quá trình tôi).

Và cũng giống như dòng thép austenitic khác, inox 304 chỉ có thể được làm cứng bằng cách làm lạnh. Độ cứng căng dãn tối đa trong giới hạn của Inox 304 có thể đạt được là 1000MPa, điều này còn được ảnh hưởng bởi các yếu tố như số lượng và hình dạng của vật liệu. 

Tôi là phương pháp chính để sản xuất ra Inox 304. Điều này được thực hiện bằng cách nung nóng lên đến 1010 độ C – 1120 độ C, và sau đó nhanh chóng làm mát - thường là bằng phương pháp làm nguội bằng nước lạnh.

Khả năng gia công

Inox 304 có khả năng tạo hình rất tốt, nó có thể dát mỏng mà không cần gia nhiệt. Điều này làm cho Inox này độc quyền trong lĩnh vực sản xuất các chi tiết Inox. 

Ví dụ: chậu rửa, chảo, nồi… Ngoài ra, tính chất này còn làm cho Inox 304 được ứng dụng làm dây thắng trong công nghiệp và các phương tiện như ô tô, xe máy, xe đạp…

Inox 304 thể hiện khả năng hàn tuyệt vời, loại inox này phù hợp với tất cả các kỹ thuật hàn (trừ kỹ thuật hàn gió đá). Khả năng cắt gọt của Inox 304 kém hơn so với các loại thép Carbon, khi gia công vật liệu này trên các máy công cụ, thì phải yêu cầu tốc độ quay thấp, quán tính lớn, dụng cụ cắt phải cứng, bén và không quên dùng nước làm mát.

So sánh chi phí

"Chi phí ban đầu" của so sánh chi phí chỉ có thể là tương đối, nhưng các hướng dẫn trong Bảng 4 được đề xuất cho tấm vật liệu sau khi được xuất xưởng từ nhà máy tiêu với chuẩn phù hợp cho các dự án xây dựng. Thông số chi phí vòng đời, trong nhiều ứng dụng, làm tăng đáng kể sự hấp dẫn của thép không gỉ (Inox) so với đối thủ cạnh tranh là chi phí ban đầu của nó.

Bảng 3: So sánh chi phí đầu tiên

Vật liệu

Giá xấp xỉ ($USD/kg)

Kính (trong suốt) 0.2

Thép nhẹ

1.0-1.5

Thép mạ kẽm nhúng nóng. 

1.5-2.5

Inox 304

4.0-5.0

Hợp kim nhôm (đã được ép) 4.0-5.5

Inox 316

5.0-6.0

Mạ đồng 8.0

Đồng thau 8.5

Đồng thiếc 10.0

Các hình thái sẵn có

Inox 304 có sẵn hầu hết trong các hình thức sản phẩm của thép không gỉ (inox), bao gồm ống inox, tấm inox, cuộn inox, dải inox, đường ống inox, thanh inox, phụ kiện inox, inox dân dụng, các sản phẩm inox sử dụng trong nhà bếp, dây điện, ốc vít, ống đúc inox và nhiều sản phẩm khác. Inox 304 cũng xuất hiện hầu như trên tất cả các sản phẩm đã hoàn thiện của bề mặt inox, từ dạng tiêu chuẩn đến những tính chất kỹ thuật đặc biệt .

Ứng dụng

Các lớp thay thế cho inox 304 nên được xem xét trong môi trường nhất định và các ứng dụng của nó, bao gồm trong điều kiện hàng hải, môi trường có nhiệt độ trên 50-60oC và với clorua như hiện tại, cũng như các ứng dụng đòi hỏi hàn phần nặng, độ gia công khó, cường độ cao hoặc độ cứng lớn, hoặc dải inox với độ cuốn lạnh cao.

Tuy nhiên, các ứng dụng và sản phẩm điển hình cho inox 304 bao gồm bát, đĩa, cốc, chén, xoong, nồi , kiến ​​trúc, thực phẩm, chế biến nước giải khát, thiết bị và đồ dùng, xây dựng nhà bếp thương mại trong và ngoài nước, chậu rửa, và thực vật đối với hóa chất, hóa dầu, chế biến khoáng sản và các ngành công nghiệp khác.

Với sự phổ biến rộng rãi này, inox 304 đã trở thành một hợp kim cơ bản trong ngành công nghiệp hiện đại và chắc chắn có giá trị cho nền tảng kiến thức về ngành vật liệu của bạn.
Xem thêm về inox 304 tại đây.