Tìm hiểu về inox 316

Inox 316 là một loại thép không gỉ, chứa một lượng lớn các kim loại crôm, niken và molypden. Loại vật liệu này được đánh giá cao, về khả năng chống ăn mòn (tốt hơn so với inox 304), khả năng chịu lực và chịu nhiệt, an toàn, khả năng chống oxy hóa trong nhiều điều kiện làm việc.

Với những ưu điểm vượt trội trên, nó được ứng dụng để chế tạo nhiều loại thiết bị và công cụ, liên quan đến các lĩnh vực bao gồm đồ gia dụng, các bộ phận và chi tiết máy móc, thiết bị y tế, các loại van và đường ống sử dụng trong môi trường muối mặn,…

Đặc tính của inox 316 có sự khác biệt, dựa trên hàm lượng các chất có trong thành phần của vật liệu, phương pháp luyện thép. Nhà sản xuất có thể thêm hoặc giảm hàm lượng các thành phần cơ bản, hoặc thêm vào một số thành phần kim loại khác, để nâng cao một số tính năng như: Chịu lực, chịu nhiệt, kháng hóa chất,… Cho phù hợp với mục đích sử dụng.

Thành phần hóa học của inox 316

Đối với inox 316 tiêu chuẩn, ta có thành phần các chất cấu thành và hàm lượng tính theo trọng lượng như sau:

C: Cacbon hàm lượng C ≤ 0.05%
Si: Silic hàm lượng Si ≤ 0.75%
Mn: Mangan hàm lượng Mn ≤ 2%
P: Phospho hàm lượng P ≤ 0.04%
Cr: Crom hàm lượng Cr từ 16,5% đến 18%
Ni: Niken hàm lượng Ni từ 10,5% đến 12%
Mo: Molipden hàm lượng từ 2% đến 2,5%
Fe: Sắt hàm lượng Fe từ 61,8% đến 72%.

C	Si	Mn	P	Cr	Ni	Mo	Fe
C ≤ 0.05%	0.75%	Mn ≤ 2%	P ≤ 0.04%	16,5% đến 18%	10,5% đến 12%	2% đến 2,5%	61,8% đến 72%

Tính chất của inox 316

Như mình đã đề cập ở trên, tính chất của inox 316 có sự khác biệt nhất định, phụ thuộc vào sự thay đổi hàm lượng của thành phần hóa học, cũng như công nghệ luyện thép. Tuy nhiên sự khác biệt đó, trong giới hạn cho phép.

Ta có những đặc tính cơ bản của inox 316 như sau:

Giới hạn độ bền kéo: 550 MPa
Mô đun đàn hồi: 193 GPa
Độ cứng: 217 HB
Độ giãn dài đến khi đứt: 60%
Điện trở suất: khoảng 0.000075 (Ω.cm), tại nhiệt độ 20℃ (lưu ý khi nhiệt độ tăng, điện trở sẽ tăng lên).
Khả năng chống ăn mòn: Xăng dầu, bia, Acid photphoric 20% ở nhiệt độ sôi, Acid sulfuric 20% ở nhiệt độ phòng,…
Nhiệt độ làm việc tối đa: Lên đến 870 ℃.

Phân loại inox 316

Inox 316 là một loại vật liệu được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, do những ưu điểm nổi bật mà loại vật liệu này mang lại. Để có thể đáp ứng được nhu cầu sử cho nhiều mục đích khác nhau. Inox 316 được cung cấp với nhiều biến thể, hoặc ta có thể gọi là những loại khác nhau.

Việc phân loại chúng được căn cứ theo các nhiều phương diện, trong bài này chúng ta sẽ đề cập 2 kiểu phân loại phổ biến hiện nay.

Phân loại dựa vào hàm lượng Cacbon

Cacbon là nguyên tố luôn có mặt trong thành phần của các loại thép, bao gồm cả thép không gỉ, vai trò của nó là gia tăng độ cứng và độ bền, khi kết hợp với sắt, tuy nhiên với hàm lượng lớn, nó làm cho vật liệu giòn hơn.

Đối với các loại thép không gỉ, hàm lượng cacbon cao thúc đẩy sự phát sinh Crom cacbua, điều này là cho thép không gỉ dễ bị ăn mòn hơn, tuy nhiên điều này chỉ phát sinh, trong điều kiện nhiệt độ đủ lớn (ví dụ như quá trình hàn, hoặc trong một số điều kiện đặc biệt khác). Vì thế việc phân loại inox 316 dựa trên hàm lượng cacbon, rất phổ biến.

Inox 316L

Inox 316L được hiểu là thép không gỉ chứa hàm lượng cacbon thấp (L – Low), hàm lượng cacbon trong vật liệu thường giới hạn ở mức 0,03% (tính trên trọng lượng tổng thể của vật liệu). Inox 316L có cơ tính thấp hơn so với inox 316H (giới hạn độ bền kéo và cường độ chịu lực thấp hơn), những sự khác biệt không nhiều.

Với hàm lượng cacbon thấp inox thấp, người ta thường nhầm lẫn Inox 316L có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, nhưng trong thực tế điều này không đúng. Khả năng chống ăn mòn của inox 316L, inox 316 về cơ bản là giống nhau. Tuy nhiên inox 316L được đánh giá cao về công nghệ hàn, mối hàn sẽ của 316L sẽ khó bị phân rã (ăn mòn từ bên trong mối hàn) hơn so với inox 316.

Inox 316H

Inox 316H là thép không gỉ 316 chứa hàm lượng cacbon cao (H – High), hàm lượng cacbon trong vật liệu dao động trong khoảng từ 0,04% đến 0,1%. Việc bổ sung thêm hàm lượng cacbon, giúp gia tăng thêm giới hạn độ bền kéo của vật liệu, cải thiện tính ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao.

Hạn chế của loại thép không gỉ này là, mối hàn của vật liệu thường có độ bền không cao, để khắc phục tình trạng này những mối hàn của inox 316 và inox 316H, thường trải qua công đoạn ủ.

Phân loại dựa vào thành phần hóa học

Ngoái những nguyên tố tiêu chuẩn cấu thành nên loại vật liệu này, inox 316 còn được thêm vào một số nguyên tố khác, để cải thiện một hoặc một số khía cạnh tính năng nào đó, cho phù hợp với yêu cầu của ứng dụng.

Inox 316Ti

Inox 316Ti được bổ sung thêm thành phần titan, để cải thiện cơ tính của vật liệu ngoài ra thành phần titan trong vật liệu, đóng vai trò ngăn cản sự hình thành Crom cacbua, từ đó nâng cao tính công nghệ hàn đối với vật liệu.

Inox 316N

Được bổ sung thêm thành phần nitơ (N), Nitơ được thêm vào để tăng cường cấu trúc tinh thể của vật liệu, nâng cao tính chất cơ học và kháng ứng suất tốt hơn, trong môi trường áp lực.

Inox 316N có tính chống ăn mòn tương tự như Inox 316, nhưng với khả năng chống ứng suất tốt hơn, đặc biệt là trong môi trường chứa clo và các môi trường áp lực cao. Nó thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu tính linh hoạt và kháng ứng suất tốt trong điều kiện khắc nghiệt.

Inox 316LN

Phiên bản inox 316LN với hàm lượng cacbon thấp, đồng thời được bổ sung thêm nguyên tố nitơ, cải thiện cơ tính của vật liệu. Điều này đảm bảo mối hàn của inox 316LN có độ bền cao, đồng thời nó có cơ tính tốt.

Những điểm mạnh và hạn chế của inox 316

Điểm mạnh của Inox 316:

Chống ăn mòn: Có khả năng chống ăn mòn tốt, có thể sử dụng trực tiếp với một số loại axit với nồng độ nhất định, và một số môi chất ăn mòn khác.
Cơ tính tốt: Độ bền kéo cao và độ cứng tương đối, có độ đàn hồi và độ dẻo vật liệu cho phép kéo giãn.
Khả năng chịu nhiệt độ: Khả năng chịu nhiệt có thể lên đến 800℃.
Tính công nghệ: Inox 316 được đánh giá là có tính công nghệ tốt, có thể áp dụng nhiều phương pháp gia công cắt gọt khác nhau (tiện, phay, bào, khoan,…). Vật liệu có khả năng hán (cần chú ý với những phiên bản có hàm lượng cacbon cao, cần thực hiện ủ sau hàn để đảm bảo độ bền của mối hàn). Ngoài ra còn nhiều công nghệ gia công và bảo vệ bề mặt khác có thể áp dụng cho inox 316.
Chủng loại đa dạng: Được cung cấp vời nhiều biến thể khác nhau, về tỉ lệ hàm lượng cacbon, loại nguyên tố bổ sung, cùng với đó loại vật liệu này được cung cấp trên thị trường, đa dạng tùy chọn về hình dáng từ dạng tấm, dạng thanh đặc, đường ống,…

Hạn chế của Inox 316:

Giá thành: Inox 316 có giá thành cao hơn so với một số loại thép không gỉ khác, đặc biệt là so với Inox 304.
Khả năng hàn: Mặc dù có thể hàn được, nhưng với những biến thể có hàm lượng cacbon cao, mối hàn không đảm bảo được độ bền, nếu không được xử lý đúng kỹ thuật.

Ứng dụng của inox 316

Inox 316 có rất nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, nhờ tính chất chống ăn mòn, kháng ứng suất tốt và tính công nghệ tốt.

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của Inox 316:

Ngành dầu khí: Sử dụng trong các thiết bị trong hệ thống dầu khí như ống dẫn, bồn chứa, van, và bộ phận kết nối. Đối với những giàn khoan trên biển, với khả năng chống ăn mòn tốt, inox 316 được sử dụng để chế tạo các bộ phận và một số kết cấu tiếp xúc với nước biển.
Ngành y tế: Là loại vật liệu được đánh giá là an toàn với sức khỏe con người, thép không gỉ 316 được sử dụng là vật liệu chế tạo, các loại dụng cụ y tế (dao, kéo, bộ phận của máy nội soi,…).
Ngành thực phẩm: Trong ngành thực phẩm loại vật liệu Inox 316L, được sử dụng đặc biệt phổ biến, có nhiều nhiều loại phụ kiện và thiết bị sử dụng trong hệ thống vi sinh, được chế tạo từ loại vật liệu này, bao gồm (van bướm vi sinh, clamp vi sinh, côn thu vi sinh,…)
Chế tạo máy: Inox 316 được sử dụng để chế tạo nhiều bộ phận và tiết, liên quan đến các loại máy móc khác nhau bao gồm bu lông, chân vịt cho tàu thuyền, trục máy,…
Xây dựng và kiến trúc: Được sử dụng trong các ứng dụng kiến trúc và xây dựng như lan can, cửa và cửa sổ, ngoại thất và trang trí. Nó mang lại tính thẩm mỹ và độ bền cao, đặc biệt với môi trường ngoài trời, do có khả năng chống ăn mòn trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Ngoài ra, Inox 316 còn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác như điện tử, năng lượng tái tạo, khai thác mỏ, xử lý nước,…

Kết luận

Inox 316, một loại thép không gỉ, một loại vật liệu quan trọng, có tính ứng dụng cao.

Với nhiều ưu điểm như: Kháng hóa chất, chịu ăn mòn, không bị oxi hóa ở điều kiện bình thường, có khả năng chịu nhiệt và chịu ứng suất, tính công nghệ cao,…

Điều này làm cho nó phù hợp cho nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, y tế, thực phẩm và chế biến thực phẩm, xây dựng, và hàng hải.

Tuy nhiên, Inox 316 cũng có một số hạn chế, bao gồm giá thành cao hơn so với một số loại thép không gỉ khác, khả năng bị ăn mòn khi tiếp xúc với những loại axit mạnh có nồng độ cao, sự ăn mòn sẽ diễn ra mãnh liệt hơn khi mà nhiệt độ tăng lên.

Từ đó việc lựa chọn và sử dụng Inox 316, cần cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng và điều kiện làm việc.

Những thông tin được chia sẻ trong bài viết, được tác giả tổng hợp từ một số nguồn: acerinox.com, atlassteels.com.au, stainless-steel-world.net, kết hợp với chính kinh nghiệm cá nhân của tác giả.

Nếu bạn có bất cứ câu hỏi nào liên quan đến bài viết, xin để lại thắc mắc của mình dưới phần bình luận. Cuối cùng chúng tôi rất hoan nghênh những ý kiến đóng góp về bài viết này. Và xin cảm ơn bạn đã dành thời gian cho bài viết!