Giới thiệu về thép không gỉ: Mác điển hình & các họ thép không gỉ (Phần 2)


Thép không gỉ ferrit

Đây là những mác thép chỉ có Cr là nguyên tố chính với hàm lượng từ 10.5 đến 18%, như các mác thép 430 và 409. Chúng có tính chịu ăn mòn tương đối và tính chế tạo kém, do đó để cải thiện tính chất các mác hợp kim cao được sử dụng như các mác 434 và 444, và mác chủ đạo là của họ này là 3CR12.

Quan hệ giữa các mác thép không gỉ ferrit được biểu thị ở hình 3.

Hình 3. Họ thép không gỉ ferit.

 

Thép không gỉ mactenxit

Thép không gỉ macstenxit cũng được trên việc bổ sung Cr làm nguyên tố hợp kim chủ đạo nhưng có  hàm lượng C cao hơn và hàm lượng Cr thấp hơn (ví dụ. 12%Cr ở mác 410 và 416) so với kiểu thép ferit; Mác 431 có hàm lượng Cr tới 16%, nhưng cấu trúc của nó vẫn là mactenxit cho dù hàm lượng Cr cao và vì mác thép này có chứa 2%Ni.

Quan hệ giữa các họ thép không gỉ Mactenxit được biểu thị ở hình 4.

Hình 4. Họ thép không gỉ Mactenxit.

 

Thép không gỉ song pha

Thép không gỉ song pha như mác 2304 và 2205 (những quy định này cho biết thành phần Bi là 4% và Cr là 22%, Ni là 5% nhưng cả hai mác này có chứa them các nguyên tố hợp kim khác) có cấu trúc cấu thành bởi hỗn hợp autenite và ferit. Thép song phá ferrit – austenit tổ hợp một vài đặc điểm của mỗi nhóm: chúng chống chịu ăn mòn ứng suất, gẫu rằng không được cao như thép ferrit; có tính dẻo dai (toughness) vượt trội so với thép không gỉ ferit và kém hơn so với thép austenitic, và độ bền lớn hơn thép austenit (đã qua ủ), với cấp độ khoảng 2 lần. Ngoài ra, thép không gỉ xong pha có tính chống chịu ăn mòn tương đương hoặc tốt hơn mác 304 và 316, và nhìn chung tính chống ăn mòn lỗ (pitting corrosion resistance) tốt hơn 316. Có điều chúng bị khử tính dẻo dai ở nhiệt độ thấp hơn –50°C và sau khi để chiếu nhiệt (exposure) trên 300C, do đó, chúng chỉ được sử dụng trong phạm vi giới hạn của giải nhiệt độ này.

Quan hệ giữa các họ mác thép không gỉ song pha được biểu thị ở hình 5.

Hình 5. Họ thép không gỉ song pha.

 

Thép không gỉ hóa bền tiết pha

Những thép này có chứa Cr và Ni để có được độ bền kéo cao. Mác thép phổ biến nhất là mác 630 trong nhóm “17-4 PH”, với thành phần Cr 17%, Ni 4%, Cu 4% và Nb 0.3%. Ưu điểm lớn nhất của họ thép này có tính có thể “xử lý” được. Đó chính là tính gia công. Tiếp theo quá trình gia công, tạo hình,… thép có thể được hóa bền bằng quá trình xử lý nhiệt “hóa già” một bước ở nhiệt độ tương đối thấp, mà không gây ra các biến động kích thước của sản phẩm.

 

Đặc trưng của thép không gỉ

Các đặc trưng của nhóm thép không gỉ có thể được nhìn dưới góc độ so sánh với họ thép C “mềm” thường. Về mặt chung nhất, thép không gỉ có:

  • Tốc độ hóa bền rèn cao (hgher work hardening rate)
  • Độ dẻo cao hơn (hgher ductility)
  • Độ cứng và độ bền cao hơn (higher strength and hardness)
  • Độ bền nóng cao hơn (higher hot strength)
  • Chống chịu ăn mòn cao hơn (higher corrosion resistance)
  • Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt hơn (higher cryogenic toughness)
  • Phản ứng từ kém hơn (chỉ với thép austenit) (lower magnetic response (austenitic only))
  • Must retain corrosion resistant surface in the finished product.

Các tính chất đó thực ra đúng cho họ thép austenit và có thể thay đổi khá nhiều đối với các mác thép và họ thép khác.

Các tính chất đó liên quan đến các lĩnh vực ứng dụng thép không gỉ, nhưng cũng chịu ảnh hưởng của thiết bị và phương pháp chế tạo.

Bảng 1 (Phần A). Tính chất so sánh của họ thép không gỉ.

Nhóm hợp kim

Từ tính1

Tốc độ hóa bền rèn

Chịu ăn mòn 2

Khả năng hóa bền

Austenit

Không

Rất cao

Cao

Rèn nguội

Duplex

Trung bình

Rất cao

Không

Ferrit

Trung bình

Trung bình

Không

Martensit

Trung bình

Trung bình

Tôi & Ram

Hóa bền tiết pha

Trung bình

Trung bình

Hóa già

1 =Sức hút của nam châm đối với thép. Chú ý, một số mác thép bị nam châm hút khi đã qua rèn nguội.

2= Biến động đáng kể giữa các mác thép trong mỗi nhóm, ví dụ, các mác không gia được có tính chịu ăn mòn thấp hơn, và khi có Mo cao hơn sẽ có tính kháng cao hơn.

Bảng 1 (Phàn B). Tính chất so sánh của họ thép không gỉ.

Nhóm hợp kim

Tính dẻo

Làm việc ở nhiệt độ cao

Làm việc ở nhiệt độ thấp 3

Tính hàn

Austenit

Rất cao

Rất cao

Rất tốt

Rất cao

Duplex

Trung bình

Thấp

Trung bình

Cao

Ferrit

Trung bình

Cao

Thấp

Thấp

Martensit

Thấp

Thấp

Thấp

Thấp

Hóa bền tiết pha

Trung bình

Thấp

Thấp

Cáo

3= Đo bằng độ dẻo dai hoặc độ dẻo ở gần 0C. Thép không gỉ Austenit giữ được độ dẻo ở nhiệt độ thấp.

 

Phân loại theo tiêu chuẩn

Có nhiều biến thể về thép không gỉ và học viện gang thép Mỹ (AISI) trước đây quy định một số mác theo chuẩn thành phần, và vẫn tieps tục được sử dụng rộng rãi như ngày nay. Ngày nay, SAE và ASTM dựa theo chuẩn của AISI để quy định các mác thép của mình, được đánh chỉ số UNS là 1 kí tự + 5 chữ số đối với các mác thép mới. Phạm vi đánh chỉ đầy đủ nhất của những họ thép không gỉ được sử dụng trong Hiệp hội gang thép (ISS), và sổ tay SEA/ASTM về hệ chỉ số hợp nhất. Các mác thép nào đó khác không có chỉ số chuẩn, mà đang được sử dụng ở các quốc gia khác hoặc các quy định quốc tế, hoặc  quy định đối với sản xuất chuyên biệt như các chuẩn về thép dây hàn.

Nguồn AZom.COm

Theo: luyenkim.net 

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: