Thép không gỉ 304 (thường được viết là SUS304 hoặc AISI304) là loại thép không gỉ austenit linh hoạt và được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới. Cấp tiếng Trung của nó là 06Cr19Ni10. Phần sau đây cung cấp giải thích chi tiết về thành phần hóa học, tính chất cơ học và các lĩnh vực ứng dụng của Thép không gỉ 304.
I. Thành phần hóa học cốt lõi
Khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học của Thép không gỉ 304 được xác định bởi thành phần hóa học chính xác của nó. Phạm vi thành phần chính (theo tiêu chuẩn ASTM A240) như sau:
| Yếu tố | Phạm vi nội dung (wt%) | Chức năng chính |
| Crom (Cr) | 18,0–20,0% | Thành phần cốt lõi: Tạo thành màng thụ động crom oxit dày đặc, mang lại đặc tính "không gỉ" và khả năng chống ăn mòn cơ bản. |
| Niken (Ni) | 8,0–10,5% | Yếu tố chính: Ổn định cấu trúc austenit, mang lại độ bền tuyệt vời, không có từ tính, khả năng hàn và tăng cường khả năng chống ăn mòn. |
| Cacbon (C) | .0.08% | Tăng cường sức mạnh. Tuy nhiên, hàm lượng carbon cao có thể dễ dàng dẫn đến ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn, dẫn đến sự phát triển của phiên bản 304L có hàm lượng carbon thấp. |
| Mangan (Mn) | 2,0% | Cải thiện sức mạnh và thay thế một phần vai trò của niken. |
| Silic (Si) | .70,75% | Hoạt động như một chất khử oxy và cải thiện độ bền nhiệt độ cao. |
| Phốt pho (P) | .0.045% | Yếu tố tạp chất, cần được kiểm soát (giảm độ dẻo dai). |
| Lưu huỳnh (S) | .030,030% | Yếu tố tạp chất, cần được kiểm soát (ảnh hưởng đến khả năng làm việc nóng). |
| Nitơ (N) | .10,10% | Có thể cải thiện sức mạnh, đặc biệt đối với 304L. |
| Sắt (Fe) | Số dư | Kim loại cơ bản. |
Sự khác biệt về thành phần hóa học của các loại dẫn xuất:
304L: Carbon (C) ≤ 0,03%, giảm đáng kể nguy cơ mẫn cảm mối hàn.
304H: Carbon (C) 0,04–0,10%, được thiết kế để cải thiện độ bền nhiệt độ cao và hiệu suất leo.
II. Tính chất cơ học điển hình
Các tính chất cơ học ở nhiệt độ phòng điển hình của Thép không gỉ 304 trong điều kiện ủ dung dịch (điều kiện được cung cấp phổ biến nhất) như sau:
| Chỉ số hiệu suất | Giá trị điển hình | Giải thích |
| Độ bền kéo | ≥515 MPa | Lực kéo tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị gãy. |
| Sức mạnh năng suất (bù 0,2%) | ≥205 MPa | Điểm ứng suất tại đó vật liệu bắt đầu trải qua biến dạng vĩnh viễn. |
| Độ giãn dài (chiều dài thước đo 50mm) | ≥40% | Một dấu hiệu quan trọng: Độ giãn dài cực cao cho thấy độ dẻo và độ bền tuyệt vời, giúp dễ dàng thực hiện các quá trình tạo hình nguội như kéo sâu và uốn. |
| độ cứng (Độ cứng Brinell HB) | 201 HB | Độ cứng tương đối thấp, cho thấy xu hướng làm cứng đáng kể (nó trở nên cứng hơn trong quá trình gia công). |
| Mô đun đàn hồi | ~193 GPa | Tương tự như thép carbon, thước đo độ cứng của vật liệu. |
| Mật độ | ~7,93 g/cm³ | Thấp hơn một chút so với thép carbon. |
Đặc điểm quan trọng:
Không có từ tính: Không có từ tính ở trạng thái được ủ hoàn toàn. Tuy nhiên, sau khi gia công nguội (như cắt, uốn, dập), một số austenite có thể chuyển hóa thành martensite, dẫn đến từ tính yếu. Tính xác thực không nên được đánh giá chỉ bằng từ tính.
Làm việc chăm chỉ: Nhanh chóng trở nên cứng hơn và bền hơn khi gia công nguội, nhưng độ dẻo giảm. Hình thành phức tạp có thể yêu cầu ủ trung gian.
III. Các trường ứng dụng chính
Nhờ hiệu suất tổng thể tuyệt vời, Inox 304 được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp và đời sống hàng ngày:
| Trường ứng dụng | Ứng dụng cụ thể | Lý do chọn 304 |
| Đồ nấu nướng & Công nghiệp Thực phẩm | Chậu, bát, chậu, bồn rửa, mặt bàn; thiết bị chế biến thực phẩm, bể chứa, đường ống, dụng cụ phục vụ ăn uống. | An toàn & Vệ sinh: Chống ăn mòn, dễ lau chùi, không bị rò rỉ chất độc hại (cấp thực phẩm). |
| Kiến trúc & Trang trí | Tường rèm, phần cứng cửa/cửa sổ, tay vịn, trang trí thang máy, tấm lợp, các bộ phận kết cấu. | Thẩm mỹ & Bền bỉ: Bề mặt hoàn thiện đa dạng (chải, tráng gương, phun cát), chống ăn mòn trong khí quyển tốt, tuổi thọ cao. |
| Thiết bị & Hóa chất Công nghiệp | Bể chứa, bộ trao đổi nhiệt, đường ống, bình phản ứng (dành cho môi trường không có tính ăn mòn cao), máy dệt/giấy. | Khả năng chống ăn mòn chung: Khả năng chống chịu tốt với nhiều loại hóa chất và môi trường công nghiệp, khả năng gia công tốt. |
| Thiết bị gia dụng | Trống máy giặt, lót máy nước nóng, vỏ lò vi sóng, lót tủ lạnh, nội thất máy rửa chén. | Chống ẩm/ăn mòn hơi nước, mang tính thẩm mỹ, độ bền cao. |
| Giao thông vận tải | Trang trí xe, nội thất vận chuyển đường sắt, linh kiện container, linh kiện hệ thống ống xả. | Chịu được thời tiết tốt, thuận tiện cho việc tạo hình và hàn. |
| Y tế & Dược phẩm | (Yêu cầu xử lý bề mặt cụ thể) Đế dụng cụ phẫu thuật, vỏ thiết bị không vô trùng, các bộ phận tiếp xúc không có lõi trong thiết bị dược phẩm. | Dễ dàng làm sạch và khử trùng, chống lại các chất khử trùng thông thường. |
| Năng lượng & Môi trường | Bộ phận khử lưu huỳnh trong khí thải, các bộ phận không phải lõi trong nhà máy điện hạt nhân, giá đỡ tấm pin mặt trời. | Hiệu suất đáng tin cậy trong môi trường ăn mòn vừa phải. |
IV. Tóm tắt
Thép không gỉ 304, do thành phần hóa học cân bằng (18/8 crom-niken), mang lại khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng định hình tuyệt vời và khả năng hàn, khiến nó trở thành một loại "thép phổ quát" thực sự. Đây là sự lựa chọn kinh tế và đáng tin cậy nhất trong phần lớn các môi trường thông thường. Chỉ khi gặp môi trường có hàm lượng clorua cao (như nước biển, muối làm tan băng) hoặc môi trường hóa chất ăn mòn mạnh mới cần xem xét nâng cấp lên thép không gỉ 316 chứa molypden.
