Trong xây dựng các công trình, việc lựa chọn được loại thép phù hợp là một trong những yêu cầu vô cùng quan trọng. Để tìm được loại thép phù hợp, việc tìm hiểu chi tiết từng loại thép khá cần thiết. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại thép khác nhau, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và phân biệt thép không gỉ và hợp kim.
Thép không gỉ là gì và các tính năng của nó?
Thép không gỉ (Stainless Steel) là một loại hợp kim. Thành phần chính của thép không gỉ chắc chắn vẫn là sắt, và sẽ bao gồm thêm một số thành phần kim loại khác (Crom, Niken, Niobium, Molypden, …). Một điểm đặc biệt của thép không gỉ đó là thành phần Crom có trong thép phải có hàm lượng tối thiểu là 10,5%.
Nguyên lý chống ăn mòn của thép không gỉ chính là nhờ vào tỷ lệ tối thiểu 10,5% Crom có trong hợp kim thép không gỉ. Crom Oxit (III) chính là trạng thái bị oxy hóa của kim loại Crom. Vì vậy, khi Crom có trong hợp kim thép không gỉ tiếp xúc với không khí bên ngoài (có oxy) sẽ tạo nên một lớp Crom Oxit (III) rất mỏng.
Đặc biệt, lớp Crom Oxit (III) không thể nhìn thấy được bằng mắt thường của chúng ta, giúp chúng ta nhìn vào bề mặt bên ngoài của thép vẫn thấy sáng bóng. Do chúng không có tác dụng với nước, nên luôn bảo vệ được lớp thép bên dưới nhờ vào lớp Crom Oxit (III) này.
Bên cạnh Crom, các thành phần kim loại khác có trong hợp kim như Niken, Molyden, … đều có tính năng oxi hóa chống gỉ tương tự, giúp cho hợp kim thép khôn gỉ tăng chức năng chống gỉ. Ngoài ra, Niken còn giúp tăng độ dẻo, giúp cho hợp kim của thép không gỉ trở nên dễ uốn để tạo hình. Molypden lại có tác dụng giúp cho thép không gỉ có khả năng chịu ăn mòn cao, kể cả trong môi trường axit. Trong khi đó, Nito lại giúp cho thép không gỉ vẫn giữ được sự ổn định trong môi trường lạnh, kể cả dưới âm độ.
Tính năng của thép không gỉ:
- Độ dẻo, độ cứng, độ bền cao;
- Chống chịu ăn mòn cao;
- (Độ dẻo ở nhiệt độ thấp cao;
- Tốc độ hóa bền rèn cao.
Thép hợp kim là gì?
Vậy thép hợp kim là gì? Thép hợp kim vẫn có kim loại chính là thép, được kết hợp với các thành phần khác với % khối lượng từ 1 – 50% của hợp kim nhằm tăng cơ tính của hợp kim.
Thép hợp kim bao gồm hai nhóm chính: hợp kim thấp và hợp kim cao. Tuy nhiên, thép hợp kim thấp được sử dụng nhiều hơn. Thép hợp kim thấp có thể được hiểu là thép được hợp kim hóa với các nguyên tố khác (Molypden, Crom, Silic, Niken, …) với một hàm lượng không vượt quá 10%.
Phân biệt thép không gỉ và thép hợp kim
Chúng ta có thể phân biệt thép không gỉ và thép hợp kim qua một số đặc điểm sau:
– Thành phần hóa học: Thép hợp kim có sự hiện diện của các nguyên tố khác ngoài sắt và carbon, chẳng hạn như mangan, silicon, niken, boron, crom, vanadi, v.v … Những nguyên tố này được thêm vào trong xử lý nhiệt. Như vậy, về mặt kỹ thuật, thép không gỉ cũng là một loại thép hợp kim cao, có thêm crôm và niken, nhưng do tính chất và ứng dụng cụ thể của nó, thép hợp kim được coi là một loại riêng biệt trong ngành sản xuất thép.
– Độ dẫn nhiệt: Độ dẫn nhiệt có thể được định nghĩa là tính chất của vật liệu dẫn nhiệt. Trong khi hầu hết các loại thép hợp kim, chẳng hạn như thép titan và niken, là những vật liệu có độ dẫn nhiệt thấp khoảng 26-48,6 W/m-K, thì độ dẫn nhiệt của thép không gỉ thậm chí còn thấp hơn, và dao động trong khoảng 11,2-36,7 W/m-K.
– Độ bền kéo: Nhìn chung, thép hợp kim có độ bền kéo cao hơn thép không gỉ. Trong khi độ bền kéo của thép không gỉ dao động từ 515-827 MPa, thì độ bền của thép hợp kim dao động trong khoảng 758-1882 MPa.
– Ứng dụng: Trong số các loại thép hợp kim, mangan, silicon và thép niken là những loại được sản xuất rộng rãi nhất. Thép mangan chứa 10-18% mangan, và được sử dụng để tạo ra các vật thể như đường ray, két an ninh và mạ giáp. Một loại thép hợp kim phổ biến khác là thép silicon, chứa 1-5% silicon và được sử dụng để tạo ra nam châm. Thép niken chứa 2-4% niken, và phần lớn được sử dụng trong vật liệu xây dựng, như bánh răng kim loại, trục thép và cáp thép. Nó cũng được sử dụng trong việc tạo ra các thân xe, vỏ tàu, thiết bị xây dựng và công nghiệp, v.v.
Mặt khác, các loại thép không gỉ khác nhau do lượng crôm (từ 10-20%) và niken (7-9%) trong thành phần vật liệu. Vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều mặt hàng, như đồ đạc trong nhà, phụ kiện ô tô, dao kéo, đồ dùng, v.v.
Kết luận:
Cả hai loại thép hợp kim và thép không gỉ đều có lợi thế khác nhau khi so sánh với thép carbon. Tuy nhiên, chúng vẫn có những điểm khác biệt về thành phần hóa học, độ dẫn nhiệt, độ bền kéo, ứng dụng.
Do vậy, thông qua bài viết, người dùng có thể có một cái nhìn tổng quan về mỗi loại thép, từ đó chọn ra được loại phù hợp với nhu cầu, mục đích sử dụng của mình.
