Thép không gỉ (inox) là thép hợp kim có hàm lượng crom tối thiểu khoảng 10,5% theo khối lượng. Crom tạo trên bề mặt một lớp ô xít rất mỏng, bền và tự tái tạo khi bị trầy, giúp thép chống gỉ tốt hơn hẳn thép thường. Tuy vậy, “không gỉ” không có nghĩa là không bao giờ gỉ: mỗi mác inox chỉ chịu được một mức môi trường nhất định. Bài viết giải thích các nhóm thép không gỉ, thành phần các mác phổ biến 201, 304, 316, 430, cách đọc ký hiệu, bề mặt hoàn thiện, khi nào inox vẫn gỉ, cách nhận biết và cách chọn đúng mác.
Thép không gỉ là gì?
Theo tiêu chuẩn châu Âu EN 10088-1, thép không gỉ là thép có ít nhất 10,5% crom và không quá 1,2% cacbon. Khi tiếp xúc với không khí, crom phản ứng tạo lớp ô xít crom dày chỉ vài nanomet, gọi là lớp thụ động. Lớp này ngăn ô xy và hơi ẩm tiếp xúc với sắt bên dưới; nếu bị trầy xước, nó tự hình thành lại khi có ô xy. Thêm niken, molypden, nitơ và các nguyên tố khác giúp điều chỉnh cấu trúc, độ dẻo, khả năng chống ăn mòn và giá thành.
Ở Việt Nam, “inox” (từ tiếng Pháp inoxydable) là tên gọi quen thuộc của thép không gỉ.
Các nhóm thép không gỉ
| Nhóm | Mác tiêu biểu | Đặc điểm | Từ tính |
|---|---|---|---|
| Austenitic | 201, 304, 316, 321, 310S | Dẻo, dễ hàn, dễ tạo hình, chống ăn mòn tốt; không tôi cứng được | Gần như không hút nam châm ở trạng thái ủ; hút nhẹ sau khi gia công nguội |
| Ferritic | 430, 409 | Ít hoặc không có niken, rẻ hơn, chống ăn mòn mức trung bình | Hút nam châm |
| Martensitic | 410, 420, 440C | Tôi cứng được, dùng cho dao, dụng cụ, chi tiết chịu mài mòn | Hút nam châm |
| Duplex | 2205 | Kết hợp austenit và ferit, bền cao, chống ăn mòn ứng suất tốt | Hút nam châm |
| Hóa bền tiết pha | 17-4PH (630) | Cường độ rất cao sau nhiệt luyện | Hút nam châm |
Thành phần các mác inox phổ biến
Bảng dưới theo tiêu chuẩn Nhật JIS (ký hiệu SUS), hệ ký hiệu phổ biến nhất ở Việt Nam:
| Mác | Crom (%) | Niken (%) | Thành phần đặc trưng khác | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| SUS201 | 16 đến 18 | 3,5 đến 5,5 | Mangan 5,5 đến 7,5% | Thay một phần niken bằng mangan, giá rẻ hơn, chống ăn mòn kém hơn 304 |
| SUS304 | 18 đến 20 | 8 đến 10,5 | Cacbon tối đa 0,08% | Mác thông dụng nhất cho gia dụng, thực phẩm, kiến trúc |
| SUS316 | 16 đến 18 | 10 đến 14 | Molypden 2 đến 3% | Chống ăn mòn clorua tốt hơn 304, dùng ven biển, hóa chất |
| SUS430 | 16 đến 18 | Không có niken đáng kể | Thuộc nhóm ferritic | Rẻ, hút nam châm, dùng trong nhà, đồ gia dụng |
Chi tiết về mác 316 và cách so với 304 có trong bài SUS 316 là gì. Niken là nguyên tố quyết định giá và tính chất của nhóm austenitic; xem bài niken và vai trò trong inox.
Cách đọc ký hiệu inox
| Hệ tiêu chuẩn | Ví dụ với inox 304 | Ví dụ với inox 316 |
|---|---|---|
| Mỹ (AISI, ASTM) | 304 | 316 |
| Nhật (JIS) | SUS304 | SUS316 |
| Châu Âu (EN) | 1.4301 (X5CrNi18-10) | 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) |
| UNS | S30400 | S31600 |
Hậu tố L (304L, 316L) nghĩa là cacbon thấp (tối đa khoảng 0,03%), giảm nguy cơ ăn mòn vùng mối hàn, nên được chọn cho kết cấu hàn nhiều hoặc chi tiết dày.
Bề mặt hoàn thiện của inox
| Ký hiệu | Mô tả | Dùng cho |
|---|---|---|
| No.1 | Cán nóng, ủ, tẩy gỉ; bề mặt mờ, thô | Tấm dày, bồn bể công nghiệp |
| 2B | Cán nguội, ủ, tẩy gỉ, cán là nhẹ; bề mặt mờ sáng | Phổ biến nhất cho tấm mỏng |
| BA | Cán nguội, ủ sáng trong khí bảo vệ; bóng như gương mờ | Đồ gia dụng, trang trí |
| No.4, HL (hairline) | Đánh xước bằng giấy nhám theo một chiều | Thang máy, mặt dựng, thiết bị bếp |
| 8K (gương) | Đánh bóng nhiều bước, phản chiếu như gương | Trang trí, biển hiệu |
Các ký hiệu 2B, BA là bề mặt của inox, khác với ký hiệu của thép cán nguội thường. Giá inox theo mác và dạng sản phẩm có tại trang bảng giá inox 201, 304, 316.
Thép không gỉ có bị gỉ không?
Có, trong những điều kiện vượt quá khả năng của mác thép:
- Môi trường clorua: nước biển, hơi muối, nước hồ bơi, chất tẩy có clo gây ăn mòn lỗ. Inox 201 và 430 bị ảnh hưởng nhanh nhất; 316 chịu tốt hơn 304 nhờ molypden.
- Ăn mòn khe: ở khe hở, dưới gioăng, dưới lớp bụi bẩn, nơi thiếu ô xy nên lớp thụ động không tái tạo được.
- Nhiễm bẩn sắt: mạt sắt từ máy mài, dụng cụ thép thường dính lên bề mặt inox sẽ gỉ và để lại vệt nâu, trông như inox bị gỉ.
- Vùng mối hàn không được làm sạch, thụ động hóa sau khi hàn.
- Vệt nâu ven biển (tea staining) trên bề mặt thô, ít được rửa.
Vết gỉ nhẹ trên bề mặt inox có thể làm sạch bằng chất tẩy rửa phù hợp; một số mẹo dân gian và giới hạn của chúng được bàn trong bài tẩy gỉ sét bằng kem đánh răng có hiệu quả không.
Cách nhận biết các loại inox
- Nam châm: 430 hút mạnh; 304, 316 ở trạng thái ủ gần như không hút, nhưng sau khi uốn, dập có thể hút nhẹ; 201 cũng có thể hút nhẹ. Nam châm chỉ giúp loại trừ, không đủ để kết luận.
- Thuốc thử inox: dung dịch thử phản ứng với niken hoặc molypden, cho biết sơ bộ có phải 304, 316 hay không.
- Máy phân tích quang phổ cầm tay (XRF): cho thành phần chính xác, cách đáng tin cậy nhất khi mua số lượng lớn.
- Chứng chỉ chất lượng và ký hiệu in trên vật liệu: đối chiếu mác, tiêu chuẩn, số lô.
Ứng dụng của thép không gỉ
| Lĩnh vực | Mác thường dùng |
|---|---|
| Đồ gia dụng, bếp, bồn rửa | 304, 201, 430 |
| Thiết bị thực phẩm, đồ uống, dược phẩm | 304, 316L |
| Lan can, cầu thang, mặt dựng | 304; ven biển nên dùng 316 |
| Hóa chất, xử lý nước, hàng hải | 316L, duplex |
| Dao, kéo, dụng cụ y tế | 420, 440C (martensitic) |
| Chịu nhiệt cao: lò, ống xả | 310S, 321 |
Tính khối lượng inox
Inox nặng hơn thép thường một chút. Khối lượng riêng tham khảo: 304 khoảng 7,93 g/cm³, 316 khoảng 7,98 g/cm³, 430 khoảng 7,7 g/cm³. Tấm inox 304 dày 1 mm nặng khoảng 7,93 kg/m². Cách tính cho tấm, ống, hộp, cây đặc có trong bài trọng lượng riêng inox 304 và cách tính.
Chọn mác inox thế nào cho đúng?
- Trong nhà, khô ráo, ít hóa chất: 201 hoặc 430 có thể đủ, giá tốt.
- Tiếp xúc nước, thực phẩm, ngoài trời đô thị: 304.
- Ven biển, hồ bơi, hóa chất có clorua: 316 hoặc 316L.
- Kết cấu hàn nhiều, tấm dày: chọn bản L (304L, 316L).
- Cần cứng, sắc: nhóm martensitic.
Một hướng chống gỉ khác cho kết cấu ngoài trời là thép tự tạo lớp gỉ bảo vệ. Xem bài thép corten là gì.
Ký hiệu bề mặt 2B, BA, HL, No.4 trên inox tấm được giải thích trong bài inox 2B, BA, HL là gì.
Thép thường gỉ vì sao và chống gỉ bằng những cách nào ngoài dùng inox, xem bài vì sao sắt thép bị gỉ.
Inox 201 khác 304 ở đâu, gỉ ở những chỗ nào và các cách thử bằng máy, thuốc thử, nam châm tin được tới đâu có ở bài so sánh inox 201 và 304.
Inox có cứng hơn sắt không, đặt cạnh sắt thì cái nào gỉ trước, hàn inox với sắt dùng que gì có ở bài inox và sắt cái nào bền hơn.
Câu hỏi thường gặp
Thép không gỉ là gì?
Là thép có ít nhất khoảng 10,5% crom, tạo lớp ô xít thụ động giúp chống gỉ.
Inox 304 có hút nam châm không?
Ở trạng thái ủ gần như không hút; sau gia công nguội có thể hút nhẹ. Không nên dùng nam châm làm phép thử duy nhất.
Inox 201 và 304 khác nhau thế nào?
201 có ít niken hơn và nhiều mangan hơn, rẻ hơn nhưng chống ăn mòn kém hơn 304.
Vì sao inox vẫn bị gỉ?
Do môi trường clorua, khe hở thiếu ô xy, nhiễm mạt sắt, mối hàn không xử lý hoặc chọn sai mác.
Kết luận
Thép không gỉ chống gỉ nhờ crom và lớp thụ động, nhưng mỗi mác chỉ phù hợp một mức môi trường. Hiểu nhóm inox, thành phần của 201, 304, 316, 430, ký hiệu và bề mặt sẽ giúp bạn chọn đúng vật liệu và tránh trả tiền cho mác cao hơn cần thiết hoặc mua phải mác thấp hơn yêu cầu. Cần báo giá inox theo mác, quy cách, hãy liên hệ Giá Thép Hôm Nay.