Đặc tính cơ – lý – hóa của thép không gỉ (inox)

Tin tức, Tin tức & Sự kiện 22/12/2025

  1. Thép không gỉ là gì – nền tảng khoa học

Thép không gỉ (inox) là hợp kim nền sắt (Fe) có hàm lượng Crom ≥ 10,5%. Crom phản ứng với oxy trong không khí tạo thành lớp màng oxit crom (Cr₂O₃) rất mỏng, bám chặt, tự phục hồi khi bị trầy xước → đây là cơ chế cốt lõi tạo nên tính “không gỉ”.

Ngoài Crom, inox còn có thể chứa Niken (Ni), Molypden (Mo), Mangan (Mn), Nitơ (N), Carbon (C)… để điều chỉnh độ bền, độ dẻo, khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt.

I./ ĐẶC TÍNH HÓA HỌC (Chemical properties)

  1. Khả năng chống ăn mòn (quan trọng nhất)

  • Nhờ màng oxit crom thụ động, inox:
    • Không bị gỉ trong môi trường khí quyển
    • Chống nước, độ ẩm, nhiều loại hóa chất
  • Màng thụ động tự phục hồi khi tiếp xúc oxy → tuổi thọ rất cao

Các dạng ăn mòn inox có thể gặp (và cách khắc phục)

Dạng ăn mòn Mô tả Khắc phục
Ăn mòn đều Hiếm gặp Chọn đúng mác
Ăn mòn rỗ (pitting) Do Cl⁻ Dùng inox 316, Duplex
Ăn mòn kẽ hở Khe hẹp, mối ghép Thiết kế tốt
Nứt ăn mòn ứng suất (SCC) Nhiệt + Cl⁻ Dùng Duplex

Mo và N giúp inox chống ăn mòn clorua rất mạnh.

  1. Tính ổn định hóa học

  • Inox trơ hóa học với:
    • Thực phẩm
    • Nước uống
    • Dược phẩm
  • Không thôi nhiễm kim loại nặng → an toàn vệ sinh – y tế

  1. So sánh đặc tính cơ – lý – hóa các mác inox phổ biến

(304 – 316/316L – Duplex – 310S)

II./ Bảng so sánh TỔNG QUAN theo bản chất vật liệu

Tiêu chí Inox 304 Inox 316 / 316L Inox Duplex (2205) Inox 310S
Nhóm tổ chức Austenitic Austenitic Song pha (Austenitic–Ferritic) Austenitic
Mục tiêu thiết kế Thông dụng – đa năng Chống ăn mòn cao Chịu ăn mòn + chịu lực Chịu nhiệt cao
Môi trường tối ưu Khí quyển, nước thường Biển nhẹ, hóa chất Biển, clorua, áp lực Nhiệt độ cao

  1. Bảng so sánh THÀNH PHẦN HÓA HỌC (đặc tính HÓA)

Thành phần (%) Inox 304 Inox 316 Duplex 2205 Inox 310S
Crom (Cr) 18 – 20 16 – 18 21 – 23 24 – 26
Niken (Ni) 8 – 10.5 10 – 14 4.5 – 6.5 19 – 22
Molypden (Mo) – 2 – 3 2.5 – 3.5 –
Nitơ (N) – – 0.14 – 0.20 –
Đặc điểm hóa học chính Chống gỉ cơ bản Chống clorua tốt Chống clorua + SCC Chống oxy hóa nhiệt

Kết luận hóa học nhanh

  • 304: dùng phổ thông
  • 316: có Mo → chống muối
  • Duplex: Mo + N → chống clorua mạnh nhất
  • 310S: Cr + Ni cao → chịu nhiệt

III./ Bảng so sánh TÍNH CHẤT CƠ HỌC (Mechanical)

Chỉ tiêu Inox 304 Inox 316 Duplex 2205 Inox 310S
Giới hạn chảy (MPa) ≥ 205 ≥ 205 ≥ 450 ≥ 205
Độ bền kéo (MPa) ≥ 515 ≥ 515 ≥ 620 ≥ 515
Độ giãn dài (%) ≥ 40 ≥ 40 ≥ 25 ≥ 40
Khả năng chịu lực Tốt Tốt Rất cao (≈ gấp đôi) Trung bình
Độ bền mỏi Tốt Tốt Rất tốt Trung bình

Kết luận cơ học nhanh

  • Duplex mạnh nhất về chịu lực & áp lực
  • 304 / 316 dẻo, dễ tạo hình
  • 310S không sinh ra để chịu tải nặng

IV./ Bảng so sánh KHẢ NĂNG CHỐNG ĂN MÒN (Corrosion)

Môi trường Inox 304 Inox 316 Duplex Inox 310S
Khí quyển Rất tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt
Nước ngọt Tốt Rất tốt Rất tốt Tốt
Nước biển / Cl⁻ Trung bình Tốt Rất tốt Kém
Hóa chất Trung bình Tốt Rất tốt Trung bình
SCC (nứt ứng suất) Kém Trung bình Rất tốt Kém

Sai lầm thường gặp

  •  Dùng 310S cho biển → sai
  • Dùng 304 cho nước mặn → nhanh hỏng

V./ Bảng so sánh TÍNH CHẤT NHIỆT (Thermal)

Tiêu chí Inox 304 Inox 316 Duplex Inox 310S
Nhiệt độ làm việc liên tục ~870°C ~870°C ~300–350°C ~1100°C
Chống oxy hóa nhiệt Tốt Tốt Trung bình Rất cao
Chịu sốc nhiệt Tốt Tốt Trung bình Tốt
Mục đích sử dụng nhiệt Phụ Phụ Không phù hợp Chính

VI./ Bảng so sánh TÍNH CHẤT VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ (Physical & Fabrication)

Tiêu chí Inox 304 Inox 316 Duplex Inox 310S
Tính từ Không Không Nhiễm từ nhẹ Không
Khả năng hàn Rất dễ Rất dễ Cần kiểm soát Cần quy trình
Khả năng gia công Rất tốt Rất tốt Trung bình Trung bình
Đánh bóng – thẩm mỹ Rất tốt Rất tốt Trung bình Trung bình

VII. KẾT LUẬN CHỌN NHANH (rất thực tế)

Nhu cầu thực tế Nên chọn
Gia dụng – thực phẩm – công nghiệp thường Inox 304
Biển nhẹ – hóa chất – y tế Inox 316 / 316L
Biển nặng – dầu khí – áp lực cao Inox Duplex
Lò nhiệt – buồng đốt – khí nóng Inox 310S

Ghi nhớ 1 câu cho mỗi mác

  • 304: đa năng – dễ dùng
  • 316: chống muối – hóa chất
  • Duplex: vừa bền vừa chống gỉ mạnh
  • 310S: sinh ra để chịu nhiệt

III. ĐẶC TÍNH CƠ HỌC (Mechanical properties)

  1. Độ bền kéo – chịu lực

  • Inox có độ bền kéo cao (500–800 MPa)
  • Inox Duplex có giới hạn chảy gấp ~2 lần inox 304

Phù hợp:

  • Kết cấu
  • Thiết bị áp lực
  • Cơ khí nặng

  1. Độ dẻo – độ dai

  • Inox Austenitic (304, 316):
    • Rất dẻo
    • Uốn, dập, kéo sâu tốt
  • Ít nứt gãy khi tạo hình

  1. Độ cứng & khả năng chịu mài mòn

  • Inox không cứng như thép carbon, nhưng:
    • Giữ độ bền lâu dài
    • Không giòn
  • Có thể tăng độ cứng bằng biến cứng nguội

  1. Độ bền mỏi

  • Rất tốt trong môi trường:
    • Ẩm
    • Ăn mòn
  • Vượt trội thép thường trong vận hành dài hạn

IV./ ĐẶC TÍNH NHIỆT (Thermal properties)

  1. Khả năng chịu nhiệt

Nhóm inox Nhiệt độ làm việc
304 / 316 ~800–870°C
310S ~1100°C
Duplex Trung bình
  • Không bong vảy
  • Không biến dạng nhanh ở nhiệt cao (mác chịu nhiệt)

  1. Khả năng chịu sốc nhiệt

  • Inox ít nứt khi thay đổi nhiệt đột ngột
  • Phù hợp:
    • Lò
    • Thiết bị nhiệt
    • Công nghiệp năng lượng

V./ ĐẶC TÍNH VẬT LÝ (Physical properties)

  1. Tính từ (nam châm)

Nhóm inox Tính từ
Austenitic (304, 316) Không nhiễm từ
Ferritic / Martensitic Có từ
Duplex Nhiễm từ nhẹ

  1. Khối lượng riêng

  • ~7.9 g/cm³
  • Gần thép carbon nhưng tuổi thọ cao hơn nhiều

 BẢNG KHỐI LƯỢNG RIÊNG CÁC MÁC THÉP KHÔNG GỈ

Mác thép inox Nhóm tổ chức Khối lượng riêng (g/cm³) Khối lượng riêng (kg/m³) Nhận xét kỹ thuật
Inox Duplex (2205) Song pha (Austenitic–Ferritic) 7.80 – 7.85 7,800 – 7,850 Nhẹ hơn 304/316, chịu lực rất cao
Inox 316 / 316L Austenitic 7.98 – 8.00 7,980 – 8,000 Nặng, chống ăn mòn biển tốt
Inox 304 Austenitic 7.90 – 7.93 7,900 – 7,930 Phổ biến nhất, đa năng
Inox 310S Austenitic (chịu nhiệt) 7.95 – 8.00 7,950 – 8,000 Nặng, chịu nhiệt cao
Inox 321 Austenitic (ổn định Ti) 7.90 – 7.93 7,900 – 7,930 Tương đương 304, chịu nhiệt trung bình
Inox 201 Austenitic Cr–Mn 7.85 – 7.88 7,850 – 7,880 Nhẹ hơn 304, chống gỉ kém hơn
Inox 430 Ferritic 7.70 – 7.75 7,700 – 7,750 Nhẹ nhất, có từ tính

NHẬN XÉT KỸ THUẬT QUAN TRỌNG

1️⃣ Mác inox nào nặng nhất?

Inox 316 / 310S
→ Do hàm lượng Niken cao

2️⃣ Mác inox nào nhẹ nhất?

Inox 430 (Ferritic)
→ Ít Niken, cấu trúc Ferritic

3️⃣ Vì sao Duplex nhẹ hơn nhưng chịu lực cao?

  • Duplex có giới hạn chảy gấp ~2 lần inox 304/316
  • Cho phép giảm chiều dày vật liệu
      Giảm khối lượng kết cấu tổng thể, rất lợi cho:
  • Giàn khoan
  • Kết cấu biển
  • Thiết bị áp lực

GHI NHỚ NHANH (dùng khi tính khối lượng)

  • 304 / 321 ≈ 7.9 g/cm³
  • 316 / 310S ≈ 8.0 g/cm³
  • Duplex ≈ 7.8 g/cm³
  • 201 ≈ 7.85 g/cm³
  • 430 ≈ 7.7 g/cm³

   LƯU Ý THỰC TẾ

  • Khối lượng riêng không quyết định chất lượng inox
  • Khác biệt nhỏ (~1–3%) nhưng ảnh hưởng trực tiếp đến tính khối lượng – báo giá – tải trọng
  • Khi báo giá theo kg, mác nặng hơn = chi phí cao hơn

  1. Độ dẫn nhiệt & dẫn điện

  • Dẫn nhiệt thấp hơn thép carbon
  • Dẫn điện kém → phù hợp môi trường điện – nhiệt

VI./ ĐẶC TÍNH CÔNG NGHỆ (Gia công – hàn)

  1. Khả năng hàn

  • Inox rất dễ hàn (đặc biệt 304, 316)
  • Duplex & inox chịu nhiệt cần kiểm soát quy trình

  1. Khả năng gia công

  • Cắt: laser, plasma, waterjet
  • Gia công:
    • Uốn
    • Dập
    • Cán
    • Đánh bóng
  • Bề mặt đa dạng: 2B, BA, HL, No.1, Mirror, PVD

VII. ĐẶC TÍNH SINH THÁI & KINH TẾ

  1. Tái chế 100%

  • Inox tái chế hoàn toàn
  • Không mất tính chất

  1. Chi phí vòng đời thấp

  • Giá mua ban đầu cao hơn thép thường
  • Nhưng:
    • Không gỉ
    • Ít bảo trì
    • Tuổi thọ dài
      → Tổng chi phí thấp hơn về lâu dài

VIII. TÓM TẮT NGẮN GỌN – DỄ NHỚ

 Thép không gỉ nổi bật vì:

  • Chống ăn mòn nhờ màng Cr₂O₃ tự phục hồi
  • Bền – dẻo – chịu lực tốt
  • Chịu nhiệt, chịu sốc nhiệt
  • Có hoặc không nhiễm từ tùy mác
  • Dễ gia công – hàn – hoàn thiện bề mặt
  • Bền vững – tái chế 100%

Tin tức khác

22Th12

Đặc tính cơ – lý – hóa của thép không gỉ (inox)

Thép không gỉ là gì – nền tảng khoa học Thép không gỉ (inox) là hợp kim nền sắt (Fe) có hàm lượng Crom ≥ 10,5%. Crom phản ứng với oxy trong không khí tạo thành lớp màng oxit crom (Cr₂O₃) rất mỏng, bám chặt, tự phục hồi khi bị trầy xước → đây là […]