Làm thế nào bạn có thể tạo ra những sản phẩm có chất lượng và hiệu suất vượt trội? Làm thế nào chúng ta có thể tạo ra những sản phẩm có chất lượng tương đương với chi phí thấp hơn? Những câu hỏi này luôn nằm trong tâm trí của tất cả mọi người, từ nhà thiết kế sản phẩm, giám đốc sản xuất đến người mua, và chúng cũng rất quan trọng đối với các nhà sản xuất sản phẩm để duy trì lợi thế cạnh tranh trên thị trường. Trong lĩnh vực thép không gỉ chứa niken, các hợp kim khác nhau có những đặc tính khác nhau. Khi nói đến thép không gỉ, người chọn vật liệu làm thế nào để chọn đúng loại hợp kim?
Thép không gỉ song công
Thép không gỉ song (austenit-ferit) có năng suất và độ bền kéo cao hơn nhiều so với thép không gỉ austenit hoặc ferritic. Do đó, việc sử dụng vật liệu dòng song công có độ bền cao hơn có thể làm giảm độ dày thành của bể chứa hoặc bình chịu áp lực, điều này đã thu hút được sự quan tâm của thị trường. Tuy nhiên, độ bền dẻo cao hơn của thép không gỉ song công có tác động đến khả năng định hình của sản phẩm. Ngoài ra, thép không gỉ song công khác với các hợp kim austenit thông thường, điều này cũng có thể gây ra một số khó khăn trong quá trình hàn. Cũng có thể có sự khác biệt đáng kể trong quá trình hàn giữa các dòng thép không gỉ song công khác nhau, chẳng hạn như thép không gỉ kinh tế, tiêu chuẩn và siêu song công.
Nhiệt độ mà ứng dụng dự kiến sẽ diễn ra cũng rất quan trọng vì có một số hạn chế trong việc sử dụng hợp kim song công. Pha ferit có thể trở nên giòn ở nhiệt độ thấp và cũng có thể tạo ra những thay đổi cấu trúc vi mô có hại ở nhiệt độ thấp tới 270 độ. Mỗi dòng phụ bao gồm nhiều loại hợp kim khác nhau, điều này dẫn đến nhiều khó khăn cho nhà sản xuất khi tìm nguồn cung ứng các bộ sản phẩm hoàn chỉnh với nhiều kích cỡ và dạng sản phẩm khác nhau. Kể từ khi hợp kim nitơ của thép không gỉ song công, thị phần của chúng đã tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, trong 10 năm qua, thị phần thép không gỉ song công chỉ dao động quanh mức 1% do sự phức tạp của quy trình sử dụng sản phẩm.
Thép không gỉ dòng 200
Thép không gỉ dòng 200 austenit hoàn toàn đã được phát triển trong hơn 70 năm. Do hàm lượng mangan cao trong hợp kim này nên hàm lượng niken có thể được giảm đi một cách thích hợp nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn. Ngày nay, hầu hết các sản phẩm dòng 200 đều có sẵn ở dạng hợp kim crôm thấp, trong đó hàm lượng crom thường là 16 đến 12%. Ngược lại, thép không gỉ 304, với hàm lượng crôm tối thiểu 17,5%, mang lại khả năng chống ăn mòn cao hơn. Nếu một sản phẩm chỉ yêu cầu khả năng chống ăn mòn tối thiểu thì có thể sử dụng dòng 200. Thép không gỉ dòng 200 cứng lại nhanh chóng trong quá trình tạo hình nguội, đôi khi tạo ra các vết nứt nguội sau một thời gian làm nguội, vì vậy đồng thường được thêm vào các loại thép không gỉ này để giảm tốc độ đông cứng khi gia công. Do đó, khi lựa chọn thép không gỉ dòng 200 có hàm lượng crom thấp, cần cân nhắc để đảm bảo rằng chúng có đủ khả năng chống ăn mòn và khả năng gia công phù hợp.
Thép không gỉ Ferritic
Các đặc tính độc đáo của thép không gỉ ferit đã được phát hiện cách đây hơn 110 năm. Hàm lượng crom của họ thép không gỉ này dao động từ mức tối thiểu tuyệt đối là 10,5% (định nghĩa về thép không gỉ) đến gần 30%. Thép không gỉ ferit được sử dụng phổ biến nhất cho độ dày tấm nhỏ hơn hoặc bằng 4mm, vì sự phát triển hạt cực lớn là một vấn đề ở phạm vi độ dày tấm từ trung bình đến nặng, đặc biệt là trong quá trình hàn. Giống như thép không gỉ song, có những hạn chế trong việc sử dụng các pha ferit ở cả nhiệt độ thấp và cao. Ban đầu, chi phí thấp là điểm thu hút chính của dòng ferritic đối với các bộ chọn vật liệu, vì chúng không chứa niken hoặc có hàm lượng niken rất thấp. Tuy nhiên, chi phí sản xuất của chúng thường cao hơn so với thép không gỉ austenit và những hạn chế về độ dày và cách sử dụng ở các nhiệt độ khác nhau cũng như khả năng hàn đã hạn chế sự phát triển của dòng ferit. Trên thực tế, tỷ lệ dòng thép không gỉ ferit trong tổng sản lượng đã giảm khoảng 30% kể từ năm 2010. Tuy nhiên, trong các ứng dụng như ống trao đổi nhiệt có thành mỏng, độ giãn nở nhiệt thấp hơn và độ dẫn nhiệt cao hơn của thép không gỉ ferit đóng một vai trò quan trọng .
