Vật liệu STS316
Th10
Vật liệu STS316
Vật liệu STS316 là gì?
Vật liệu STS316 là một loại thép không gỉ austenitic thuộc nhóm 300 series, nổi bật với khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt trong môi trường chứa clorua và axit mạnh. Đây là phiên bản nâng cấp của inox STS304, với sự bổ sung của nguyên tố Molypden (Mo) — thường chiếm khoảng 2–3%, giúp tăng khả năng chống ăn mòn điểm và ăn mòn kẽ hở trong môi trường khắc nghiệt như nước biển, dung dịch muối và hóa chất công nghiệp.
Nhờ sự kết hợp hoàn hảo giữa Crom (Cr), Niken (Ni) và Molypden (Mo), STS316 được xem là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành hóa chất, thực phẩm, y tế, hàng hải và dầu khí. Vật liệu này có khả năng chịu nhiệt tốt, hàn dễ dàng, và đặc biệt ổn định trong nhiều điều kiện môi trường ăn mòn cao.
STS316 thường được sử dụng khi inox 304 không đáp ứng đủ yêu cầu chống ăn mòn. Trong thực tế, loại thép này còn được biết đến với các tên thương mại như AISI 316, SUS316 hoặc UNS S31600.
Thành phần hóa học của STS316
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của inox STS316 (theo JIS G4304, ASTM A240) như sau:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.08 |
| Si (Silicon) | ≤ 1.00 |
| Mn (Manganese) | ≤ 2.00 |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.045 |
| S (Sulfur) | ≤ 0.030 |
| Cr (Chromium) | 16.0 – 18.0 |
| Ni (Nickel) | 10.0 – 14.0 |
| Mo (Molybdenum) | 2.00 – 3.00 |
| Fe (Iron) | Phần còn lại |
So với inox 304 (Cr 18%, Ni 8%), STS316 có thêm 2–3% Mo, làm tăng khả năng chống ăn mòn clorua và axit sulfuric. Đây chính là yếu tố giúp STS316 được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp hóa chất, hàng hải và thực phẩm.
Tính chất cơ lý của STS316
Tính chất cơ học (ở trạng thái ủ – annealed):
- Giới hạn bền kéo (Tensile Strength): ≥ 515 MPa
- Giới hạn chảy (Yield Strength, 0.2%): ≥ 205 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): ≥ 40%
- Độ cứng Brinell: ≤ 217 HB
Tính chất vật lý:
- Khối lượng riêng: 7.98 g/cm³
- Độ dẫn nhiệt: 16.2 W/m·K (ở 100°C)
- Điện trở suất: 0.74 µΩ·m
- Hệ số giãn nở nhiệt: 16.0 × 10⁻⁶ /K (20–100°C)
- Điểm nóng chảy: 1375 – 1400°C
STS316 có độ dẻo, khả năng chịu va đập và độ dai tốt ở cả nhiệt độ thấp và cao. Ở nhiệt độ lên đến 870°C, vật liệu vẫn duy trì độ bền và khả năng chống oxi hóa tốt.
Ưu điểm của STS316
- Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời:
STS316 có khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit mạnh (H₂SO₄, HCl, H₃PO₄) và đặc biệt là trong môi trường chứa clorua, nước biển, và hơi muối – điều mà inox 304 không đáp ứng được. - Chống ăn mòn điểm và ăn mòn kẽ hở:
Nhờ nguyên tố Mo, STS316 hạn chế được hiện tượng ăn mòn cục bộ ở bề mặt kim loại, đặc biệt trong môi trường ẩm ướt hoặc có muối. - Dễ hàn và gia công:
Có thể hàn bằng hầu hết các phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay (SMAW), hồ quang plasma. Mối hàn bền và không cần xử lý nhiệt sau hàn. - Tính ổn định cao:
Cấu trúc austenitic giúp vật liệu không bị từ hóa, độ dẻo cao, dễ tạo hình, cán, uốn, kéo sợi hoặc dập. - Độ bền nhiệt tốt:
STS316 có thể hoạt động liên tục ở 870°C và ngắn hạn ở 925°C mà không bị oxi hóa nghiêm trọng.
Nhược điểm của STS316
- Giá thành cao: Do chứa nhiều Ni và Mo, giá thành STS316 cao hơn inox 304 từ 25–40%.
- Không chịu được môi trường axit clohydric đậm đặc: Dù chống ăn mòn tốt, nhưng HCl nồng độ cao vẫn có thể làm hỏng bề mặt vật liệu.
- Giảm cơ tính khi làm việc ở nhiệt độ cực cao: Trên 900°C, độ bền cơ học giảm đáng kể.
Ứng dụng của STS316
STS316 được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ đặc tính chống ăn mòn ưu việt:
- Ngành hóa chất: Bồn chứa, đường ống dẫn hóa chất, bộ trao đổi nhiệt, và thiết bị phản ứng.
- Ngành thực phẩm: Bồn trộn, thiết bị chế biến, dây chuyền sản xuất và hệ thống rửa.
- Ngành y tế: Dụng cụ phẫu thuật, bàn mổ, khung thiết bị, và vật liệu cấy ghép.
- Ngành hàng hải: Thân tàu, trục chân vịt, hệ thống van và ống dẫn nước biển.
- Ngành dầu khí: Đường ống, bộ phận chịu ăn mòn và thiết bị xử lý khí hóa lỏng (LNG).
- Công nghiệp môi trường: Thiết bị xử lý nước, tháp hấp thụ, và hệ thống lọc khí công nghiệp.
Quy trình nhiệt luyện STS316
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1010–1120°C
- Làm nguội: Nhanh trong nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbua crom.
→ Mục đích: Loại bỏ ứng suất nội và phục hồi cấu trúc austenitic sau hàn hoặc gia công nguội.
- Không tôi cứng:
STS316 không thể tôi cứng như thép carbon. Nếu muốn tăng độ cứng, chỉ có thể thực hiện gia công nguội. - Tẩy bề mặt sau nhiệt luyện:
Sau khi ủ hoặc hàn, nên tẩy rửa cơ học hoặc hóa học để loại bỏ lớp oxit, khôi phục khả năng chống ăn mòn tối đa.
Gia công cơ khí và hàn STS316
- Gia công cơ khí:
Sử dụng tốc độ cắt thấp, dụng cụ cắt hợp kim cứng, và dung dịch làm mát phù hợp để tránh biến cứng nguội. - Gia công nguội:
Có thể cán, uốn, kéo sợi hoặc dập nguội tốt nhờ độ dẻo cao. Sau khi gia công nguội mạnh nên ủ lại để loại bỏ ứng suất. - Hàn:
Các vật liệu hàn tương thích:- Que hàn: E316-16 hoặc E316L-16 (theo AWS A5.4)
- Dây hàn: ER316 hoặc ER316L (theo AWS A5.9)
Không cần xử lý nhiệt sau hàn, tuy nhiên nên làm sạch vùng hàn để duy trì khả năng chống ăn mòn.
Phân loại STS316 và STS316L
| Đặc điểm | STS316 | STS316L |
|---|---|---|
| Hàm lượng C | ≤ 0.08% | ≤ 0.03% |
| Khả năng chống ăn mòn liên tinh | Tốt | Rất tốt |
| Độ bền kéo | Cao hơn | Thấp hơn một chút |
| Ứng dụng | Thiết bị chịu lực | Thiết bị hóa chất, y tế |
STS316L là phiên bản carbon thấp của STS316, được sử dụng phổ biến hơn trong môi trường hóa chất, y tế và nơi có nguy cơ ăn mòn liên tinh cao.
So sánh với các loại inox khác
| Đặc tính | STS304 | STS316 | STS316L |
|---|---|---|---|
| Cr (%) | 18–20 | 16–18 | 16–18 |
| Ni (%) | 8–10 | 10–14 | 10–14 |
| Mo (%) | – | 2–3 | 2–3 |
| Chống ăn mòn clorua | Trung bình | Rất tốt | Rất tốt |
| Dễ hàn | Dễ | Dễ | Rất dễ |
| Giá thành | Thấp | Cao hơn 30% | Cao hơn 35% |
| Ứng dụng | Gia dụng, công nghiệp nhẹ | Hóa chất, dầu khí | Thiết bị y tế, môi trường khắc nghiệt |
Như vậy, STS316 vượt trội hơn 304 ở khả năng chống ăn mòn, nhưng chi phí cao hơn, nên thường chỉ dùng trong môi trường ăn mòn nặng.
Thị trường tiêu thụ và xu hướng sử dụng STS316
Tại Việt Nam, STS316 được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy chế biến thực phẩm, hóa chất, dầu khí và xử lý nước thải. Nhiều doanh nghiệp cơ khí, thiết bị công nghiệp, và chế tạo máy chọn STS316 thay cho STS304 để đảm bảo tuổi thọ thiết bị.
Trên thế giới, nhu cầu inox 316 tăng mạnh trong ngành năng lượng sạch, hóa dầu, và y tế. Vật liệu này được đánh giá là thân thiện với môi trường, có thể tái chế hoàn toàn và duy trì tính ổn định cao trong hàng chục năm sử dụng.
Theo xu hướng công nghiệp 4.0, các thiết bị tự động hóa, robot, và dây chuyền sản xuất yêu cầu vật liệu có khả năng kháng ăn mòn và tuổi thọ cao — STS316 trở thành lựa chọn ưu tiên.
Bảo quản và xử lý bề mặt
Để duy trì độ sáng và khả năng chống ăn mòn tối đa:
- Lưu trữ trong khu vực khô ráo, sạch sẽ, tránh tiếp xúc với thép carbon hoặc bụi kim loại khác.
- Khi gia công, sử dụng dụng cụ riêng để tránh nhiễm bẩn sắt (Fe contamination).
- Sau hàn, nên tẩy rửa bề mặt bằng dung dịch nitric acid hoặc hỗn hợp tẩy inox chuyên dụng.
- Khi sử dụng trong môi trường biển, nên đánh bóng định kỳ để tránh tích tụ muối.
Kết luận
STS316 là một trong những loại thép không gỉ cao cấp nhất thuộc nhóm austenitic, với khả năng chống ăn mòn mạnh mẽ trong môi trường hóa chất và clorua. Sự có mặt của nguyên tố Molypden (Mo) giúp STS316 vượt trội hơn inox 304 về độ bền hóa học, khả năng chịu nhiệt và tuổi thọ sử dụng.
Nhờ tính chất cơ lý ổn định, độ dẻo cao, dễ hàn và khả năng chịu môi trường khắc nghiệt, STS316 là vật liệu lý tưởng cho các ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, hàng hải, thực phẩm và y tế.
Nếu bạn đang cần một vật liệu vừa bền, vừa chống ăn mòn xuất sắc, inox STS316 chắc chắn là lựa chọn tối ưu.
CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN
Chuyên cung cấp thép hợp kim chế tạo: 2322, 34CrNiMo6, 42CrMo4, 40Cr, SKD11, P20…
Cắt lẻ theo yêu cầu, hỗ trợ gia công CNC và có đầy đủ chứng chỉ CO-CQ.
Địa chỉ: 133/14/5 Bình Thành, P. Bình Hưng Hòa B, Q. Bình Tân, TP.HCM
Hotline: 0909 246 316
Website: www.vatlieucokhi.net
THÔNG TIN LIÊN HỆ
| Họ và Tên | Nguyễn Đức Bốn |
| Số điện thoại - Zalo | 0909.246.316 |
| vatlieucokhi.net@gmail.com | |
| Website: | vatlieucokhi.net |
Thép không gỉ 1Cr18Ni9
Thép không gỉ 1Cr18Ni9 Thép không gỉ 1Cr18Ni9 là gì? Thép không gỉ 1Cr18Ni9 là [...]
Th10
302S25 stainless steel
302S25 stainless steel 302S25 stainless steel là gì? 302S25 stainless steel là một loại thép [...]
Th11
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 11
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 11 – Vật Liệu Gia Công Chính Xác Đáng [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 46
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 46 – Sự Lựa Chọn Bền Bỉ Trong Môi [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 304 Phi 6
Láp Tròn Đặc Inox 304 Phi 6 – Giải Pháp Chất Lượng Cho Các Ứng [...]
Th4
Tìm hiểu về Inox 303Se
Tìm hiểu về Inox 303Se và Ứng dụng của nó Inox 303Se là gì? Inox [...]
Th6
