Inox 310, 310S, 310H: Tính Chất, Đặc Tính, Ứng Dụng
Inox 310 cùng các biến thể như inox 310S và inox 310H được phát triển để sử dụng trong những điều kiện làm việc khắc nghiệt, nơi vật liệu phải đáp ứng đồng thời yêu cầu về khả năng chống oxy hóa, chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao. Nhờ hàm lượng Crom và Niken cao, dòng inox này được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị như lò nung, lò hơi, buồng đốt và nhiều hệ thống nhiệt công nghiệp.
Vậy inox 310 là gì? Inox 310S là gì? Thành phần hóa học, đặc tính và ứng dụng của loại inox này là gì? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.
Inox 310 là gì?
Inox 310 là loại thép không gỉ thuộc nhóm Austenit (Austenitic), chứa khoảng 24–26% Crom và 19–22% Niken. Hàm lượng Crom và Niken cao giúp inox 310 sở hữu khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa vượt trội, đồng thời chịu nhiệt tốt trong những môi trường khắc nghiệt.
Inox 310 có thể hoạt động ổn định, duy trì khả năng chống oxy hóa tốt khi sử dụng liên tục ở mức nhiệt khoảng 1.050°C, ngắt quảng lên tới 1.035°C. Nhờ những đặc tính này, inox 310 trở thành giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng trong môi trường nhiệt độ cao mà những loại thép không gỉ thông thường khó đáp ứng.
Inox 310S là gì?
Inox 310S là biến thể của của inox 310 với hàm lượng carbon thấp, không vượt quá 0.08%. Việc giảm hàm lượng carbon giúp hạn chế sự hình thành cacbua crom trong quá trình gia nhiệt hoặc hàn, từ đó giảm nguy cơ xảy ra hiện tượng ăn mòn liên hạt, đặc biệt tại các khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt sau khi hàn.
Trái ngược với inox 310S, inox 310H là biến thể với hàm lượng carbon cao hơn, từ 0.04 đến 0.1 %. Hàm lượng Carbon cao hơn giúp 310H có độ bền và khả năng chịu tải tốt hơn ở nhiệt độ cao, nhưng đồng thời cũng làm tăng nguy cơ hình thành cacbua crom và ăn mòn liên hạt trong một số điều kiện gia nhiệt..
Ký hiệu inox 310 theo các tiêu chuẩn quốc tế:
| Mác | JIS | Thuỵ Điển | EN | UNS | DIN |
|---|---|---|---|---|---|
| 310 | SUS 310 | S31000 | |||
| 310S | SUS 310S | 2361 | X8CrNi25-21 | S31008 | 1.4845 |
| 310H | SUS 310H | S31008 |
Thành phần hoá học của inox 310 và các biến thể
Thành phần hoá học của inox 310, biến thể inox 310S, 310H được tóm tắt trong bảng sau:
| Thành phần | Inox 310 | Inox 310S | Inox 310H |
|---|---|---|---|
| Carbon (C) | ≤ 0.25 % | ≤ 0.08 % | 0.04 – 0.1 % |
| Mangan (Mn) | ≤ 2 % | ≤ 2 % | ≤ 2 % |
| Crom (Cr) | 24.0 – 26.0 % | 24.0 – 26.0 % | 24.0 – 26.0 % |
| Niken (Ni) | 19.0 – 22.0 % | 19.0 – 22.0 % | 19.0 – 22.0 % |
| Silicon (Si) | ≤ 1.5 % | ≤ 1.5 % | ≤ 1.5 % |
| Phốt pho (P) | ≤ 0.045 % | ≤ 0.045 % | ≤ 0.045 % |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0.03 % | ≤ 0.03 % | ≤ 0.03 % |
| Sắt (Fe) | Còn lại | Còn lại | Còn lại |
Đặc tính của inox 310, 310S
Tính chất vật lý
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Trọng lượng riêng | 8,000 kg/m3 |
| Độ dẫn điện ở 25 °C | 1.25% IACS |
| Điện trở suất ở 25 °C | 0,78 µΩ·m |
| Mô đun đàn hồi ở 20 °C | 200 GPa |
| Mô đun cắt ở 20 °C | 77 GPa |
| Hệ số Poisson ở 20 °C | 0,30 |
| Khoảng nóng chảy | 1,400–1,450 °C |
| Nhiệt dung riêng | 500 J/kg.°C |
| Độ từ thẩm tương đối | 1.02 |
| Độ dẫn nhiệt ở 100 °C | W/m.°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt 0–100°C | 15.9 |
| Hệ số giãn nở nhiệt 0–315°C | 16.2 |
| Hệ số giãn nở nhiệt 0–540°C | 17.0 |
Tính chất cơ học
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Giới hạn chảy 0,2% (Proof Stress) | ≥ 205 MPa |
| Độ bền kéo | ≥ 520 MPa |
| Độ giãn dài | ≥ 40% |
| Độ cứng Vickers (HV) | ≤ 225 HV |
Đặc tính của inox 310, 310S, 310H
Chống oxy hoá ở nhiệt độ cao tốt
Inox 310, 310S có khả năng chống oxy hoá tốt trong điều kiện làm việc gián đoạn lên đến 1035°C, làm việc liên tục lên đến 1050°C. Trong khoảng nhiệt độ nhạy cảm (425–860°C), cơ tính của vật liệu vẫn được duy trì tương đối ổn định, với mức độ suy giảm không đáng kể.
Chống sulfid hóa & chống thấm carbon
Hàm lượng Crom và Niken cao, inox 310/310S không chỉ sở hữu khả năng sulfid hóa mà còn chống thẩm carbon hiệu quả.
Hàm lượng Crom cao giúp hình thành lớp oxit bảo vệ, hạn chế khuếch tán lưu huỳnh, trong khi Niken ổn định cấu trúc Austenitic và hạn chế khuếch tán Carbon, giúp inox 310/310S chống sulfid hóa và thấm carbon hiệu quả ở nhiệt độ cao.
Khả năng gia công
Inox 310/310S có khả năng gia công tương tự inox 304. Tuy nhiên, hiện tượng hóa bền do biến dạng có thể gây khó khăn trong quá trình gia công. Do đó, nên sử dụng tốc độ cắt thấp, chiều sâu cắt phù hợp, lực cắt ổn định, kết hợp với dụng cụ cắt sắc bén và chất bôi trơn hiệu quả. Máy gia công cần có độ cứng vững cao và công suất đủ lớn để hạn chế rung động và duy trì hiệu suất gia công.
Khả năng hàn
Inox 310/310S có khả năng hàn tốt bằng nhiều phương pháp như TIG, MIG và SAW, sử dụng argon làm khí bảo vệ. Thông thường, inox 310/310S không cần gia nhiệt trước hoặc xử lý nhiệt sau hàn.
Đối với các ứng dụng tiếp xúc với môi trường ăn mòn dạng lỏng, có thể cần ủ dung dịch sau hàn để phục hồi khả năng chống ăn mòn. Sau hàn, cần tẩy gỉ và thụ động hóa bề mặt để loại bỏ lớp oxit do nhiệt và khôi phục trạng thái bề mặt. Với các ứng dụng ở nhiệt độ cao, bước xử lý này có thể không bắt buộc, nhưng xỉ hàn và cặn hàn phải được loại bỏ hoàn toàn.
Ứng dụng của inox 310, 310S
Inox 310 cũng các biến thể được ứng dụng rộng rãi trong các môi trường nhiệt độ khắc nghiệt, nơi vật liệu phải có khả năng chống oxy hóa, chống sulfid hóa và chống mỏi nhiệt. Các ứng dụng thông dụng gồm:
- Công nghiệp nhiệt và xử lý nhiệt: Lò nung, thiết bị xử lý nhiệt, ống bức xạ, ống bảo vệ nhiệt, giá đỡ ống, nắp ủ, bu lông neo chịu nhiệt, đầu đốt và buồng đốt.
- Dầu khí và hóa dầu: Giá đỡ ống, thiết bị chưng cất.
- Năng lượng và nhiên liệu: Thiết bị đốt tầng sôi, nồi hơi, thiết bị khí hóa than.
Qua những thông tin trên, có thể thấy inox 310, 310S và 310H đều là những mác thép không gỉ có khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa tốt, phù hợp với các ứng dụng làm việc trong môi trường nhiệt độ cao.
