Thép chủ yếu là hợp kim của sắt và cacbon, nhưng thông thường hàm lượng cacbon chỉ dưới 2%. Tuy không nhiều, nhưng cacbon là nguyên tố chính ảnh hưởng đến độ bền và độ cứng của thép. Thép không gỉ là hợp kim chứa sắt, crom, niken, và đôi khi có các nguyên tố khác như molypden. Crom giúp thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.

• Thép cacbon: Thành phần chính là sắt và cacbon, với hàm lượng cacbon thường dao động từ 0,2% đến 2,1%. Các nguyên tố khác, chẳng hạn như mangan, silic, phốt pho và lưu huỳnh, cũng có thể có với hàm lượng nhỏ.
• Thép không gỉ: Thép không gỉ chủ yếu bao gồm sắt, cacbon và ít nhất 10,5% crom (đôi khi có cả niken). Việc bổ sung crom rất quan trọng vì nó phản ứng với oxy trong không khí để tạo thành lớp oxit crom dày đặc, mang lại cho thép không gỉ khả năng chống gỉ và chống ăn mòn.

Khác nhau về tính chất

Do sự khác biệt về thành phần, thép không gỉ và thép cũng có những tính chất rất khác nhau. Không giống như thép thông thường, thép không gỉ chứa crom, tạo thành lớp oxit bảo vệ chống gỉ và ăn mòn.

Về mặt thẩm mỹ, thép không gỉ bóng bẩy và hiện đại hơn thép thông thường. Hầu hết các loại thép cacbon đều có từ tính, điều này có thể có lợi trong một số ứng dụng nhất định. Tuy nhiên, thép không gỉ, như 304 hoặc 316, lại không có từ tính.

Thép so với thép không gỉ: Quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất thép và thép không gỉ bao gồm nhiều công đoạn để chuyển đổi nguyên liệu thô thành sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là các quy trình sản xuất quan trọng trong quá trình sản xuất thép và thép không gỉ:

Quy trình sản xuất thép

A. Luyện sắt

Trong quá trình này, quặng sắt, than cốc (cacbon) và chất trợ dung (đá vôi) được đưa vào lò cao. Nhiệt độ cao làm nóng chảy quặng sắt, và cacbon khử oxit sắt, tạo ra sắt nóng chảy, được gọi là kim loại nóng chảy.

B. Luyện thép

Lấy quy trình lò oxy cơ bản (BOF) làm ví dụ. Quy trình BOF bao gồm việc nạp kim loại nóng của lò cao (DRI) vào bình chuyển đổi. Oxy tinh khiết cao được thổi vào bình, oxy hóa tạp chất và giảm hàm lượng carbon để sản xuất thép.

C. Đúc liên tục

Đúc liên tục là quá trình đúc thép nóng chảy thành các sản phẩm bán thành phẩm, chẳng hạn như tấm, phôi hoặc phôi. Quá trình này bao gồm việc đổ thép nóng chảy vào khuôn làm mát bằng nước và đông cứng thành một sợi thép liên tục. Sau đó, sợi thép được cắt thành các chiều dài mong muốn.

D. Hình thành và định hình

Cán: Các sản phẩm thép bán thành phẩm từ quá trình đúc liên tục được cán trên máy cán nóng hoặc cán nguội để giảm độ dày, cải thiện chất lượng bề mặt và đạt được kích thước mong muốn.

Rèn: Rèn là quá trình tạo hình thép bằng lực nén ở nhiệt độ cao. Quá trình này thường được sử dụng để chế tạo các chi tiết đòi hỏi độ bền và độ cứng cao.

Quy trình sản xuất thép không gỉ

A. Sản xuất thép không gỉ

Nấu chảy: Thép không gỉ được sản xuất bằng cách nấu chảy hỗn hợp quặng sắt, crom, niken và các nguyên tố hợp kim khác trong lò hồ quang điện hoặc lò cảm ứng.

Tinh luyện: Thép không gỉ nóng chảy trải qua các quá trình tinh luyện như khử cacbon bằng oxy argon (AOD) hoặc khử cacbon bằng oxy chân không (VOD) để điều chỉnh thành phần, loại bỏ tạp chất và kiểm soát các đặc tính mong muốn.

B. Hình thành và định hình

Cán nóng: Các thỏi hoặc tấm thép không gỉ được nung nóng và đưa qua máy cán nóng để giảm độ dày và định hình chúng thành cuộn, tấm hoặc tấm.

Cán nguội: Cán nguội làm giảm độ dày của thép không gỉ và tạo ra bề mặt hoàn thiện mong muốn. Nó cũng cải thiện các tính chất cơ học và độ chính xác kích thước.

C. Xử lý nhiệt

Ủ: Thép không gỉ trải qua quá trình ủ, một quá trình xử lý nhiệt, để giảm ứng suất bên trong và cải thiện độ dẻo, khả năng gia công và khả năng chống ăn mòn.

Làm nguội và ram: Một số loại thép không gỉ trải qua quá trình làm nguội và ram để tăng cường các đặc tính cơ học như độ cứng, độ dẻo dai và độ bền.

D. Quy trình hoàn thiện

Ngâm chua: Bề mặt thép không gỉ có thể được ngâm chua trong dung dịch axit để loại bỏ cặn, oxit và các chất gây ô nhiễm bề mặt khác.

Thụ động hóa: Thụ động hóa là phương pháp xử lý hóa học giúp tăng khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ bằng cách hình thành lớp oxit bảo vệ trên bề mặt.

Các quy trình cụ thể được sử dụng có thể khác nhau tùy thuộc vào loại thép hoặc thép không gỉ mong muốn và mục đích sử dụng của sản phẩm cuối cùng.

Thép VS Thép không gỉ: Độ bền và độ chắc chắn

Độ bền của thép chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng carbon và các nguyên tố hợp kim khác, chẳng hạn như mangan, silic và một lượng nhỏ các thành phần khác. Thép cường độ cao, chẳng hạn như thép hợp kim thấp cường độ cao (HSLA) và thép cường độ cao tiên tiến (AHSS), được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như sản xuất ô tô và xây dựng. Thép không gỉ thường có độ bền thấp hơn thép, nhưng vẫn đủ bền cho hầu hết các ứng dụng.

Thép VS Thép không gỉ: So sánh chi phí

Về giá cả, thép thường rẻ hơn thép không gỉ, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp với ngân sách của nhiều dự án, vì thép không gỉ đắt hơn thép khi sản xuất, xét về cả quy trình sản xuất và thành phần.

Thép so với thép không gỉ: Ứng dụng

Thép và thép không gỉ là những vật liệu đa năng được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong nhiều ngành công nghiệp. Với độ bền và chắc chắn, thép thường được sử dụng trong các dự án xây dựng như cầu, tòa nhà và cơ sở hạ tầng. Đây cũng là lựa chọn phổ biến cho các cấu kiện kết cấu.

Đặc tính chống ăn mòn của thép không gỉ khiến nó trở nên lý tưởng cho những môi trường dễ tiếp xúc với độ ẩm hoặc hóa chất. Điều này khiến thép không gỉ trở thành lựa chọn hàng đầu cho các thiết bị nhà bếp, thiết bị chế biến thực phẩm, thiết bị y tế và đồ trang sức.

Trong ngành công nghiệp ô tô, cả hai vật liệu đều đóng vai trò quan trọng - thép thường được sử dụng trong khung xe vì độ bền, trong khi thép không gỉ được sử dụng trong hệ thống ống xả vì khả năng chống chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn.

Phần kết luận

Sự khác biệt chính giữa thép thường và thép không gỉ làkhả năng chống ăn mònTrong khi thép thông thường bền chắc nhưng dễ bị gỉ sét, thép không gỉ có khả năng chống gỉ sét nhờ sự hiện diện của crom, tạo thành lớp oxit bảo vệ. Tùy thuộc vào ứng dụng, bạn có thể chọn vật liệu phù hợp để cân bằng giữa hiệu suất và chi phí.