Kim loại Inox là gì? Phân loại, ưu nhược điểm và ứng dụng

Trong nhịp sống hiện đại, kim loại inox đã trở thành vật liệu quen thuộc, gắn bó mật thiết với đời sống và nhiều ngành công nghiệp. Từ những vật dụng gia đình như chén, nồi, dao kéo cho đến các công trình xây dựng, thiết bị y tế hay máy móc công nghiệp, inox luôn được ưa chuộng nhờ độ bền vượt trội, khả năng chống gỉ sét và tính thẩm mỹ cao.

Với sự đa dạng về chủng loại và ứng dụng, kim loại inox ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong việc mang đến những giải pháp bền vững, an toàn và hiện đại cho con người.

Kim loại Inox là gì?

Kim loại Inox, còn được gọi là thép không gỉ hoặc thép trắng, là một loại hợp kim. Thành phần chính của nó là sắt, chiếm phần lớn. Bên cạnh đó, inox chứa ít nhất 10,5% Crom và các nguyên tố khác như Niken, Carbon, Mangan, và Nito. Sự kết hợp này tạo nên những đặc tính đặc biệt của inox.

Vậy, inox là một hợp kim được tạo ra từ sự pha trộn giữa kim loại và phi kim. Nếu hỏi inox là hợp kim của kim loại nào, câu trả lời là sắt, vì sắt chiếm tỷ lệ cao nhất. Chúng ta có thể coi inox như một loại kim loại, tương tự như sắt, nhôm, đồng,...

Nguồn gốc hình thành của inox?

Lịch sử hình thành và nguồn gốc của inox được đánh dấu bởi các sự kiện quan trọng sau:

• Vào đầu thế kỷ 19, Pierre Berthier, một nhà luyện kim người Pháp, phát hiện và công nhận khả năng chống ăn mòn của hợp kim sắt - Crom.
• Năm 1872, John T.Woods và John Clark, hai nhà luyện kim người Anh, đã phát minh ra một hợp kim sắt - Crom có khả năng chống nước.
• Năm 1875, Henri Brustlein, một nhà sáng chế người Pháp, khẳng định rằng cần giảm lượng Carbon trong hợp kim sắt - Crom xuống dưới 0,15%.
• Hans Goldschmidt, một nhà hóa học người Đức, đã sản xuất hợp kim sắt - Crom mà không cần Carbon vào năm 1895.
• Năm 1904, Leon Guille, một nhà khoa học người Pháp, đã nghiên cứu sâu hơn về hợp kim sắt - Crom để tìm ra tỷ lệ thích hợp.
• Monnartz và Borchers, hai nhà khoa học người Đức, phát hiện ra rằng khả năng chống ăn mòn vượt trội khi hàm lượng Crom đạt 10,5% vào năm 1911.
• Năm 1913, Harry Brearley, một nhà luyện kim người Anh, đã chế tạo thành công inox với hàm lượng Crom 12,8% và Carbon 0,24%.
• W. H. Hatfield, một tiến sĩ người Anh, đã phát minh ra một loại inox mới với hàm lượng Crom 18%, Niken 8% vào năm 1924.
• Từ đó đến nay, các nhà sáng chế đã linh hoạt thay đổi tỷ lệ thành phần để tạo ra các loại inox mới, đáp ứng các yêu cầu sử dụng khác nhau.

Cấu tạo của kim loại Inox

Kim loại Inox (hay thép không gỉ) là hợp kim đặc biệt của sắt (Fe), trong đó thành phần quan trọng nhất quyết định tính chất của nó chính là Crom (Cr ≥ 10,5%). Ngoài ra, kim loại inox còn chứa nhiều nguyên tố khác như:

• Sắt (Fe): 65 – 75%

• Crom (Cr): ≥ 10,5% (thường 12 – 20%)

• Niken (Ni): 0 – 20% (tùy loại inox)

• Molypden (Mo): 0 – 7% (có hoặc không)

• Các nguyên tố khác: < 2%

Ưu nhược điểm của kim loại Inox

Ưu điểm

• Nhờ hàm lượng Crom (Cr) và Niken (Ni) cao, inox tạo ra một lớp màng oxit bảo vệ bề mặt, giúp vật liệu không bị gỉ sét trong môi trường ẩm ướt, hóa chất hoặc ngoài trời.

• Kim loại inox có khả năng chịu lực, chịu va đập tốt, độ cứng cao và ít bị biến dạng khi sử dụng lâu dài.

• Bề mặt kim loại inox sáng bóng, dễ đánh bóng và giữ được vẻ đẹp hiện đại, sang trọng → được ứng dụng rộng rãi trong trang trí nội thất và kiến trúc.
• Có thể cán mỏng, uốn cong, hàn hoặc dập theo nhiều hình dạng khác nhau, đáp ứng nhu cầu từ gia dụng, y tế đến công nghiệp nặng.
• Kim loại Inox vẫn giữ được tính chất cơ học và chống oxy hóa ở nhiệt độ cao.

Nhược điểm:

• Do chứa nhiều nguyên tố hợp kim quý như Ni, Mo nên inox có chi phí sản xuất lớn hơn.
• Đặc tính cứng và dẻo dai khiến kim loại inox yêu cầu công nghệ và máy móc hiện đại để cắt, hàn, gia công.
• Do nền tảng vẫn là sắt (Fe) nên inox có khối lượng lớn, gây khó khăn trong một số ứng dụng đòi hỏi vật liệu siêu nhẹ.
• Một số loại kim loại inox (như 201, 304) dễ bị gỉ sét nếu tiếp xúc lâu dài với môi trường nước muối hoặc axit mạnh.

Các loại inox phổ biến hiện nay

Kim loại Inox được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau, ví dụ như thành phần cấu tạo, kiểu dáng, và bề mặt. Việc phân loại này giúp người dùng dễ dàng chọn được sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng.

• Dựa vào thành phần cấu tạo, kim loại inox được chia thành 4 loại chính: Austenitic (SUS 304, 301, 306, 310, 312,…), Ferritic (SUS 430, 410, 409), Austenitic - Ferritic (Duplex) (LDX 201, SAF 204, 205, 253), Martensitic.
• Dựa vào kiểu dáng, kim loại inox có các loại như: inox tấm, inox cuộn, inox ống, inox thanh, inox hộp, inox đặc,…
• Dựa vào bề mặt, kim loại inox được phân loại thành: inox trắng và inox màu, inox bóng gương và inox mờ, xước.

Ứng dụng của kim loại Inox

Nhờ những đặc tính nổi bật như chống gỉ sét, độ bền cao, dễ gia công và thẩm mỹ sáng bóng, inox được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống và công nghiệp:

Trong đời sống hằng ngày

• Chế tạo đồ gia dụng: nồi, chảo, dao, muỗng, đũa, bình nước…

• Nội thất và trang trí: bàn ghế, tủ, tay vịn cầu thang, lan can, cửa…

• Đồ dùng y tế: dao mổ, khay, dụng cụ phẫu thuật nhờ tính kháng khuẩn, dễ vệ sinh.

Trong xây dựng – kiến trúc

• Sử dụng làm kết cấu công trình, ốp tường, mái che, thang máy, mặt dựng.

• Làm lan can, khung cửa, vách ngăn với độ bền cao và tính thẩm mỹ hiện đại.

Trong công nghiệp

• Chế tạo máy móc: thiết bị sản xuất thực phẩm, hóa chất, dược phẩm.

• Đường ống, bồn chứa, bể phản ứng trong môi trường ăn mòn (axit, kiềm, nước muối).

• Ngành ô tô, hàng không, đóng tàu: bộ phận chịu lực, chống gỉ, chi tiết máy.

Trong năng lượng & môi trường

• Làm tua-bin, ống dẫn, thiết bị nhiệt điện, điện hạt nhân nhờ khả năng chịu nhiệt, chịu áp suất.

• Ứng dụng trong các hệ thống xử lý nước và môi trường, do tính kháng hóa chất.

Inox và sắt cái nào cứng hơn?

Ngoài việc thắc mắc inox là kim loại gì,inox có phải kim loại không thì nhiều người cũng muốn biết giữa sắt và inox, loại nào cứng hơn. Thực tế, đây là một câu hỏi khá đơn giản.

Về độ cứng, sắt có phần nhỉnh hơn inox. Kim loại này có khả năng chịu lực va đập mạnh và khó bị biến dạng hoặc gãy vỡ. Sắt cũng dễ gia công và tạo hình hơn inox. Do đó, sắt được ưa chuộng để làm cửa, cổng, ban công, lan can, cầu thang, và các phụ kiện máy móc công nghiệp,...

Inox và thép loại nào cứng hơn?

Cả thép và inox đều là hợp kim của sắt. Nói cách khác, sắt là thành phần chính của cả inox và thép. Vì vậy, khi so sánh độ cứng của hai kim loại này, chúng ta cần xem xét tỷ lệ của các thành phần nguyên tố khác.

Thép chứa hàm lượng Carbon cao (từ 0,02 - 2,14%) và ít các nguyên tố kim loại chống oxy hóa. Do đó, thép dễ bị giòn, gãy và gỉ sét. Trong khi đó, inox chứa hàm lượng Carbon thấp và có thêm nhiều nguyên tố quan trọng như Crom, Niken, Mangan, và Molybdenum. Vì vậy, inox có độ cứng tốt hơn thép, cũng như độ bền và tuổi thọ cao hơn.

Tổng kết

Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ inox là kim loại gì, inox là hợp kim của kim loại nào,… Nếu bạn vẫn còn bất kỳ thắc mắc nào, hãy liên hệ với phế liệu Hoàng Ngọc Diệp. Chúng tôi sẽ tư vấn và hỗ trợ bạn một cách chu đáo, giúp bạn có thêm thông tin và sự lựa chọn tốt nhất.