Inox là gì? Thép không gỉ là gì? Ứng dụng của Inox là gì?

Inox là một loại hợp kim thép có chứa ít nhất 10,5% crom, mang lại khả năng chống ăn mòn và oxy hóa vượt trội so với thép thông thường. Nhờ đặc tính bền bỉ, không dễ bị gỉ sét và có bề mặt sáng bóng, inox đã trở thành vật liệu vô cùng quan trọng và phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp cũng như trong đời sống hàng ngày. Inox không chỉ được biết đến với khả năng chịu lực và chịu nhiệt tốt mà còn dễ gia công, dễ hàn và có tính thẩm mỹ cao, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các sản phẩm đòi hỏi sự bền vững và an toàn vệ sinh. Nghĩa của tên gọi inox bắt nguồn từ tiếng Pháp “inoxydable”, có nghĩa là “không thể oxy hóa”, phản ánh rõ nét ưu điểm hấp dẫn nhất của vật liệu này. Bạn hãy cùng Cáp điện VN trả lời chính xác cho các câu hỏi Inox là gì? Thép không gỉ là gì? Ứng dụng của Inox là gì?

Inox là gì?

Inox hay còn gọi là thép không gỉ ( tiếng anh là Stainless steel )là loại hợp kim của sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm, cùng với các kim loại khác như niken, cacbon, mangan, silic,… Nhờ hàm lượng crôm cao, inox có khả năng chống ăn mòn, oxy hóa và hạn chế bị gỉ sét tốt hơn nhiều so với thép thường. Trên bề mặt inox có lớp màng oxit crôm tự nhiên giúp bảo vệ kim loại bên trong khỏi các tác nhân gây ăn mòn như oxy, hơi ẩm và hóa chất.

Ngoài khả năng chống oxy hóa, inox còn có độ bền cơ học cao, chịu nhiệt tốt, an toàn vệ sinh thực phẩm và có tính thẩm mỹ nhờ bề mặt sáng bóng dễ vệ sinh. Vì vậy inox được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực gia dụng, xây dựng, y tế, công nghiệp và nhiều ngành khác. – Theo Wikipedia

Công thức hóa học của inox

Thành phần nguyên tố trong inox (thép không gỉ) là hợp kim của sắt chứa nhiều nguyên tố khác nhau nhằm tạo ra tính năng chống ăn mòn, độ bền và các đặc tính vật lý phù hợp. Thành phần phổ biến trong inox bao gồm:

• Crom (Cr): Ít nhất 10,5%, là thành phần quan trọng tạo ra lớp màng oxit bền vững bảo vệ bề mặt inox khỏi bị oxy hóa và ăn mòn. Hàm lượng crom càng cao thì khả năng chống gỉ càng tốt.
• Niken (Ni): Tăng độ dẻo dai, giúp inox có cấu trúc austenit ổn định, tăng khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit hoặc muối.
• Carbon (C): Hàm lượng thấp trong inox austenitic để tránh hình thành cacbua crom làm giảm khả năng chống ăn mòn. Trong nhóm martensitic, lượng cacbon cao hơn giúp tăng độ cứng và bền.
• Mangan (Mn): Giúp khử oxy trong quá trình luyện kim và tăng độ bền cơ học.
• Silic (Si): Tăng khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và hỗ trợ quá trình luyện kim.
• Phốt pho (P) và Lưu huỳnh (S): Thường là tạp chất, hàm lượng thấp, một lượng nhỏ lưu huỳnh giúp cải thiện khả năng gia công.
• Nitơ (N): Tăng cường độ bền mà không ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn.

Ngoài ra, một số loại inox còn chứa molybdenum (Mo) giúp tăng khả năng chống ăn mòn trong môi trường có clo hoặc axit mạnh.

Thành phần cụ thể có thể khác nhau tùy loại inox, ví dụ:

• Inox 304 chứa khoảng 18-20% Cr, 8-11% Ni, cùng các nguyên tố khác.
• Inox 316 có thêm molybdenum 2-3% để tăng khả năng chống ăn mòn.
• Inox 201 chứa ít niken hơn, có nhiều mangan hơn.

Tóm lại, inox là hợp kim sắt kết hợp với nhiều nguyên tố hóa học đặc biệt, đem lại tính năng vượt trội về khả năng chống ăn mòn, cơ lý và ứng dụng đa dạng trong công nghiệp và đời sống.

Lịch sử ra đời của Inox

Inox (thép không gỉ) bắt đầu từ năm 1913 với nhà luyện kim người Anh Harry Brearley. Ông đã tạo ra một loại thép đặc biệt với khả năng chịu mài mòn và chống ăn mòn vượt trội bằng cách giảm hàm lượng cacbon và tăng thành phần crôm lên khoảng 12,8%. Đây là bước đột phá làm nên thép không gỉ đầu tiên.

Sau đó, hãng thép Krupp của Đức đã tiếp tục nghiên cứu cải tiến bằng cách thêm nguyên tố niken vào hợp kim thép, giúp thép trở nên chống ăn mòn axit tốt hơn và dễ gia công hơn. Trên cơ sở này, hai loại mác thép phổ biến 300 và 400 đã ra đời ngay trước Chiến tranh thế giới thứ nhất.

Trong những năm 1920, kỹ sư người Anh W.H. Hatfield đã phát triển thêm các loại thép không gỉ có tỉ lệ niken và crôm khác nhau, trong đó loại thép 18/8 (8% Ni và 18% Cr), hay còn gọi là inox 304, là loại thép không gỉ được sử dụng rộng rãi nhất ngày nay. Ông cũng phát minh ra thép 321 bằng cách bổ sung titan vào thành phần thép 18/8.

Kể từ đó, inox đã trải qua hơn một thế kỷ phát triển, hiện có hơn 100 loại mác thép khác nhau với đa dạng ứng dụng trong công nghiệp, xây dựng, y tế, gia dụng và các lĩnh vực khác. Sự ra đời và tiến hóa của inox đã đem lại giải pháp vật liệu bền bỉ, chống oxy hóa tốt, đóng góp lớn cho sự phát triển kỹ thuật và công nghệ hiện đại.

Đặc tính nổi bật của Inox

Đặc tính của thép không gỉ (inox) gồm nhiều điểm nổi bật, khiến nó trở thành vật liệu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Khả năng chống ăn mòn cao: Nhờ thành phần crôm tạo lớp màng oxit bảo vệ bề mặt, inox có thể chống lại sự ăn mòn, oxy hóa ngay cả trong môi trường ẩm ướt và hóa chất.
• Độ bền và độ cứng cao: Inox có khả năng chịu lực tốt, đảm bảo tuổi thọ lâu dài cho sản phẩm.
• Độ dẻo cao và dễ gia công: Vật liệu có khả năng chịu biến dạng mà không gãy, thuận tiện cho việc tạo hình và chế tạo.
• Khả năng chịu nhiệt tốt: Inox duy trì tính chất cơ học tốt trong môi trường nhiệt độ cao.
• Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp: Giữ được độ dẻo dai mà không bị giòn khi ở nhiệt độ lạnh.
• Tính không từ hoặc ít từ tính: Đặc biệt là các loại inox austenitic thường có tính nhiễm từ rất thấp, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu.
• Dễ vệ sinh và có bề mặt sáng bóng: Giúp inox được ứng dụng nhiều trong ngành thực phẩm và y tế.
• Ngoài ra, inox còn có khả năng hàn và rèn tốt, giúp thuận tiện trong sản xuất và ứng dụng kỹ thuật.

Cơ tính của các loại thép không gỉ

Các cơ tính đó thực ra đúng cho họ thép austenit và có thể thay đổi khá nhiều đối với các mác thép và họ thép khác.

Các cơ tính đó liên quan đến các lĩnh vực ứng dụng thép không gỉ, nhưng cũng chịu ảnh hưởng của thiết bị và phương pháp chế tạo.

Bảng 1 (Phần A). Tính chất so sánh của họ thép không gỉ.

nhóm hợp kim	Từ tính 1	Tốc độ hoá bền rèn	Chịu ăn mòn 2	Khả năng hoá bền
Austenit	Không	Rất cao	Cao	Rèn nguội
Duplex	Có	Trung bình	Rất cao	Không
Ferrit	Có	Trung bình	Trung bình	Không
Martensit	Có	Trung bình	Trung bình	Tôi và Ram
Hoá bền tiết pha	Có	Trung bình	Trung bình	Hoá già

(1)- Sức hút của nam châm đối với thép. Chú ý, một số mác thép bị nam châm hút khi đã qua rèn nguội.

(2)- Biến động đáng kể giữa các mác thép trong mỗi nhóm, ví dụ, các mác không gia được có tính chịu ăn mòn thấp hơn, và khi có Mo cao hơn sẽ có tính kháng cao hơn.

Bảng 1 (Phàn B). Cơ tính so sánh của họ thép không gỉ.

Nhóm hợp kim	Tính dẻo	Làm việc ở nhiệt độ cao	Làm việc ở nhiệt độ thấp3	Tính hàn
Austenit	Rất cao	Rất cao	Rất tốt	Rất cao
Duplex	Trung bình	Thấp	Trung bình	Cao
Ferrit	Trung bình	Cao	Thấp	Thấp
Martensit	Thấp	Thấp	Thấp	Thấp
Hoá bền tiết pha	Trung bình	Thấp	Thấp	Cao

Phân loại thép không gỉ

Inox (thép không gỉ) được phân loại dựa trên thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể của hợp kim. Chủ yếu gồm 4 nhóm chính:

Thép không gỉ Austenitic:

• Là loại phổ biến nhất.
• Thành phần gồm tối thiểu 16% crom, 6-8% niken và hàm lượng cacbon thấp.
• Không có từ tính, dễ dàng gia công và chống ăn mòn xuất sắc.
• Ví dụ: các mác inox 304, 316, 310, 321,…
• Ứng dụng: đồ gia dụng, thiết bị y tế, kiến trúc, công nghiệp thực phẩm.

Thép không gỉ Ferritic:

• Chứa 10.5-27% crom, hàm lượng niken rất thấp hoặc không có.
• Có tính từ tính, khả năng chống ăn mòn vừa phải, độ bền thấp hơn Austenitic.
• Ví dụ: inox 430, 409…
• Ứng dụng: nội thất ô tô, thiết bị gia dụng, các chi tiết chịu nhiệt.

Thép không gỉ Martensitic:

• Chứa 11.5-18% crom và hàm lượng cacbon cao hơn.
• Có tính từ tính, khả năng chịu mài mòn và độ cứng cao, chịu nhiệt độ vừa phải.
• Dùng làm dao, lưỡi cắt, chi tiết máy móc.

Thép không gỉ Duplex (Austenitic-Ferritic):

• Kết hợp tính chất của Austenitic và Ferritic, chứa crom và niken ở mức trung bình.
• Mang ưu điểm bền chắc, chịu ăn mòn và chống nứt do ăn mòn ứng suất tốt.
• Dùng trong công nghiệp dầu khí, hóa chất và xây dựng.

Ngoài ra có thép không gỉ nhóm Precipitation Hardening với khả năng được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt.

Inox nào được dùng trong nấu ăn?

Loại Inox dùng được trong nấu ăn

Những loại inox dùng trong nấu ăn an toàn và phổ biến nhất là:

Inox 304

Inox 304 (còn gọi là inox 18/8 hoặc 18/10) là loại inox tốt nhất cho đồ dùng nhà bếp vì có thành phần khoảng 18% Crôm và 8-10% Niken. Inox 304 có khả năng chống ăn mòn tốt, không gỉ sét, không phôi nhiễm kim loại độc hại vào thực phẩm nên rất an toàn cho sức khỏe. Bề mặt inox 304 trơn nhẵn, dễ vệ sinh, chịu nhiệt tốt, không biến dạng khi nấu ăn, giữ nguyên hương vị và dưỡng chất món ăn. Loại này thường dùng làm nồi, chảo, dụng cụ bếp cao cấp và được khuyên dùng cho các ứng dụng tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.

Inox 316

Inox 316 cũng rất an toàn, thường được dùng trong công nghiệp thực phẩm và y tế vì khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt tốt trong môi trường nước mặn hoặc hóa chất. Inox 316 ít chứa các kim loại gây nguy hiểm cho sức khỏe và được dùng làm dao phẫu thuật. Tuy nhiên giá thành cao và không từ tính, nên không dùng cho bếp từ.

Inox 201

Inox 201 có giá thành rẻ hơn inox 304 nhưng khả năng chống ăn mòn kém hơn, dễ bị oxy hóa và không khuyến khích dùng lâu dài trong nấu ăn, nhất là trong môi trường ẩm ướt hoặc có hóa chất. Thường phù hợp với các dụng cụ nhà bếp không tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm hoặc dùng trong môi trường khô ráo.

Những loại Inox không được dùng trong nấu ăn

Những loại inox không nên dùng để nấu ăn lâu dài hoặc ít an toàn gồm:

Inox 430

Có từ tính và giá rẻ, thường dùng làm dụng cụ nhà bếp như xoong nồi cho bếp từ do khả năng nhiễm từ tốt. Tuy nhiên, do hàm lượng crom và niken thấp, inox 430 không nên dùng nấu ăn lâu dài vì có thể bị oxy hóa, phôi nhiễm kim loại vào thực phẩm, gây hại sức khỏe.

Inox 410 và 403

Inox 410, 403: Đây là loại inox cứng dùng làm dao kéo, dụng cụ cắt, ít được dùng làm vật dụng tiếp xúc thực phẩm do khả năng chống ăn mòn thấp và dễ bị oxy hóa

Ứng dụng của Inox là gì?

Inox (thép không gỉ) có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp nhờ tính năng chống ăn mòn, bền bỉ và khả năng duy trì thẩm mỹ lâu dài. Một số ứng dụng chính bao gồm:

• Trong công nghiệp: inox được dùng làm các bộ phận máy móc, đường ống, bồn chứa, thiết bị trao đổi nhiệt, lò hơi, và các thiết bị chịu áp lực cao; đặc biệt trong ngành hóa chất, dầu khí, luyện kim và sản xuất năng lượng nhờ khả năng chịu ăn mòn và nhiệt tốt.
• Trong y tế: sử dụng chế tạo dụng cụ phẫu thuật, thiết bị y tế vì dễ khử trùng, không gỉ và an toàn vệ sinh.
• Trong xây dựng: inox được sử dụng làm lan can, cầu thang, cửa, cổng, khung kết cấu, lan can sân bay, trung tâm thương mại nhờ độ bền, tính thẩm mỹ và chống ăn mòn.
• Đồ gia dụng và nhà bếp: inox được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất xoong nồi, bồn rửa, vòi nước, chén đĩa và các thiết bị nhà bếp vì dễ vệ sinh, bền và an toàn sức khỏe.
• Vận tải và ô tô: inox dùng làm chi tiết khung xe, hệ thống ống xả, bình chứa nhiên liệu nhờ tính bền và chống ăn mòn.
• Công nghệ cao: inox dùng để chế tạo các bộ phận trong hàng không, điện tử, năng lượng hạt nhân nhờ đặc tính cơ lý và chống ăn mòn ưu việt.

Trên đây là các thông tin về Inox là gì? Thép không gỉ là gì? Inox hay thép không gỉ là một vật liệu có vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống và công nghiệp hiện đại nhờ các đặc tính nổi bật như khả năng chống ăn mòn, độ bền cao và tính thẩm mỹ vượt trội. Qua quá trình phát triển lâu dài, inox đã đa dạng về chủng loại và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, y tế, công nghiệp và gia dụng. Việc hiểu rõ bản chất và tính chất của inox sẽ giúp chúng ta sử dụng hiệu quả, tăng cường tuổi thọ sản phẩm và góp phần bảo vệ môi trường. Inox không chỉ là vật liệu kỹ thuật mà còn là biểu tượng của sự bền bỉ, hiện đại và chất lượng trong cuộc sống hàng ngày.