Cấu tạo và ưu nhược điểm của van bướm

Định nghĩa của van bướm:

Là loại van inox có cửa (hay đĩa) là một tấm liền hình tròn thường làm bằng kim loại hoặc nhựa bọc kim loại có thể xoay 90° trong chu vi của vòng làm kín. Có tác dụng ngăn cản, điều tiết và bắt đầu dòng chảy.

Tỷ lệ của dòng chảy đạt mức tối đa khi cửa van xoay ra song song với đường ống. Thao tác đóng mở van bướm được thực hiện khá nhanh và đơn giản bằng cần gạt hoặc tay vặn. Đối với những loại van có kích thước lớn người ta có thể kết hợp với bánh răng trợ lực.

Khi ta chỉ một cửa van một phần thì dòng chảy sẽ di chuyển một lượng nhỏ qua cửa van và vòng làm kin, lúc này van bướm đang thực hiện việc điều tiết dòng chảy. Khi van ở vị trí này thì nên có chốt để cố định cửa van vì áp áp lực của dòng chảy sẽ có xu hương đưa cửa van về ví trí đóng hay mở hoàn toàn.

Thân van thường có cái kiểu ghép mặt bích, wafer và lug, thường được nối đường ống bằng bu lông hoặc đai ốc. Vòng làm kín thường làm bằng chất liệu cao su hoặc nhựa dẻo tổng hợp.

Các chức năng của van bướm:

Van bướm inox có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, kể cả các ứng dụng liên quan đến bùn, cặn. Sau đây là một số ứng dụng điển hình:

  • Hệ thống làm mát nước và không khí, hệ thống phòng cháy chữa cháy.
  • Truyền dẫn bùn, cặn và các dạng vật chất tương tự.
  • Hút chân không.
  • Hệ thống hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao.

Ưu điểm của loại van này:

  • Thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm không gian hơn so với những loại van khác.
  • Vận hành đơn giản và nhanh chóng.
  • Khả dụng với kích cỡ lớn và rất lớn.
  • Có khả năng giảm hoặc phục hồi áp suất.

Tuy nhiên nó cũn có 1 số nhược điểm như sau:

  • Khả năng điều tiết áp lực có giới hạn.
  • Có thể không bịt kín được hoàn toàn sau thời gian dài sử dụng.
  • Có thể khó điều khiển được cửa van do sự nhiễu loạn của dòng chảy.

Các loại van 1 chiều phổ biến

Định nghĩa van một chiều

Đẩy là loại van được vận hành một cách tự động, khi mở cho phép dòng chảy đi theo một hướng cố định và khi đóng sẽ ngăn không cho vật chất chảy ngược lại qua van. Áp lực của dòng chất lỏng hoặc khí khi đi qua đường ống sẽ kích đẩy cửa van mở ra, van sẽ đóng lại khi áp lực này không còn hoặc dòng chảy có sự đảo ngược hướng chảy.

Thành phần chính của van một chiều bao gồm thân van, chốt quay, đĩa van và vòng làm kín.

Van một chiều được sử dụng để bảo vệ các thiết bị của hệ thống đường ống như ống dẫn, máy bơm, bình chứa, v.v.

Ví dụ, khi hệ thống thủy lực được cung cấp chất lỏng bởi 1 trạm máy bơm gồm nhiều máy bơm ghép song song. Khi có sự cố tụt áp tại một máy bơm, nếu không có van 1 chiều lớp ở cửa đẩy của máy bơm đó, thì một phần lưu lượng chất lỏng có thể chảy ngược về máy bơm bị tụt áp. Điều này không có lợi trong quá trình vận hành hệ thống.

Có 2 kiểu van 1 chiều phổ biến trên thị trường hiện nay là:

Loại 1: Van một chiều kiểu Swing

Đây là loại van có nắp, thân và đĩa van kết nối với nhau bằng một bản lề cố định. Khi dòng chảy tạo áp lực đủ lớp lên đĩa van, bản lề sẽ xoay theo một hướng nhất định để dòng chảy đi qua. Đĩa van thường có kích thước lớn hơn cửa van để ngăn vật chất chảy ngược lại.

Loại 2: Van một chiều kiểu Lift

Đây là loại van có cấu tạo tương đối giống van điều tiết, đĩa van thường có dạng piston hoặc hình cầu. Đĩa van thường được nối với lò xo chịu lực trong thân van, khi áp lực của dòng chảy đủ lớn sẽ nâng đĩa van lên và tụ động hạ xuống khi không có dòng chảy đi qua. Do đó loại van này chỉ lắp đặt ở vị trí nằm ngang. Kiểu van này rất phù hợp với những ứng dụng phải chịu áp lực cao.

Chức năng và ứng dụng của van giảm áp

Chức năng của van giảm áp (Van an toàn)

Là loại van có khả năng làm suy giảm áp suất bên trong đường ống khi áp suất đạt đến một tới hạn nhất định. Loại van này có 2 kiểu giảm áp là điều chỉnh áp suất đầu vào xuống một mức thấp hơn ở đầu ra hoặc tự xả bớt áp suất xuống một mức định sẵn nhằm bảo vệ sự an toàn cho hệ thống ứng dụng.

Van giảm áp còn tên gọi khác là van an toàn hay van xả, có thể được vận hành tự động hoặc được vận hành bằng tay. Tùy theo thiết kế mà van có thể tự vận hành do áp suất lên cao sẽ kích đẩy của van để thoát ra ngoài hoặc sử dụng cảm biến đo áp suất để mở cửa van. Với kiểu vận hành bằng tay, người ta thường dùng đồng hồ đo áp suất hoặc hệ thống đèn hiệu để theo dõi và chủ động xả van khi cần thiết.

Van giảm áp bằng nhựa của ASAHI AV

Ứng dụng của van giảm áp

1. Sử dụng trong máy nén khí

Máy nén khí được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để thực hiện việc thổi sạch, chạy công cụ hỗ trợ, và bơm lốp xe hay các loại túi khí. Tác dụng chính là đảm bảo rằng các khoang chứa áp lực không bao giờ đạt đến mức độ nguy hiểm và cho phép người dùng điều chỉnh áp lực một cách phù hợp.

2. ứng dụng trong các thiết bị thủy lực

Bao gồm các hệ thống xử lý nước trong công nghiệp, hệ thống truyền dẫn nước và nhiên liệu trong tàu thủy, hệ thống ống dẫn dầu v.v. Van giảm áp đóng vai trò giảm thiểu tối đa các sự cố có thể xảy ra do áp lực nước hoặc khí cao hơn mức cho phép, đống thời giúp hệ thống cân bằng áp suất trong mức an toàn.


Van giảm áp bằng kim loại của Econosto

3. Ứng dụng trong ngành chế biến thực phẩm

Hiện nay, tất cả nồi áp suất đều sẽ có một van điều áp và một van xả áp lực như là một cơ chế an toàn để ngăn chặn sự bùng nổ trong trường hợp cần duy trì nhiệt độ và áp suất cao để làm chín nhanh thức ăn.

4. Các công dụng khác của van giảm áp

Ngoài các ứng dụng nêu trên, van inox giảm áp còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hàng không, vũ trụ (cân bằng áp suất trong boong), dầu khí, hóa dầu, dược phẩm và thai thác khoáng sản.

Sự phát triển của thép không gỉ trong tương lai

Để có thể thấy được sự phát triển của thép không gỉ hay còn gọi là inox trong tương lai, chúng ta có cái nhìn lại và xem xét sử dụng thép không gỉ tăng trưởng một cách nhanh chóng trong thời gian 100 năm qua. Năm 1914, sản xuất thép không gỉ trên toàn thế giới có khoảng 100 tấn. Năm 1934, sản xuất của một mình nước Mỹ được ước tính khoảng 42.000 tấn. Trong năm 2011 trên thế giới sản xuất được 32.000.000 tấn. Mặc dù tất cả những phát triển hợp kim và cuộc khủng hoảng kinh tế của thập kỷ vừa qua, hợp kim chứa nicken trong loại 300 chiếm gần 2/3 của tất cả các loại thép không gỉ sản xuất trên toàn thế giới. Ngoài ra, những hợp kim martensitic và siêu ferit có chữa niken trong loại 200.

Tại sao các hợp kim có chứa nickel-tiếp tục có nhu cầu cao trơng tương lai:

Câu trả lời đơn giản là nickel cung cấp có giá trị lớn được đặt trên các thuộc tính. Vấn đề này thập kỷ minh họa nhiều, nhưng không phải tất cả các thuộc tính khác, ví dụ, Tính hàn tốt và formability của thép không gỉ loại 300. Để biết thêm thông tin về thuộc tính niken mang đến cho thép không gỉ, xin vui lòng xem ấn phẩm “Ưu điểm của Nickel”.

Tiếp tục tăng trưởng của thép không gỉ cũng đã được khuyến khích các hoạt động của các Hiệp hội Phát triển thép không gỉ, trên toàn thế giới cung cấp rất nhiều tài liệu hữu ích và dịch vụ trong địa phương của họ.

Tuy nhiên, các tổ chức trong tương lai làm những gì? Không có gì là chắc chắn tất nhiên, mặc dù
chúng ta có thể làm cho một số dự đoán hợp lý. Dưới đây là những gì chúng ta thấy. Nhu cầu đối với tất cả các loại thép không gỉ, chứa niken và nickelfree, sẽ tiếp tục phát triển. Khi dân số của thế giới tăng và mức thu nhập tăng lên, mọi người sẽ mua hàng hóa chất lượng cao được lâu dài và dễ dàng để duy trì. Trong ngành công nghiệp thực phẩm và nước giải khát, cả công chúng và chính phủ mong muốn tiêu chuẩn cao để đảm bảo vi khuẩn này không gây ô nhiễm nguồn cung cấp thực phẩm. Điều này sẽ làm tăng nhu cầu đối với thép không gỉ. Chúng ta đã thấy thiết bị vắt sữa và quầy hàng trong nhà kho được làm bằng thép không gỉ để cho phép dễ dàng khử trùng sau mỗi lần sử dụng.

Tiêu chuẩn vệ sinh cũng cao trong nước uống ngành công nghiệp nước và nước thải. Ngoài
từ các nhà máy khử muối, xử lý nước lợ hoặc nước biển và do đó cần phải có hợp kim thép không gỉ, các thiết bị được sử dụng tiếp tục chủ yếu bao gồm là 304L và 316L.Tòa nhà có uy tín lâu dài làm bằng thép không gỉ sẽ tiếp tục được phổ biến,trong khi việc sử dụng thép không gỉ cho “che khuất” các ứng dụng chẳng hạn như ống nước, ốc vít và phòng cháy chữa cháy sẽ tăng lên.

Một số lượng ngày càng tăng của thép không gỉ sẽ được được sử dụng trong sản xuất các phương tiện giao thông, phản ánh nhu cầu cho cuộc sống lâu dài và bảo trì thấp, giảm trọng lượng xe và tăng an toàn cho hành khách.

Điểm mới sẽ được phát triển như các ứng dụng mở rộng. Ví dụ, trong ngành công nghiệp điện, nơi nhiệt độ hơi nước cao có nghĩa là hiệu quả chuyển đổi của nhiên liệu lớn hơn, chi phí-hiệu quả mới bằng thép không gỉ là cần thiết.

Trong ngành công nghiệp chế biến hóa chất, mối quan tâm về an toàn và môi trường bảo vệ sẽ dẫn đến tăng cường sử dụng Austenit và thép không gỉ.

Trong hàng trăm năm tiếp theo, tiêu chuẩn và hợp lý hóa các hợp kim thép không gỉ trên toàn thế giới, đã phát triển theo cách này, sẽ được hoàn thành.

Điều này sẽ cung cấp các lợi ích chi phí cho các nhà máy thép không gỉ, mà sẽ được chuyển cho người dùng cuối. Tuy nhiên, thép không gỉ loại 304 tiếp tục là hợp kim phổ biến nhất được sản xuất. Tỷ lệ cuối cùng của cuộc sống tái chế thép không gỉ, đã khá ở mức cao khoảng 90%, thậm chí sẽ tăng hơn nữa khi nhiều người hiểu được tầm quan trọng của việc phục hồi các yếu tố có giá trị.100 năm qua đã nhìn thấy thép không gỉ từ phòng thí nghiệm đến sử dụng trong xã hội của chúng ta. Chúng ta chỉ có thể suy đoán những gì có thể xảy ra trong hàng trăm năm tiếp theo, mặc dù có một điều mà chúng ta chắc chắn: thép nickel và thép không gỉ sẽ tiếp tục được sử dụng lan rộng, cung cấp dịch vụ có giá trị của chúng cho nhân loại.

Ứng dụng của inox trong ngành công nghiệp năng lượng

Trong suốt hơn 100 năm ra đời và phát triển, thép không gỉ đã đóng một vai trò quan trọng trong các chiết xuất và thế hệ của cả chất đốt, điện, ngày càng cần thiết để sản xuất năng lượng và tiến tới là năng lượng xanh.

Ngày nay khi mà nhiều nguồn tài nguyên đã gần cạn kiệt, chúng ta chiết xuất dầu và khí đốt từ các nguồn khó khăn hơn(1), điều đó thường có nghĩa là các chất lỏng đang “nóng và chua “(có chứa hydrogen sulphide) và có thể chứa clo. Thường thì thép không gỉ được yêu cầu để xử lý các môi trường ăn mòn, hợp kim khác nhau từ 316L (S31603) hai lớp và siêu hai lớp, và đôi khi hợp kim niken. Các nền tảng ngoài biển khơi sử dụng thép không gỉ, vì chúng có thể chịu được nước biển ăn mòn. Đối với khí lỏng tự nhiên, thường được lưu trữ ở -162°C, 304L (UNS S30403) thép không gỉ thường được sử dụng, cho đường ống hoặc cho bể chứa. Ngay cả ở nhiệt độ thấp hơn, 304L vẫn rất
mềm dẻo.
Trong các nhà máy thủy điện, cánh tuabin thường được làm bằng thép không gỉ cứng như 410NiMo (S41500) hoặc 16Cr-5 Ni-1.5Mo hợp kim (EN 1,4418, không có số UNS). Cửa đập thường được làm từ thép không gỉ 304L hoặc 316L trong khi con lăn dẫn hướng được làm từ hợp kim cứng lắng đọng như 17-4PH (S17400).

Các nhà máy điện chạy bằng than đá sử dụng thép không gỉ cho nhiều ứng dụng khác nhau, cả trong phần nhiệt độ đốt cao và cũng như chống ăn mòn ở nhiệt độ thấp. Trong quá khứ 35 năm, thép không gỉ đã được sử dụng trong các hệ thống làm sạch khí, cùng với các hợp kim niken, để giảm lượng khí thải lưu huỳnh cacbon đioxyt.
Gần đây nó đã được sử dụng để làm giảm nồng độ thủy ngân. 10,5% Cr ferritic thép không gỉ (ví dụ, UNS S40977 hoặc EN 1,4003)được sử dụng để vận chuyển hàng triệu tấn than, đặc biệt là đường sắt,
xe ô tô. Cả hai loại này và 304 (S30400) được sử dụng cho các máng than nơi mài mòn là một vấn đề.

Các nhà máy điện đốt khí thiên nhiên sử dụng nhiều tuabin, các động cơ máy bay phản lực sử dụng chúng bằng cách này. Trong khi hợp kim niken được sử dụng trong các thân tuabin, nhiều bộ phận khác chẳng hạn như nhà phục hồi chức năng, được làm từ các loại hợp kim 301 (S30100) và 321 (S32100). Công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon từ khí thải của các nhà máy điện đốt hóa thạch vẫn còn đang được phát triển, mặc dù nó được biết rằng một số mẫu thiết kế quan trọng sử dụng thép không gỉ. Ví dụ, trong amin lau chùi, trong đó loại bỏ CO2, một loạt các điểm có thể cần thiết: 316L, 410NiMo, 347(S34700), 2205 kép đôi (S32205), 904L (N08904) và 6% Mo (ví dụ, S31254 hoặc N08367).

Mặc dù lĩnh vực năng lượng hạt nhân có nhiều điểm phổ biến với các nhà máy nhiên liệu hóa thạch, có một số ứng dụng đặc biệt liên quan đến nhiên liệu chi tiêu. Để điều hòa phát thải Nơtron từ nhiên liệu đã mất trong quá trình vận chuyển, một phiên bản của 304 với ít nhất là 0,5% Bo được sử dụng (S30462). Một phiên bản đặc biệt loại 304L, được biết như là NAG (loại axit nitric), được sử dụng trong việc tái chế nhiên liệu.
Nhiều thiết bị hiện đang được phát triển để khai thác sức mạnh của sóng và thủy triều (5). Một số nguyên mẫu các thiết bị có chứa thép không gỉ trong đó có một bản ghi theo dõi lâu dài các ứng dụng nước biển trong lĩnh vực dầu khí.

Chuyển giao kiến thức cho ngành năng lượng mới này sẽ trở thành ngày càng quan trọng. Hợp kim Lớp kép và siêu-lớp kép với họ sự kết hợp của sức mạnh và khả năng chống ăn mòn, sẽ có khả năng đóng một vai trò quan trọng trong môi trường đòi hỏi khắt khe này. Thép không gỉ là một vật liệu tự nhiên cho năng lượng mặt trời. Ứng dụng bao gồm các tấm nước nóng năng lượng mặt trời, bề mặt tấm(PV) quang điện màng mỏng, tấm hỗ trợ và kết nối cho các tấm PV tinh thể, và gương diện tích lớn cho các hệ thống thu năng lượng mặt trời.

Lĩnh vực nhiên liệu sinh học  được hưởng lợi từ các thuộc tính chống lại sự ăn mòn của thép không gỉ chịu nhiệt. Trong kỵ khí tiêu hóa, loại 304 được sử dụng cho bể nồi nấu lớn và liên kết hệ thống đường ống. Cùng một hợp kim được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ethanol từ ngô hoặc mía. Loại 316L được sử dụng trong điều kiện ăn mòn hơn. Thép không gỉ được sử dụng trong các quá trình nhiệt, lĩnh vực này vì cường độ cao và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao.
Các công nghệ Phát triển khác thép không gỉ được sử dụng bao gồm các nhiên liệu tế bào, nhà máy chất thải thành năng lượng, nhà máy địa nhiệt, (8) quá trình phản ứng tổng hợp và lưu trữ năng lượng. Rõ ràng là tương lai của xã hội phụ thuộc vào các nguồn năng lượng sáng tạo và năng lượng tái tạo, và nó đều rõ ràng như nhau thép không gỉ sẽ là một phần không tách rời trong sản xuất năng lượng ngày nay

Ứng dụng của inox trong ngành công nghiệp hóa chất

Nhắc đến ngành công nghiệp sản xuất hóa chất (CPI), chúng ta không thể tưởng tượng được nếu như không có thép không gỉ. An toàn và chi phí sản xuất hiệu quả của các hợp chất dược phẩm, phân bón, giấy, nhựa, hóa dầu, và một số ngành nóng khác, phụ thuộc nhiều vào việc sử dụng các loại inox này

Đầu tiên Austenit thép không gỉ được phát triển giữa 1909 và năm 1912 nhờ các nhà nghiên cứu Eduard Maurer và Benno Strauss, và sau đó thương mại hóa tại xưởng luyện thép của Friedrich A. Krupp ở Essen, Đức. Hợp kim, gọi là V2A, có một thành phần tương tự như thép 304 (S30400) của ngày hôm nay, cũng được biết như là “18-8”, bao gồm, có 18% crôm và 8% niken. Nó được tìm thấy có sự đề kháng chống ăn mòn đặc biệt, nhất là axit nitric. Ngày nay, 100 năm sau, các-bon phiên bản thấp của hợp kim đó, 304L (S30403), vẫn là vật liệu tiêu chuẩn để xử lý axit nitric. (2)

Các nhà nghiên cứu Đức cũng khám phá ra vật liệu có đặc tính nhiệt độ cao và tìm thấy hàm lượng Crôm cao(18-20%) V2A đề kháng với khí nóng của các thể loại khác nhau. Một lần nữa, các phiên bản của hợp kim đó, bao gồm cả 304H(S30409), 321(S32100) và 347(S34700), vẫn được sử dụng rộng rãi trong CPI cho nhiều ứng dụng nhiệt độ cao.

Ngành công nghiệp thép không gỉ vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu và phát triển.

Hợp kim thép không gỉ mới được cải tiến với khả năng chống ăn mòn và thuộc tính nhiệt độ đã được phát triển. Việc bổ sung thêm 2% molypdenum thành phần 18-8 (với 2% niken nhiều hơn để giữ vi cấu trúc hoàn toàn Austenit), dẫn đến những gì thường được gọi là “thép không gỉ kháng axít”, hoặc 316(S31600), nó được biết đến ngày hôm nay. Lớp này có khả năng chống cự để giảm axit yếu đi như các loại sulfuric và phosphoric. hợp kim giãn nở khác có khả năng chống ăn mòn cao hơn đã được phát triển trong những năm qua bằng cách thêm nickel và molypden,hoặc số lượng nhỏ đồng, nitơ, vonfram, cũng như một số các yếu tố khác. (3)

Trong khi thép không gỉ hai lớp(austenit-ferit) đã được phát hiện và được sử dụng vào đầu những năm 1930, chỉ trong những năm 1970 và 1980 mà chúng đã được cải thiện để đảm bảo Tính hàn tốt (4). Clorua của chúng nhấn mạnh sự kháng cự lại vết nứt ăn mòn là điều cần thiết trong công nghiệp sản xuất hóa chất. Trong những năm qua đã được phát triển từ hợp kim ferit rất thấp, hợp kim crôm 11%(S40900 và sửa đổi) được sử dụng trong hệ thống ống xả ô tô tới hợp kim rất cao, hợp kim siêu ferit được tìm thấy trong nước biển hệ thống làm mát.

Lớp hardenable kết tủa đã được phát triển cho các ứng dụng nơi có độ bền cao cùng với một số khả năng chống ăn mòn được yêu cầu. Nhiều hợp kim mới kể từ khi được phát triển để giải quyết các nhu cầu cụ thể của CPI.

Sản xuất thép đã có tài liệu các thuộc tính của các hợp kim của chúng do đó CPI biết cái nào để lựa chọn cho các ứng dụng cụ thể. Thủ tục này bắt đầu vào năm 1924 tại cuộc họp hàng năm lần thứ 27 của Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Mỹ (ASTM) và vẫn còn đang tiếp diễn. Sự phát triển của kỹ thuật và mã số có vai trò rất quan trọng cho việc lựa chọn và sử dụng thép không gỉ trong CPI. Ngày nay, ngành công nghiệp đang tìm kiếm tiêu chuẩn hóa thông số kỹ thuật mà nhà máy ở bất kỳ quốc gia nào trên thế giới có thể sử dụng.

Đối với các ứng dụng nhiệt độ cao, vật liệu cần phải có sức mạnh lớn cũng như rất kháng cự với môi trường. Để đáp ứng những nhu cầu này, một số lượng lớn hơn crôm và các hợp kim nicken cao đã được phát triển. Nickel giữ độ bền cao ở nhiệt độ cao và ngăn ngừa độ dòn theo thời gian. Tất cả đều chứng minh rằng hiệu suất của thép không gỉ trong ngành công nghiệp sản xuất hóa học hơn thế kỷ qua đã không có gì nếu không phải là đáng tin cậy, an toàn và hiệu quả hơn so với trước rất nhiều.

Lịch sử của thép không gỉ

Không giống như các loại sắt, vật liệu đã được sử dụng từ hơn ngàn năm nay, thép không gỉ  hay còn gọi là inox có thể coi là một “lính mới” trong ngành khoa học vật liệu, thép không gỉ được sản xuất lần đầu tiên mới cách đây khoảng 100 năm. Đầu tiên nghe có vẻ khó tin, vì kim loại này có mặt khắp nơi trong mọi mặt đời sống hiện đại, nhưng điều này đơn giản là một minh chứng cho việc thép không gỉ là một bước đột phá quan trọng như thế nào. Kim loại này đã cách mạng hóa thế giới hiện đại và mang lại những ứng dụng quan trọng trong hầu hết các khu vực sản xuất, từ thiết bị chăm sóc sức khỏe và ngành ẩm thực, đến các ngành tự động hóa và xây dựng. Hơn thế nữa, nó còn làm tốt hơn những vật liệu truyền thống như đồng, nhôm, và thép cacbon và nhiều loại kim loại khác

Điều tạo nên thành công của thép không gỉ nằm ở những tính chất vật lí và hóa học tuyệt vời của nó. Thép không gỉ có độ chống mài mòn, độ chịu nhiệt (lên tới 12000C), tính chịu hàn, độ bền cao, và không gỉ. Vượt trên cả những tính chất trên, kim loại này không dễ dàng phản ứng với nhiều chất liệu, và nó có giá không hề đắt so với các hợp kim chuyên dụng, không mài mòn. Trong thế kỉ vừa qua, các nhà luyện kim đã phát minh và cải tiến những phương pháp để chế tạo thép không gỉ, kiểm soát các tính chất của nó, và đưa thép không gỉ vào sản xuất hàng loạt với chất lượng ổn định.

2013 là tròn 100 năm, đánh dấu năm phát minh của loại vật liệu tuyệt vời này, và trong bài viết này chúng ta hãy cùng chia sẻ một cái nhìn tổng quát lịch sử của một trong những bước đột phá quan trọng nhất trong ngành khoa học vật liệu.

Năm 1913, Harry Brearley ở Sheffield, vương quốc Anh đã khám phá ra thép “không gỉ”. Mặc dầu đã có rất nhiều nỗ lực trước đó, nhưng Bearley thực sự được chú ý với việc phát minh ra loại thép không gỉ thực sự đầu tiên, có thành phần 12,8% Gửicrôm. Ông đã thêm crôm để nấu chảy sắt để sản xuất ra một loại kim loại không bị gỉ. Crôm là một nguyên liệu chủ chốt, vì nó mạng lại tính chất chống mài mòn. Sau khám phá này, chính Sheffield trở thành nơi đồng nghĩa với thép và luyện kim.

Bearley đã tình cờ phát hiện ra khám phá này trong khi cố gắng giải quyết vấn đề mài mòn của các bề mặt bên trong của lòng súng cho quân đội Anh trong suốt giai đoạn mở đầu của Chiến tranh thế giới thứ nhất.

Sau khám phá ban đầu, các bước cải tiến xa hơn cho thép không gỉ diễn ra với một tốc độ khá mau lẹ. Năm 1919, Elwood Haynes đã có một bằng sáng chế về thép không gỉ mactensit (martensitic), năm 1929 William J.Kroll ở Lucxembourg đã lần đầu tiên khám phá ra thép không gỉ biến cứng phân tán, và năm 1930, thép không gỉ kép đã được sản xuất lần đầu tiên tại Thụy Điển ở Avesta Ironworks.

Những tính chất nổi bật của thép không gỉ dần được khám phá qua nhiều năm, và bên dưới là một niên lịch ngắn gọn tóm tắt một vài mốc quan trọng trong lịch sử thép không gỉ.

• Giữa những năm 1919 và 1923, thép không gỉ đã được sử dụng trong ngành chế tạo dao mổ, dụng cụ phẫu thuật, và dao kéo nói chung tại Sheffield.
• Vào đầu những năm 1920, nhờ sự kết hợp giữa crôm và niken đã được thử nghiệm. Thép không gỉ
• đã được biết đến là kim loại “18/8” để chỉ phần trăm của crôm và niken trong thép.
• Năm 1925, một thùng thép không gỉ đã được sử dụng để dự trữ axit nitric, từ đó thể hiện tính chất chống mài mòn của kim loại đặc biệt này.
• Năm 1926, những mô cấy phẫu thuật đầu tiên làm từ thép không gỉ đã được thực hiện.
• Mặt vệ sinh của thép không gỉ đã được chứng minh vào năm 1928 khi thùng lên men thép bằng thép không gỉ đầu tiên đã được dùng để ủ bia. Kể từ khi đó ngành thực phẩm và đồ uống đã sử dụng rộng rãi kim loại này.
• Năm 1930, con tàu thép không gỉ đầu tiên đã được chế tạo tại Hoa Kỳ.
• Năm 1931 chứng kiến sự ra đời của chiếc máy bay bằng thép không gỉ đầu tiên.
• Khoảng năm 1935, chậu rửa nhà bếp bằng thép không gỉ đã được sử dụng rộng rãi.
• Loại thép không gỉ 430 (hợp kim ferrit crôm) đã được sử dụng để tạo loại dây đường kính 0.1mm cho một chiếc máy ghi giọng nói.
• Năm 1954, chiếc camera TV dưới nước bằng thép không gỉ đầu tiên đã được sản xuất.
• Năm 1966, trạm phát điện thủy triều với các cánh tuabin bằng thép không gỉ đầu tiên đã được hoàn thiện tại Pháp.
• Những năm 1980, thép không gỉ đã được sử dụng để làm thanh chắn lũ di động dài nhất trên thế giới trên sống Thames.
• Sản lượng thép không gỉ toàn cầu đạt 31 triệu Mt năm 2010.
• Khoảng 11 triệu máy giặt với trống giặt bằng thép không gỉ đã được sản xuất tại Trung Quốc năm 2010.

Qua 100 năm vừa rồi, khoảng 100 loại thép không gỉ đã được khám phá và thương mại hóa. Các loại này rơi vào bốn loại chính, tên là mactensit, ferrit, austentic, và duplex (kép). Thép không gỉ ferrit và mactensit có từ tính trong khi loại austentic phi từ tính. Chúng có các lượng khác nhau các kim loại hợp kim khác thêm vào, như: niken, titan, và đồng. Cacbon và ni tơ cũng được thêm vào để tăng các đặc tính tổng quát của thép không gỉ.
Gửi
Hiện nay, Trung Quốc là nhà sản xuất thép không gỉ lớn nhất trên thế giới. Một trong những nhà sản xuất và phân phối thép không gỉ dẫn đầu là Outokumpu, một nhóm các công ty có trụ sở ở Espoo, Phần Lan.
Thép không gỉ có vô số các ứng dụng từ những chi tiết cấu trúc nhỏ nhất trong các van tim nhân tạo đến các kết cấu kiến trúc lớn nhất. Một số đài tưởng niệm nổi tiếng thế giới, như tác phẩm điêu khắc Cloud Gate tại Chicago, đã được xây dựng bằng thép không gỉ.
Với nhận thức gia tăng về tầm quan trọng của việc giảm phát thải cacbon, nhiều quốc gia rất hào hứng với việc đề cao thép không gỉ – loại vật liệu chống mài mòn và kéo dài thời gian sử dụng, do đó không yêu cầu thay thế và sửa chữa thường xuyên. Thêm vào đó, thép không gỉ 100% tái tạo được và không bị xuống cấp, biến chất khi tái chế, do đó vòng đời của nó được nhân lên nhiều lần. Tính bền vững của thép không gỉ không cân xứng so với các kim loại khác.

Sự phát triển của inox dường như sẽ tăng khi các lợi ích bền vững của thép không gỉ được biết đến rộng rãi hơn. Các nhà nghiên cứu mới đây thậm chí còn phát hiện ra rằng việc mạ thép không gỉ với những chất dính sinh học nhất định làm cho nó có tính kháng khuẩn, điều này đóng góp thêm vào danh sách dài những lợi ích của thép không gỉ.
Do đó vật liệu tiến tiến này là một chất liệu rất có khả năng sẽ mở rộng công dụng của nó vào thế kỉ tới và xa hơn nữa trong tương lại.

Thuộc tính của dòng thép không gỉ Duplex

Dòng thép không gỉ (hay còn cọi là inox) Duplex chỉ có 2 loại inox 329LD và Inox 329J3L

329LD: 20Cr – 2.5Ni – 1.4Moon
Là một loại Ni và Mo tiết kiệm Duplex (Thuần Duplex) thép, nó có tác dụng chống ăn mòn, chống ăn mòn liên hột Cao cấp và được sử dụng cho các ứng dụng như nước đường ống, nước biển và các thiết bị hóa học, vv

329J3L: 22Cr – 5Ni – 3mo – 0.15N
Nó chứa các yếu tố đồ sộ tăng cường sức đề kháng ăn mòn, như Cr, Mo và N, vv và có sức đề kháng tốt hơn chống lại sự ăn mòn từ muối, SCC, rỗ ăn mòn, ăn mòn kẽ hở, mài mòn và xói mòn, vv Do đó, nó là chủ yếu sử dụng cho các ứng dụng như thiết bị xử lý khử mặn, hóa chất và thực phẩm.

Đây là dòng thep không gỉ ít phổ biến trong đời sống, nó được ứng dụng nhiều cho ngành hàng hải bởi tính chống ăn mòn cao, khả năng chịu muối tốt.

Thông tin về dòng thép không gỉ Martensite

Các loại inox trong dòng Martensite:

Inox 410: 13Cr – 0.04C
Nó là một loại đại diện của thành Mactenxit thép không gỉ. Nó có drawability vượt trội và là cứng thông qua xử lý nhiệt

Inox 410b: 12Cr – 0.4Ni
Nó có thể đảm bảo một mức độ thích hợp của quenching-xơ cứng bằng cách điều chỉnh các nội dung của Mn và Ni so với 410 bằng thép và được sử dụng để tự động xe máy và phá vỡ đĩa, vv

Inox 420 N1: 13Cr – 0.1X – 0.1N
Là một loại độc đáo của thép có tính chống ăn mòn và độ bền được cải thiện so với 420J1 và được sử dụng cho bộ đồ ăn phương Tây (dao).

Inox 420J2: 13Cr – 0.3C
Là một loại thép có dập tắt cao làm cứng so với 420J1, nó là sử dụng cho các bộ phận của máy móc yêu cầu chống mài mòn.

Đây là dòng thép ít đc sử dụng rộng rãi, nó chủ yếu dùng trong công nghiệp, động cớ……

 

Thép không gỉ Ferrite – Phân loại và tính chất

Các dòng thép không gỉ Ferrite:

Inox 430: 16Cr – 0.05C
Là một loại đại diện của Ferrite thép không gỉ, có định hình vượt trội và khả năng chống oxy hóa và được sử dụng cho các mục đích và các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như đồ dùng nhà bếp, bộ đồ ăn phương Tây, nội thất và ngoại thất vật liệu xây dựng, .vv

Inox 409L: 11Cr – 02Ti – LCN
Nó có khả năng hàn tốt và định hình do hàm lượng Ti gia tăng và là chủ yếu sử dụng cho xe ô tô, tàu, máy móc, thiết bị trao đổi nhiệt và chịu nhiệt, vv

Inox 410L: 12Cr – LCN
Là một loại thép có khả năng hàn, độ bền của các kết nối hàn và định hình được tăng cường bằng cách hạ thấp hàm lượng C trong 410 thép và được sử dụng cho các vật liệu cấu trúc container và vật liệu nội thất, ngoại thất

Inox 429 EM: 14Cr – 1Si – 0.2Ti – LC
Nó có sức mạnh ở nhiệt độ cao vượt trội và khả năng chống oxy hóa cũng như định hình bằng cách thêm các yếu tố của Si, Ti, Mn, Cu, vv Ngoài ra để giảm C và N nội dung và được sử dụng cho các thành phần của ô tô, tàu, máy móc,
các loại khác nhau của các thiết bị chịu nhiệt

Inox 430J1L: 19Cr – 0.5Cu – 0.4Nb – LCN
Nó có khả năng chống ăn mòn cao, định hình, khả năng hàn và nhiệt độ cao đặc điểm do các nội dung Cu và Nb thêm vào 430 thép, vì vậy nó được sử dụng cho máy giặt, đồ dùng nhà bếp, đồ gia dụng và các thiết bị chịu nhiệt, vv

Inox 436L: 18 Cr – 1Mo – 0.3Ti – LCN
Kể từ Mo, Ti và Nb được thêm vào thép, nó có khả năng chống ăn mòn siêu việt, drawability và khả năng hàn và được sử dụng cho các bộ phận khí thải ô tô và thiết bị điện nhà

Inox 439: 18Cr – 0.4Ti – LCN
Do hàm lượng Ti thêm, nó có khả năng chống ăn mòn vượt trội, khả năng hoạt động và khả năng hàn và được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận xả tự động và ống trang trí

Inox 444: 19Cr – 2Mo – 0.3Nb – LCN
Là một loại thép thêm Cr và Mo nội dung cao, nó có khả năng chống ăn mòn liên hạt cao và kháng SCC và được sử dụng cho xe tăng và máy nước nóng, vv

Inox 445NF: 21Cr – 0.3Ti – 0.4Cu – Si, Nb
Là một loại thép không gỉ có chứa hàm lượng Cr cao, nó có ăn mòn siêu việt sức đề kháng và định hình và được sử dụng cho các mục đích khác nhau và các ứng dụng, chẳng hạn như thang máy, bộ đồ ăn phương Tây, nội thất và vật liệu xây dựng bên ngoài, vv

Inox 446M: 26Cr – 2Mo – 0,3 (Ti, Nb) – LCN (Cán nguội)
Là một loại thép có chứa Cr và Mo nội dung cao, nó có ăn mòn siêu việt kháng và chủ yếu được sử dụng cho bên ngoài xây dựng và lợp vật liệu tại vùng ven biển.

Dựa vào các tính chất của nó để có thể sử dụng phù hợp với nhiều mục đích khác nhau.