Các loại thép không gỉ 18/0, 18/8 và 18/10 là vật liệu cấp thực phẩm thường được sử dụng làm đồ dùng phẳng. Bên cạnh các ứng dụng trong gia đình, các loại thép này được các nhà sản xuất đánh giá cao về độ bền, khả năng chống ăn mòn và tính chất nhiệt.
Các nhãn 18/0, 18/8 và 18/10 phản ánh hàm lượng kim loại của chúng. Số đầu tiên, '18', biểu thị phần trăm crom trong khi số thứ hai biểu thị hàm lượng niken. Những biến thể này làm thay đổi các tính chất vật lý và cơ học của chúng. Nhưng chính xác là như thế nào?
Tiếp tục đọc để tìm hiểu sự khác biệt giữa thép không gỉ 18/0, 18/8 và 18/10. Bài viết này sẽ so sánh thành phần nguyên tố, cấp độ, tính chất vật lý và cơ học, chi phí và ứng dụng của chúng.
Thép không gỉ 18/10 là gì?
Thép không gỉ 18/10 được biết đến trong thương mại là Loại 304. Đây là phiên bản thép không gỉ cao cấp hơn, chứa 18% crom và 10% niken. Nó có hàm lượng niken cao nhất, mang lại cho nó lớp hoàn thiện sáng bóng hấp dẫn và độ bền. Đây là lý do tại sao nó thường được sử dụng cho đồ dùng bằng phẳng chất lượng và các thiết bị nhà bếp cao cấp.
Về mặt sản xuất, thép không gỉ 18/10 được sản xuất bằng cách nấu chảy tất cả các nguyên tố hợp kim bên trong lò, khử cacbon và sau đó đúc thành hình dạng mong muốn.
Hàm lượng niken cao hơn của 18/10 mang lại nhiều đặc tính mong muốn nhưng cũng làm tăng chi phí. Nó không có từ tính và khó gia công hơn so với các loại khác. Mặc dù 18/19 có khả năng chống ăn mòn, nhưng nó không chịu được môi trường nước mặn.
Thép không gỉ 18/8 là gì?
Thép không gỉ 18/8 cũng thuộc cùng loại thép thương mại 304. Nhưng loại này có hàm lượng niken thấp hơn một chút, chính xác là 8%. Giống như thép không gỉ 18/10, nó thuộc họ thép không gỉ austenit, được biết đến với bản chất không từ tính và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nó không thể trải qua quá trình xử lý nhiệt.
Quy trình sản xuất tương tự như thép 18/10 với tỷ lệ hàm lượng niken thấp hơn một chút. Tuy nhiên, vì thành phần không khác nhau nhiều nên hầu hết các đặc tính đều giống nhau. Thép này an toàn với thực phẩm và là một trong những loại thép không gỉ phổ biến cho đồ dùng bằng phẳng. Một lợi thế khác là chi phí tương đối thấp hơn so với thép 18/10.
Thép không gỉ 18/0 là gì?
18/0 xuất phát từ một lớp, Cấp 430, như trong hệ thống AISI. Nó không chứa niken nhưng có cùng hàm lượng crom 18%. Nó không chống ăn mòn như hai loại kia. Tuy nhiên, chi phí cũng không quá cao.
Thép không gỉ 18/0 có tính từ tính và giá cả phải chăng hơn so với hai loại thép kia khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho đồ dùng bằng thép không gỉ giá rẻ.
So sánh 18/8, 18/10 và 18/0: Sự khác biệt chính
Các phần trước đã cung cấp thông tin tóm tắt về từng loại thép không gỉ. Bây giờ, chúng ta hãy phân tích sâu hơn và xem từng loại khác nhau như thế nào:
Sáng tác
Cả ba loại đều chứa cùng một tỷ lệ crom – 18%. Tuy nhiên, hàm lượng niken khác nhau giữa các loại này, điều này được phản ánh trong tên của chúng. Thép không gỉ 18/8 có 8% niken, 18/10 có 10% niken, trong khi 18/0 không chứa niken. Niken chịu trách nhiệm cho những thay đổi về tính chất sau đó.
Lớp/Loạt
Hai loại thép không gỉ, 18/8 và 18/10, thuộc dòng 300 , cụ thể là loại 304. Loại này được đặc trưng bởi hỗn hợp austenit, nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng tạo hình được cải thiện và độ bền cao. Ngược lại, thép không gỉ 18/0 thuộc dòng 400, cụ thể là loại 430 , một loại ferrit khác biệt với dòng 300. Nó có từ tính, tiết kiệm chi phí hơn do không chứa niken và có khả năng chống ăn mòn vừa phải.
Tính chất vật lý
Độ bóng và độ sáng là chức năng của hàm lượng niken – hàm lượng niken càng cao thì thép càng sáng. Thép không gỉ 18/10 đứng đầu danh sách với bề mặt sáng hơn nhiều. Tiếp theo là 18/8 và sau đó là 18/0, có bề mặt ít sáng hơn do thiếu crom.
Về trọng lượng, cả ba đều tương tự nhau, sắt là thành phần chiếm ưu thế. 18/10 có thể có vẻ hơi cứng, nhưng trên thực tế, sự khác biệt về trọng lượng là không đáng kể.
Tính chất cơ học và gia công
Thép cấp 18/10 được coi là loại thép mạnh nhất trong ba loại do hàm lượng niken cao hơn, giúp tăng khả năng chống ăn mòn và góp phần tăng cường độ bền tổng thể. Trong khi đó, thép cấp 18/0 có độ bền yếu nhất trong ba loại.
Khả năng chống ăn mòn cũng theo cùng xu hướng giữa ba loại và vì cùng lý do. Tuy nhiên, khả năng gia công lại hoàn toàn trái ngược với nó. Thép không gỉ 18/0 dễ gia công hơn do bản chất ferritic của nó trong khi 18/10 khó gia công nhất.
Chi phí
Niken là một nguyên tố hợp kim đắt tiền, vì vậy hàm lượng của nó cung cấp một ước tính tốt về chi phí. Thép 18/10, có hàm lượng niken lớn nhất, là loại đắt nhất trong tất cả các loại. 18/8 rẻ hơn một chút so với 18/8 nhưng cao hơn 18/0. Trong ba loại thép, 18/0 là rẻ nhất.
Ứng dụng
Thép không gỉ 18/0 thường được sử dụng cho đồ dùng giá rẻ và đồ dùng gia đình. Tính chất từ tính của nó làm cho nó phù hợp với động cơ và thiết bị có thể sử dụng chức năng từ tính.
Thép 18/8 mang lại sự cân bằng giữa độ bền và khả năng chống ăn mòn. Vì vậy, nó cũng được sử dụng cho đồ dùng nhà bếp hàng ngày, đồ nấu ăn chuyên nghiệp và các ứng dụng hàng hải.
18/10 được ưa chuộng cho đồ nấu nướng, dao kéo và đồ dùng nhà bếp cao cấp do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ bền cao. Các dụng cụ y tế cũng dựa vào loại thép này.
| Bất động sản | Thép không gỉ 18 / 0 | Thép không gỉ 18 / 8 | Thép không gỉ 18 / 10 |
|---|---|---|---|
| Nội dung niken | 0% | 8% | 10% |
| Thương mại cấp | 430 | 304 | 304 |
| Loạt Sách | Dòng 400 (Ferritic) | Dòng 300 (Austenit) | Dòng 300 (Austenit) |
| Tính chất vật lý | Ít bóng bẩy, từ tính | Sáng bóng hơn, không từ tính | Sáng bóng nhất, không từ tính |
| Sức mạnh | tốt | Trung bình | Cao |
| Chống ăn mòn | Trung bình | Sức đề kháng cao | Sức đề kháng cao nhất |
| Machinability | Dễ gia công nhất | khả năng gia công vừa phải | Thách thức nhất để gia công |
| Chi phí | Chăm sóc sức khỏe | Trung bình | Đắt nhất |
| Ứng dụng | Đồ dùng giá rẻ | Đồ dùng nhà bếp, ứng dụng hàng hải, thiết bị chế biến thực phẩm | Đồ nấu ăn cao cấp, dao kéo, dụng cụ y tế |
Nghiên cứu điển hình: Kiểm soát biến dạng mối hàn trong thép không gỉ 304
Các mác thép được thảo luận trong bài viết này — 18/8, 18/10 và 18/0 — đều có chung thành phần crom 18%, nhưng hàm lượng niken và cấu trúc tinh thể quyết định cách chúng hoạt động trong xưởng, chứ không chỉ khi để trên kệ. Thép không gỉ 18/0 dễ gia công hơn do tính chất ferit của nó, trong khi 18/10 khó gia công nhất. Khoảng cách về khả năng gia công này quan trọng nhất khi một chi tiết cần hàn sau đó là gia công chính xác — sự kết hợp này cho thấy đầy đủ khó khăn khi làm việc với thép không gỉ austenit 304. Trường hợp sau đây từ RichconnNhóm kỹ thuật của công ty này ghi lại những yêu cầu cần thiết để duy trì độ vuông góc 0.1 mm trên mối hàn của cụm thép không gỉ 304 dùng trong thiết bị chính xác.
- Phần: Bộ phận lắp ráp hàn bằng thép không gỉ 304
- Ngành công nghiệp: Thiết bị chính xác
- Chất Liệu: Thép không gỉ 304 (18/8, Loại 304)
- Quá trình: Hàn + Gia công CNC + Mài bề mặt
- Kết quả: Tỷ lệ đỗ đã cải thiện từ 60% lên hơn 98%.
Thách thức
Khách hàng yêu cầu các mặt lắp ráp chính trên cụm thép không gỉ 304 hàn này phải duy trì độ vuông góc trong phạm vi 0.1 mm. Trên lý thuyết, 0.1 mm nghe có vẻ khả thi. Nhưng trên thực tế, thép không gỉ 304 khiến việc đạt được mục tiêu này trở nên thực sự khó khăn thông qua quá trình hàn.
Khó khăn đến từ ba yếu tố kết hợp, mỗi yếu tố tác động lẫn nhau. Thứ nhất, thép không gỉ 304 có độ dẫn nhiệt thấp và hệ số giãn nở nhiệt cao. Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hàn không tản đều — nó tập trung tại vùng hàn, và chu kỳ gia nhiệt và làm nguội không đều khiến toàn bộ chi tiết bị biến dạng. Thứ hai, các phương pháp hàn thông thường như TIG tạo ra lượng nhiệt lớn, làm tăng cường sự biến dạng đó ở cấp độ vĩ mô. Thứ ba, ngay cả sau khi chi tiết nguội và có vẻ ổn định về kích thước, quá trình hàn đã khóa một lượng ứng suất dư đáng kể vào vật liệu. Khi ứng suất đó được giải phóng — trong quá trình gia công tiếp theo hoặc theo thời gian — chi tiết lại bị biến dạng. Sự biến dạng thứ cấp này là lý do khiến việc gia công sau hàn các cụm chi tiết 304 trở nên khó dự đoán nếu không có sự quản lý ứng suất có chủ đích.
Trước khi quy trình được thiết kế lại, tỷ lệ đạt yêu cầu của linh kiện này là 60%. Bốn trong mười chi tiết không đáp ứng yêu cầu về độ vuông góc, dẫn đến chi phí làm lại và rủi ro giao hàng.
Giải pháp: Chiến lược bốn giai đoạn “Ngăn ngừa — Khắc phục — Hoàn thiện — Khóa”
RichconnNhóm kỹ thuật của công ty đã giải quyết cả ba nguyên nhân gốc rễ theo trình tự thay vì xử lý chúng một cách riêng lẻ.
- Ủ nhiệt trước khi hàn (ủ dung dịch vật liệu nền) — Trước khi bắt đầu bất kỳ quá trình hàn nào, phôi thép 304 thô được ủ dung dịch để giảm ứng suất bên trong do quá trình sản xuất gây ra và khôi phục tính dẻo của vật liệu. Bắt đầu với phôi trung tính về ứng suất có nghĩa là quá trình hàn tiếp theo không tạo thêm lực biến dạng lên trên các lực đã có từ trước. Đây là bước phòng ngừa: giảm trạng thái ứng suất của vật liệu đầu vào để biến dạng do hàn gây ra là nhỏ nhất có thể ngay từ đầu.
- Hiệu chỉnh gia công sau hàn — Sau khi hàn, cụm chi tiết được gia công thô để hiệu chỉnh biến dạng vĩ mô, khôi phục các mặt phẳng chuẩn và loại bỏ sai lệch kích thước trước khi tiến hành bất kỳ công đoạn gia công chính xác nào. Việc mài chính xác trên một phôi bị biến dạng sẽ chỉ chuyển biến dạng đó sang bề mặt hoàn thiện. Việc hiệu chỉnh phải được thực hiện trước khi hoàn thiện.
- Mài chính xác bề mặt các mặt quan trọng — Các mặt chính được mài hoàn thiện trên máy mài bề mặt độ chính xác cao để đạt được dung sai hình học cuối cùng và độ hoàn thiện bề mặt. Việc mài — thay vì phay — được chọn cho bước cuối cùng vì nó loại bỏ vật liệu một cách có kiểm soát, với lực tác động thấp, không gây thêm ứng suất hoặc biến dạng cho chi tiết đã được ổn định.
- Hàn điểm trước khi lắp ráp bằng dụng cụ chuyên dụng. — Trong quá trình lắp ráp cuối cùng, một đồ gá chính xác được chế tạo riêng đã được sử dụng để định vị chính xác tất cả các bộ phận trước khi hàn điểm để cố định hình dạng. Việc hàn cuối cùng chỉ được thực hiện sau khi độ chính xác vị trí được xác nhận và cố định bằng các mối hàn điểm. Đây là bước "khóa": làm cứng độ chính xác đã được thiết lập ở các giai đoạn trước đó để đường hàn cuối cùng không thể làm hỏng nó.
Kết quả
Độ vuông góc trên tất cả các mặt lắp ráp chính được đảm bảo trong phạm vi 0.1 mm. Tỷ lệ đạt yêu cầu tăng từ 60% lên hơn 98%, loại bỏ phần lớn công việc làm lại vốn làm tăng chi phí và đe dọa tiến độ giao hàng. Khách hàng đã chấp nhận các bộ phận ngay từ lần kiểm tra đầu tiên mà không có bất kỳ vấn đề nào được báo cáo.
Vụ việc này minh họa điều gì?
Bài viết trên giải thích rằng thép không gỉ 18/8 (304) — vật liệu trong trường hợp này — nằm giữa loại 18/0 dễ gia công hơn và loại 18/10 có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, mang lại sự cân bằng thực tế về các đặc tính cho nhiều ứng dụng. Tuy nhiên, sự so sánh đó chưa thể hiện đầy đủ đặc tính hàn: cấu trúc austenit và độ dẫn nhiệt thấp của 304 khiến nó trở thành một trong những loại thép không gỉ khó hàn nhất mà không bị biến dạng.
Bài học quan trọng từ trường hợp này là việc kiểm soát biến dạng trong các mối hàn thép không gỉ 304 không phải là một thao tác đơn lẻ mà là một chuỗi các bước. Ủ nhiệt trước khi hàn làm giảm trạng thái ứng suất ban đầu. Gia công hiệu chỉnh sau khi hàn khắc phục những biến dạng do mối hàn gây ra. Mài chính xác thiết lập hình dạng cuối cùng. Hàn điểm có kiểm soát bằng đồ gá giúp cố định hình dạng trước khi ghép nối cuối cùng. Bỏ qua hoặc thay đổi thứ tự bất kỳ bước nào sẽ làm ảnh hưởng đến các bước tiếp theo. Khi cả bốn bước được thực hiện theo đúng trình tự, độ vuông góc 0.1 mm trên mối hàn thép không gỉ 304 không chỉ đạt được mà còn có thể lặp lại với hiệu suất trên 98%.
Làm thế nào Richconn Có thể giúp gì?
Thép không gỉ là vật liệu có giá trị trong cả bối cảnh gia dụng và thương mại do độ bền và khả năng chống ăn mòn. Nếu bạn cần dịch vụ gia công dành riêng cho thép không gỉ hoặc bất kỳ kim loại thông dụng nào khác như nhôm, đồng hoặc niken, Richconn ở đây để hỗ trợ. Tại Richconn, chúng tôi cung cấp toàn diện Dịch vụ gia công kim loại CNC đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp và yêu cầu về độ chính xác. Không quan trọng dự án của bạn lớn hay nhỏ. Chỉ cần liên hệ với chúng tôi và biến ý tưởng của bạn thành hiện thực.
