Thép không gỉ Ferrit là một họ thép không gỉ, thuộc thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt cao. Thành phần crom tối thiểu 10,5% đảm bảo khả năng hình thành một lớp oxit thụ động. Thép không giả Ferrit có hàm lượng cacbon rất thấp với tỷ lệ Cr/C khoảng 150.

Lịch sử phát triển

Kỹ sư sinh ra ở Canada Frederick Mark Becket (1875-1942) ở Union Carbide đã công nghiệp hóa thép không gỉ Ferrit vào khoảng những năm 1912, dựa trên cơ sở “sử dụng silic thay thế cacbon để giảm cacbon trong thép, do đó tạo ra thép cacbon thấp trong thực tế”. Ông đã phát hiện ra thép cacbon thấp hợp kim với 25-27% Crom và trở thành hợp kim crom cao đầu tiên được biết tới như sự ra đời của thép không gỉ.

Thép không gỉ Ferrit chỉ được phát hiện ra năm 1980s với các đủ các điều kiện mới cho sự phát triển của chúng. Ví dụ như khả năng nấu luyện cacbon thấp. Nhu cầu sử dụng thép không gỉ tăng lên, trong khi giá Niken cao và biến động.

Tổng quan về thép không gỉ Ferrit

Thép không gỉ Ferrit có cấu trúc kiểu “lập phương tâm khối” và có cấu trúc ở nhiệt độ phòng tương tự với sắt nguyên chất. Nguyên tố hợp kim chính là com chiếm 11 đến 17%, mặc dù có mác crom chiến đến 29%. Do cacbon luôn giữ ở giá trị thấp nên độ bền của thép bị giới hạn. Thép không thể hóa bền qua nhiệt luyện như thép không gỉ Mactenxit và giới hạn bền ở trạng thái Ủ khoảng 275 đến 350 MPa.

Thép Ferrit thường có giá thấp hơn họ thép không gỉ Austenit do không sử dụng nguyên tố Niken. Chúng thường được nghĩ có khả năng chống ăn mòn thấp. Tiu nhiên những mác thép ổn định như 1.4509 và 1.4521 có khả năng chống ăn mòn tương đương với các mác 1.4301 (304) và1.4401 (316). Những nhược điểm chính của thép không gỉ Ferrit:

• Gới hạn độ dẻo dai – Không được chấp nhận ở nhiệt độ dưới 0
• Tính định hình – Tốt cho việc dập sâu nhưng không tạo hình kéo dài do độ dẻo thấp hơn
• Tính hàn – Sự phát triển hạt nhanh chóng ở các phần dày (lớn hơn khoảng 3mm) dẫn đến độ bền mối hàn kém so với Austenit.

Chúng là vật liệu từ mền do đó có công dụng trong một số ứng dụng khác.

Phân loại thép không gỉ Ferrit

Thép không gỉ Ferrit có thể chia thành năm nhóm, với ba nhóm tương tự tiêu chuẩn (nhóm 1 đến 3) và hai nhóm tương tự các thép riêng biệt (nhóm 4 và 5).

Nhóm 1 (Mác 409/410L)

Đây là nhóm có thành phần crom thấp nhất trong tất cả các mác thép không gỉ và rẻ nhất trong năm nhóm. Nhóm được sử dụng cho môi trường ăn mòn nhẹ và có thể chấp nhận rỉ cục bộ. Lớp 409 ban đầu được tạo ra cho bộ giảm thanh của hệ thống xả ô tô nhưng giờ đây có thể được tìm thấy trong ống xả ô tô và vỏ bộ chuyển đổi xúc tác. Lớp 410L thường được sử dụng cho container, xe buýt và khung màn hình LCD.12

Nhóm 2 (Mác 430)

Hầu hết các nhóm thép không gỉ Ferrit ở nhóm hai. Chúng có thành phần crom cao, kết quả là có khả năng chống ăn mòn cao trong môi trường axit, khí SO2, và nhiều axit hữu cơ. Trong một số ứng dụng, mác thép này có thể dùng để thay thế thép không gỉ 304. Mác thép 430 thông thường được sử dụng trong những thiết bị nội thất, bao gồm trống máy giặt, máy rửa bát, dao kéo, dụng cụ nấu ăn và dụng cụ sản xuất thực phẩm.

Nhóm 3 (Mác 430Ti, 439, 441, Và các mác khác)

Có các đặc tính về khả năng hàn và định hình tốt hơn so với thép tấm Ferit Nhóm 2, thép Nhóm 3 có thể được sử dụng để thay thế loại Austenit 304 trong nhiều ứng dụng hơn, bao gồm trong bồn rửa, ống trao đổi, hệ thống xả và các bộ phận hàn của máy giặt.1

Nhóm 4 (Mác 434, 436, 444, Và mác khác)

Với thành phần Molip đen cao, thép không gỉ mactenxit trong nhóm 4 có khả năng nâng cao khả năng chống ăn mòn trong nước nóng, các thiết bị máy nước nóng năng lượng mặt trời, các bộ phận của hệ thống xả, ấm điện, các phần tử lò vi sóng và đồ trang trí ô tô. Đặc biệt, lớp 444 có khả năng chống rỗ tương đương (PRE) tương tự như thép không gỉ Austenit loại 316, cho phép nó được sử dụng trong môi trường ngoài trời ăn mòn hơn.32

Nhóm thép không gỉ đặc biệt này được đặc trưng bởi hàm lượng crom tương đối cao và bổ sung molypden. Kết quả là thép có khả năng chống ăn mòn và đóng cặn (hoặc oxy hóa) tuyệt vời. Trên thực tế, khả năng chống ăn mòn của lớp 447 tương đương với khả năng chống ăn mòn của kim loại titan. Thép nhóm 5 thường được sử dụng trong môi trường ven biển và ngoài khơi có tính ăn mòn cao