Inox 303: Tính chất, ứng dụng và gia công

Tính chất của Inox 303

Inox 303 hay thép không gỉ 303 còn được gọi là thép không gỉ 1.4305, là sự lựa chọn phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp do sự kết hợp độc đáo của các đặc tính.

Inox 303 là thép không gỉ austenit không từ tính, không thể làm cứng bằng xử lý nhiệt. Đây là biến thể gia công tự do của thép không gỉ cơ bản 18% crom / 8% niken. Hợp kim 303 được thiết kế đặc biệt để thể hiện khả năng gia công được cải thiện trong khi vẫn duy trì các đặc tính cơ học và chống ăn mòn tốt do có lưu huỳnh trong thành phần thép,

Hợp kim 303 là thép không gỉ austenit dễ gia công nhất; tuy nhiên, việc bổ sung lưu huỳnh làm giảm khả năng chống ăn mòn của Hợp kim 303 xuống dưới Hợp kim 304. Giống như các loại austenit khác, Hợp kim 303 thể hiện độ dẻo dai tuyệt vời, mặc dù lưu huỳnh cũng làm giảm một chút khả năng này. 

- Thành phần hóa học của Inox 303

Mặc dù thành phần chính xác của Inox 303 có thể khác nhau tùy theo thông số kỹ thuật và nhà sản xuất, nhưng thành phần điển hình bao gồm các nguyên tố sau với phạm vi phần trăm gần đúng của chúng:
 

• Sắt (Fe): Thành phần chính, thường chiếm khoảng 60-75%. Cung cấp cấu trúc cơ bản và sức mạnh.
• Crom (Cr): Khoảng 17-19%.Tăng cường khả năng chống ăn mòn bằng cách hình thành lớp oxit thụ động trên bề mặt.
• Niken (Ni): Thông thường khoảng 8-10%.. Cải thiện độ dẻo dai, độ dai và giúp duy trì khả năng chống ăn mòn.
• Cacbon (C): Thường được giữ ở mức thấp, khoảng 0,15% hoặc thấp hơn. Tăng cường độ cứng và sức mạnh.
• Mangan (Mn): Khoảng 2,0% tối đa. Góp phần tăng cường độ bền, độ cứng và khả năng gia công.
• Lưu huỳnh (S): Có ở lượng được kiểm soát, thường vào khoảng 0,15-0,35%. Cải thiện khả năng gia công bằng cách hình thành các tạp chất mangan sunfua hỗ trợ phá phoi.
• Phốt pho (P): Được kiểm soát để tránh giòn, thường giữ ở mức dưới 0,20%. 
• Silic (Si): Nói chung là khoảng 1,0% tối đa. Cải thiện khả năng chống đóng cặn ở nhiệt độ cao và tăng cường phản ứng xử lý nhiệt.
• Nitơ (N): Có mặt ở dạng vết, thường ít hơn 0,10%. Góp phần tăng cường độ bền và khả năng chống ăn mòn.
• Các nguyên tố hợp kim khác (tùy chọn): Một lượng nhỏ các nguyên tố khác như đồng, lưu huỳnh và selen có thể có tùy theo loại hoặc nhà sản xuất cụ thể. Các yếu tố này có thể ảnh hưởng đến một số tính chất nhất định tùy theo mục đích sử dụng.

 

- Khả năng chống ăn mòn và từ tính:

Inox 303 có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường ăn mòn nhẹ. Tuy nhiên, hàm lượng lưu huỳnh làm cho nó kém khả năng chống ăn mòn rỗ và khe hở hơn so với các loại thép không gỉ austenit không chứa lưu huỳnh như 304 và 316. Về mặt từ tính, 303 thường không có từ tính, mặc dù quá trình gia công nguội và gia công có thể tạo ra một số đặc tính từ tính.
 

- Độ cứng

 
Inox 303 thường có độ cứng là 88 trên thang Rockwell B. Độ cứng này đảm bảo thép phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi độ bền và chắc chắn.
 

- Tỉ trọng

 
Mật độ của Inox 303 là khoảng 8,03 g/cm³ (0,290 lb/in³). Mật độ vừa phải này cho phép thiết kế nhẹ trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc.
 

- Sức chịu lực

 
Độ bền kéo của Inox 303 là khoảng 275 MPa (40.000 psi). Tính chất này cho biết ứng suất tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi biến dạng vĩnh viễn xảy ra.
 

- Độ bền kéo

Inox 303 có độ bền kéo khoảng 620 MPa (90.000 psi). Độ bền kéo cao này đảm bảo khả năng chịu được tải trọng và ứng suất lớn.

Ưu điểm và nhược điểm của Inox 303

 
Ưu điểm: 
 

• Inox 303 nổi tiếng với khả năng gia công tuyệt vời, giúp giảm thời gian và chi phí sản xuất.
• Có khả năng chống ăn mòn trong khí quyển, hóa chất hữu cơ và vô cơ, cũng như môi trường ăn mòn nhẹ.
• Inox 303 có thể chịu được nhiệt độ cao mà không bị phân hủy đáng kể, do đó phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

 
Nhược điểm: 
 

• So với các loại khác, Inox 303 có độ dẻo dai thấp hơn một chút. Điều này có thể hạn chế tính phù hợp của nó trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống va đập đặc biệt.

 

Ứng dụng Inox 303 trong các ngành công nghiệp

Inox 303 được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau do khả năng gia công tuyệt vời của nó. Nó thường được sử dụng để sản xuất phụ kiện, ốc vít, trục, van và các thành phần dụng cụ. Tính dễ gia công của vật liệu làm cho nó phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi hình dạng phức tạp và độ chính xác cao.
 

- Linh kiện gia công và ốc vít:

Một trong những ưu điểm chính của 303 là khả năng gia công đặc biệt. Nó chứa lưu huỳnh và selen, giúp cải thiện khả năng gia công so với các loại Inox khác. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn ưa thích để sản xuất các linh kiện gia công chính xác, chẳng hạn như vít, bu lông, đai ốc và phụ kiện. Khả năng gia công dễ dàng của nó cho phép sản xuất nhanh hơn và giảm hao mòn dụng cụ.
 

- Linh kiện hàng không vũ trụ:

SST 303 được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ để sản xuất các linh kiện như phụ kiện, van và chốt. Khả năng chống ăn mòn và khả năng gia công của nó đặc biệt có giá trị trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, nơi độ chính xác và độ tin cậy là rất quan trọng.
 

- Thiết bị và dụng cụ y tế:

Ngành y tế sử dụng 303 SS để sản xuất nhiều loại dụng cụ phẫu thuật, kim tiêm và các thiết bị y tế khác. Khả năng chống ăn mòn, tương thích sinh học và dễ khử trùng của nó làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi vệ sinh và độ bền.
 

- Ngành công nghiệp ô tô:

Trong ngành công nghiệp ô tô, SST 303 được sử dụng để sản xuất các thành phần như kim phun nhiên liệu, vỏ cảm biến và nhiều loại ốc vít khác nhau. Khả năng gia công và chống ăn mòn của nó góp phần vào việc sản xuất hiệu quả các bộ phận quan trọng của ô tô.
 

- Trục:

Sự kết hợp giữa khả năng gia công và khả năng chống ăn mòn của hợp kim khiến nó trở thành lựa chọn tốt để sản xuất trục và trục. Các thành phần này được tìm thấy trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm ô tô, máy móc và hàng hải.
 

- Thiết bị chế biến thực phẩm:

SST 303 được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm và đồ uống để sản xuất các thiết bị như máy bơm, van và phụ kiện. Khả năng chống ăn mòn từ axit thực phẩm và chất tẩy rửa, cũng như khả năng gia công, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng mà vệ sinh là ưu tiên hàng đầu.

Phương pháp chế tạo Inox 303

Thép không gỉ 303 có thể được sản xuất bằng nhiều kỹ thuật khác nhau. Bao gồm:
 

- Gia công

Gia công CNC Inox 303 mang lại nhiều lợi thế do dễ bẻ phoi và giảm hao mòn dụng cụ. Khả năng gia công nhất quán của nó cho phép sản xuất hiệu quả các thành phần phức tạp và có độ chính xác cao. Tuy nhiên, những thách thức bao gồm khả năng làm cứng khi gia công, các vấn đề về hoàn thiện bề mặt và khó khăn trong việc kiểm soát sự hình thành phoi trong quá trình gia công.
 

Uốn và hàn:

• Uốn Inox 303 có thể là một thách thức do tính giòn vốn có của nó, có thể dẫn đến nứt hoặc gãy. Các kỹ thuật phù hợp, chẳng hạn như sử dụng bán kính uốn lớn hơn và gia nhiệt trước, có thể giảm thiểu các vấn đề này.
• Hàn Inox 303 là có thể nhưng có thể dẫn đến nhạy cảm và giảm khả năng chống ăn mòn ở các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt. Các phương pháp xử lý sau khi hàn, chẳng hạn như thụ động hóa, có thể giúp khôi phục khả năng chống ăn mòn của vật liệu.

 

Hoàn thiện bề mặt:

• Inox 303 cung cấp nhiều cơ hội cho nhiều bề mặt hoàn thiện khác nhau, bao gồm đánh bóng, thụ động hóa và phủ. Đạt được bề mặt hoàn thiện chất lượng cao là điều quan trọng để tăng cường khả năng chống ăn mòn và tính thẩm mỹ.
• Tuy nhiên, hàm lượng lưu huỳnh có thể dẫn đến những thách thức trong việc đạt được bề mặt hoàn thiện đồng đều và bền, đòi hỏi phải cân nhắc cẩn thận về quy trình hoàn thiện.

 

- Cán nóng

Trong quá trình này, bạn biến dạng kim loại bằng cách nung nóng và cán nó. Sự biến dạng được thực hiện bằng cách đưa phôi qua một loạt các con lăn để giảm độ dày và thay đổi hình dạng của chúng. 

Cấu trúc hạt bị phá vỡ, cho phép các hạt kết tinh lại để có được cấu trúc vi mô đồng nhất và cân bằng trục. Vảy cán được hình thành trên bề mặt hợp kim của bạn do quá trình oxy hóa trong quá trình cán nóng. Bạn có thể loại bỏ vảy cán và có được bề mặt sáng bóng, mịn màng bằng cách chọn Inox 303 của bạn .
 

- Ủ

Ủ bao gồm việc nung Inox 303 của bạn đến nhiệt độ 1010-1120°C, ngâm và làm nguội từ từ. 

Thời gian ngâm phải đủ để nhiệt độ trở nên đồng nhất trên toàn bộ mặt cắt ngang của chi tiết. Điều này phụ thuộc chủ yếu vào kích thước của chi tiết và thành phần hợp kim. Sau đó, bạn làm nguội chi tiết bên trong lò nung dưới nhiệt độ austenit hóa của chi tiết.

Ủ sẽ giúp đảo ngược mọi tác động làm cứng trên thép không gỉ 303 của bạn. Nó cũng giúp có được cấu trúc hạt tinh tế, loại bỏ mọi bất thường về cấu trúc vi mô và cải thiện khả năng gia công của hợp kim.
 

- Xử lý nhiệt Inox 303

Bạn không thể làm cứng hợp kim 303 bằng phương pháp nhiệt. Tuy nhiên, thép có thể được nung nóng đến 1010°C-1120°C sau đó làm nguội nhanh để ủ hoặc xử lý dung dịch.
  

So sánh thép không gỉ 303, 316 và 304:

Khi so sánh với Inox 316 và 304, loại 303 nổi bật hơn về khả năng gia công vượt trội nhưng lại kém về khả năng chống ăn mòn. Thép không gỉ 316 có khả năng chống ăn mòn đặc biệt, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt, trong khi thép không gỉ 304 cân bằng giữa khả năng chống ăn mòn và hiệu quả về mặt chi phí.
 

Phần kết luận:

Inox 303 là một hợp kim độc đáo với các đặc tính có giá trị, đặc biệt là khả năng gia công đặc biệt của nó. Các ứng dụng của nó trải dài trên nhiều ngành công nghiệp khác nhau, được hưởng lợi từ tính dễ gia công và chế tạo của nó. Tuy nhiên, sự đánh đổi giữa khả năng gia công và khả năng chống ăn mòn đòi hỏi phải cân nhắc cẩn thận khi lựa chọn vật liệu này cho các ứng dụng cụ thể.

Gia công CNC, uốn, hàn và hoàn thiện Inox 303 có cả ưu điểm và thách thức, đòi hỏi các kỹ thuật và chuyên môn phù hợp. Hiểu được sự khác biệt giữa các loại thép không gỉ 303, 316 và 304 giúp lựa chọn vật liệu phù hợp nhất cho một ứng dụng nhất định. Khi công nghệ tiến bộ, nghiên cứu và đổi mới liên tục có thể sẽ dẫn đến những cải tiến và tối ưu hóa hơn nữa đối với Inox 303 và các ứng dụng của nó trong kỹ thuật cơ khí.

Bài viết liên quan:

• Ưu điểm, nhược điểm và phương pháp Hàn Inox tốt nhất
• Dịch vụ Gia công CNC Inox 304 Nhanh chóng, Chính xác
• Hướng dẫn toàn diện Gia công CNC Thép Không Gỉ
• Sự khác biệt gia công Inox 304 và Inox 303