Tìm hiểu công thức hóa học của inox

Inox là một dạng hợp kim được tạo ra từ sắt và có thể coi đây là loại hợp kim từ sắt thành công nhất cho đến nay. Bạn có thể bắt gặp Inox ở khắp mọi nơi, trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống vì thép Inox sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật như độ bền cơ học, khả năng chống gỉ, chống ăn mòn và độ bóng sáng. Tại sao hợp kim này lại được ưa chuộng đến vậy? Hãy cùng khám phá công thức hóa học của Inox qua bài viết dưới đây nhé!

1. Nguồn gốc công thức hóa học của Inox

Inox là một dạng thép (hợp kim từ sắt), trong đó sắt đóng vai trò chủ yếu, quyết định độ cứng của vật liệu. Bên cạnh đó, các thành phần khác như Crom, Niken, Nito, Mangan, Cacbon,… cũng rất quan trọng để tạo nên đặc tính của loại thép này. Vậy nguồn gốc của loại thép với các thành phần phức tạp này đến từ đâu?

– Năm 1913, chuyên gia người Anh Harry Brealey đã phát minh ra inox lần đầu tiên với hàm lượng Carbon chỉ 0.24% và tăng thêm 12.8% Crom. Mục tiêu lúc bấy giờ là tạo ra một loại thép đặc biệt có khả năng chống mài mòn hiệu quả và ít bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài.

– Trước năm 1939 (trước Thế chiến thứ hai), hãng thép Krupp của Đức đã nghiên cứu và cải tiến loại thép này. Họ bổ sung Niken không gỉ để tăng khả năng chống ăn mòn và làm cho thép dẻo dai hơn trong quá trình thi công. Hãng này đã phát triển hai loại mã thép 300 và 400.

– Sau khi kết thúc chiến tranh vào năm 1945, thép 300 và 400 tiếp tục được nghiên cứu và phát triển bởi chuyên gia người Anh W. H Hatfield. Ông đã điều chỉnh tỷ lệ Niken và Crom trong thành phần, tạo ra loại thép với tỷ lệ 8/8 (tương đương với 8% Ni và 18% Cr) – chính là thép 304 mà chúng ta biết ngày nay.

Như vậy, hai thành phần quan trọng nhất của thép Inox là Crom và Niken, giúp nó có khả năng chống ăn mòn và gỉ sét đặc trưng. Sau đó, nhiều thành phần khác đã được bổ sung để nâng cao chất lượng của hợp kim này, dẫn đến sự phát triển của nhiều loại thép khác nhau.

2. Các nguyên tố trong công thức hóa học của Inox và vai trò của chúng

Mỗi nguyên tố và thành phần hóa học trong hợp kim Inox đều đóng góp vào những ưu điểm nổi bật của loại hợp kim này. Dưới đây là một số nguyên tố quan trọng cùng với vai trò của chúng:

2.1. Sắt – Fe

Sắt là nguyên tố chính tạo nên inox. Inox thực chất là một loại hợp kim của sắt, có những đặc tính vượt trội về khả năng chịu lực, độ dẻo và độ cứng mà hiếm có kim loại nào có thể thay thế.

2.2. Crom – Cr

Crom là yếu tố then chốt giúp hợp kim có khả năng chống gỉ sét và chống ăn mòn hóa học. Vì vậy, đây là thành phần vô cùng quan trọng, không thể thiếu trong bất kỳ loại Inox nào. Thông thường, trong các loại Inox, tỷ lệ crom tối thiểu là 10% để tạo ra tính chất trơ cho hợp kim này, giúp nó trở thành lớp bảo vệ ngăn chặn quá trình oxy hóa xảy ra.

2.3. Niken – Ni

Niken có vai trò trong việc điều chỉnh độ cứng của hợp kim, đồng thời tăng cường tính dẻo dai, giúp hợp kim có khả năng chịu đựng tốt hơn trước các tác động uốn cong và bẻ gãy. Ngoài ra, niken còn làm giảm từ tính của hợp kim, đây là một lợi thế trong lĩnh vực sản xuất thiết bị máy móc.

2.4. Carbon – C

Cacbon là một yếu tố quan trọng giúp nâng cao khả năng chống ăn mòn của Inox. Bên cạnh đó, Cacbon còn cải thiện tính chất cơ học của Inox, làm cho loại thép này trở nên cứng cáp hơn và khó bị gãy hơn.

2.5. Mangan – Mn

Mangan trong nhóm 2XX là một thành phần thay thế cho Niken trong các loại thép 2XX. Chức năng chính của Mangan là hỗ trợ quá trình khử oxy hóa cho thép không gỉ và giúp duy trì sự ổn định của mác thép Austenitic.

2.6. Mo – Molypden

Molypden là một loại phụ gia được bổ sung vào các loại Inox có chứa các nguyên tố Cr – Fe – Ni nhằm mục đích ngăn chặn ăn mòn cục bộ cũng như hiện tượng kẽ nứt và ăn mòn kẽ nứt. Molypden còn có khả năng chống lại nhiệt độ cao của Clorua, do đó, tấm inox 316 được xem là ưu việt hơn so với các loại tấm inox 304 khác khi sử dụng trong môi trường biển (chứa 2% Molypden). Hàm lượng Molypden càng lớn thì khả năng chống chịu với Clorua càng mạnh.

2.7. Ni – Nitơ

Nitơ là một nguyên tố khí có vai trò phụ trợ và xúc tác, nhưng nó cũng góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng của Inox. Đầu tiên, nguyên tố này giúp ổn định các thành phần khác, làm tăng đáng kể độ bền của Inox. Thứ hai, Nitơ còn có tác dụng giảm thiểu khả năng bị rỗ trên bề mặt khi hợp kim này được sử dụng lâu dài và chịu ảnh hưởng từ môi trường.

Như vậy, bạn đã hiểu rõ về các nguyên tố chính trong công thức hóa học của Inox. Ngoài những nguyên tố này, tùy thuộc vào từng loại Inox mà còn có thể chứa thêm nhiều nguyên tố khác. Tỷ lệ pha trộn các nguyên tố trong quá trình nấu luyện cũng sẽ ảnh hưởng đến sự khác biệt về chất lượng giữa các loại mác Inox khác nhau.