Thông tin kiểm tra
Thử nghiệm inox là quá trình phân tích và đánh giá toàn diện các đặc tính hóa lý, cơ học và cấu trúc vi mô của vật liệu thép không gỉ nhằm xác định thành phần hợp kim, cấp độ mác thép, khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học theo tiêu chuẩn kỹ thuật tương ứng. Inox (thép không gỉ) được sử dụng rộng rãi trong các ngành chế tạo thiết bị thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, xây dựng kiến trúc, y tế, hàng hải, năng lượng và sản xuất phụ tùng cơ khí, do đó việc kiểm soát chất lượng vật liệu đầu vào và thành phẩm là yêu cầu bắt buộc trong chu trình sản xuất công nghiệp.
Mục đích của thử nghiệm inox là xác minh mác thép đúng khai báo (ví dụ 304, 316L, 321, 2205), phát hiện sự suy giảm chất lượng do sai lệch thành phần hóa học, xử lý nhiệt không đạt, tạp chất phi kim loại, rỗ khí, nứt hay biến dạng dư, đồng thời đánh giá khả năng chống ăn mòn trong môi trường làm việc cụ thể. Các kỹ thuật phân tích được áp dụng bao gồm quang phổ phát xạ tia lửa điện (OES) và quang phổ huỳnh quang tia X (XRF) để định lượng thành phần hóa học, kính hiển vi kim tương để kiểm tra tổ chức tế vi, máy kéo万能 để đo tính chất cơ học, và các phương pháp thử ăn mòn hóa học để đánh giá độ nhạy cảm wire railing gỉ điểm.
Quy trình thử nghiệm điển hình bao gồm các bước tiếp nhận mẫu, mã hóa và chuẩn bị bề mặt (mài, đánh bóng, tẩy lớp oxy hóa), phân tích thành phần hóa học các nguyên tố chính như C, Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Ti, Nb, Cu, N, sau đó tiến hành thử kéo xác định giới hạn chảy, độ bền kéo và độ kéo dài, thử độ cứng theo Brinell, Rockwell hoặc Vickers, kiểm tra tổ chức tế vi và kích thước hạt, thử ăn mòn intergranular theo môi trường axit sulfuric–sulfat đồng, và thử độ bền uốn hoặc thử va đập ở nhiệt độ thấp khi yêu cầu. Kết quả từng hạng mục được đối chiếu với tiêu chuẩn mác thép tương ứng để đưa ra kết luận đánh giá kỹ thuật.
Các thông số cốt lõi thường được quan tâm bao gồm hàm lượng chrom tối thiểu từ 10,5% trở lên để hình thành lớp thụ động bảo vệ, hàm lượng nickel và molybden quyết định độ bền axit, hàm lượng carbon thấp (thường dưới 0,08% hoặc dưới 0,03% với mác L) nhằm hạn chế kết tủa carbide chrom, cùng các chỉ tiêu cơ học như giới hạn chảy Rp0,2, độ bền kéo Rm, độ kéo dài A và giá trị độ bền va đракт KV2 ở nhiệt độ âm sâu.
Phạm vi kiểm tra
- Giới hạn chảy Rp0,2: chỉ số quyết định khả năng chịu tải không biến dạng dư của chi tiết kết cấu.
- Độ bền kéo Rm: đánh giá mức ứng suất cực đại mà vật liệu chịu được trước khi đứt.
- Độ kéo dài sau khi đứt A và độ co thắt tiết diện Z: phản ánh độ dẻo và khả năng gia công biến dạng.
- Độ cứng Brinell (HBW), Rockwell (HRC/HRB) và Vickers (HV): kiểm soát trạng thái xử lý nhiệt và khả năng chống mài mòn bề mặt.
- Độ bền va đật KV2 ở 0°C, −20°C, −46°C, −196°C: đánh giá độ dai trong ứng dụng lạnh sâu và bình chứa khí hóa lỏng.
- Thử uốn nguội 90° và 180°: kiểm tra khả năng chịu biến dạng và phát hiện nứt lớp bề mặt sau tạo hình.
- Độ bền mỏi fatigue ở chu kỳ 10^6–10^7: cần cho trục, lò xo và chi tiết chịu tải xoay chiều.
- Thử ăn mòn intergranular (thẩm thấu axit sulfuric–sulfat đồng hoặc axit nitric–fluorhydric): phát hiện kết tủa carbide chrom ở biên hạt gây gỉ sơn hoặc gỉ điểm.
- Thử ăn mòn điểm pitting trong dung dịch FeCl3 6%: định lượng mật độ và kích thước điểm gỉ đối với thép dùng môi trường clo.
- Điện thế ăn mòn điểm pitting (E_pit) bằng phương pháp quét thế động học: so sánh mức độ bền gỉ điểm giữa các mác.
- Thử stress corrosion cracking trong môi trường chloride nóng: đánh giá nguy cơ nứt ứng suất ăn mòn của mác austenit ở nhiệt độ trên 50°C.
- Tổ chức tế vi kim tương: xác định pha austenit, ferrit, martensit, pha sigma, pha chi và tỷ lệ pha đôi (phase balance) trong thép lưỡng pha.
- Kích thước hạt austenit theo thang so sánh: hạt mịn đồng đều ảnh hưởng tích cực đến độ dai và độ bóng bề mặt.
- Tỷ lệ pha ferrit trong mối hàn và thép đúc: kiểm soát trong khoảng 3–10% để cân bằng độ bền và độ dai.
- Phân tích tạp chất phi kim loại theo thang A, B, C, D: đánh giá độ sạch thép và ảnh hưởng đến tính uốn dẻo.
- Kiểm tra khuyết tật bên trong như rỗ khí, gồm lẫn, nứt bằng siêu âm UT và chụp射线 RT.
- Khuyết tật bề mặt bằng thẩm thấu màu PT: phát hiện nứt tóc, vết rạn trên bề mặt chi tiết đã gia công.
- Đo độ dày lớp thụ động và khả năng tái thụ động bằng thiết bị đo thụ động (PRM): liên quan trực tiếp đến độ bền chống ăn mòn bề mặt.
- Kiểm tra độ rỉ bề mặt sau thử lau ướt và thử lão hóa muối trung tính NSS: mô phỏng điều kiện sử dụng ngoài trời.
- Độ dày màng mạ hoặc phủ trên nền inox bằng máy đo độ dày từ tính/tán xạ fluorescent: kiểm tra đồng đều lớp hoàn thiện.
- Độ nhám bề mặt Ra, Rz dùng cho bề mặt tiếp xúc thực phẩm và dược phẩm: bề mặt nhẵn hạn chế bám vi sinh vật.
- Kiểm tra nồng độ ion kim loại di chuyển trong điều kiện mô phỏng tiếp xúc thực phẩm: an toàn vật liệu dùng trong bao gói và dụng cụ chế biến.
- Kiểm tra biến dạng dư và ứng suất dư bằng phương pháp khoan lỗ hoặc diffract tia X: quan trọng với tấm cán và chi tiết hàn lớn.
- Độ khử từ (độ từ tính tương đối) đối với inox austenit: phát hiện biến đổi martensit deformation sau biến dạng nguội.
- Thử nén và độ bền uốn丹 đối với ống: xác minh khả năng chịu áp lực và chịu gấp của ống dẫn chất lỏng.
- Thử thủy áp và thử rò khí (leak test) với ống và bình chứa: kiểm tra tính kín của mối hàn và thân sản phẩm.
Tóm tắt
Thử nghiệm inox bao gồm phân tích thành phần hóa học hợp kim, xác định tính chất cơ học (kéo, độ cứng, va đật, uốn), kiểm tra tổ chức tế vi và pha, đánh giá độ bền chống ăn mòn intergranular và gỉ điểm, cùng kiểm tra khuyết tật và bề mặt cho toàn bộ các nhóm mác austenit, ferrit, martensit và lưỡng pha. Thời gian thử thông thường từ 7 đến 15 ngày làm việc tùy số lượng hạng mục và dạng mẫu, với chi phí tính theo từng hạng mục đăng ký.