Martensite là gì? Đặc điểm của thép không gỉ martensitic

Martensite là gì?

Martensite là một dạng cấu trúc tinh thể thép rất cứng. Loại thép này được đặt theo tên của nhà luyện kim người Đức là ông Adolf Martens. Thuật ngữ Martensite cũng có thể đề cập đến bất kỳ cấu trúc tinh thể nào được hình thành bởi sự biến đổi không khuếch tán.

Thép không gỉ martensite là loại thép có chứa khoảng từ 11 đến 13% nguyên tố Crom, loại thép này có độ bền chịu lực và độ cứng tốt, chịu ăn mòn ở mức tương đối.

Martensite là gì?

Mactenxit được hình thành như thế nào?

Mactenxit được hình thành trong thép cacbon bằng cách làm nguội nhanh (làm nguội) dạng austenit của sắt với tốc độ cao đến mức các nguyên tử cacbon không có thời gian để khuếch tán ra khỏi cấu trúc tinh thể với số lượng đủ lớn để tạo thành xi măng (Fe3C).

Austenite là sắt pha gamma (γ-Fe), một dung dịch rắn của sắt và các nguyên tố hợp kim. Kết quả của quá trình làm nguội, austenite lập phương tâm mặt biến đổi thành dạng tứ giác tập trung vào cơ thể có độ căng cao được gọi là martensite siêu bão hòa carbon. Các biến dạng cắt dẫn đến tạo ra một số lượng lớn các trật khớp, đây là cơ chế tăng cường chính của thép. Độ cứng cao nhất của thép ngọc trai là 400 Brinell, trong khi mactenxit có thể đạt 700 Brinell.

Thép không gỉ martensite là gì?

Thép không gỉ Martensitic là một loại hợp kim thép không gỉ có cấu trúc tinh thể martensite. Nó có thể được làm cứng và tôi luyện thông qua quá trình lão hóa và xử lý nhiệt. Đây là một trong những nhóm thép không gỉ trong 4 nhóm thép Austenitic, Ferritic, Duplex và Martensitic.

Thép không gỉ Martensitic là thép có hàm lượng carbon cao hay thấp tùy thuộc từng dòng thép trong nhóm thép không gỉ. Martensitic có thành phần của sắt, 12% đến 17% crom, carbon từ 0,10% (Loại 410) lên đến 1,2% (Loại 440C).

Việc bổ sung các nguyên tố như B, Co, Nb, Ti trong nhóm thép không gỉ martensitic giúp cải thiện các đặc tính ở nhiệt độ cao, đặc biệt là khả năng chống dão.

Thép không gỉ martensite là gì?

Lịch sử ra đời của thép không gỉ martensite

Năm 1912, Harry Brearley của phòng thí nghiệm nghiên cứu Brown-Firth ở Sheffield, Anh, trong khi tìm kiếm một hợp kim chống ăn mòn cho nòng súng, ông Harry Brearley đã phát hiện một hợp kim thép không gỉ gọi là martensitic.

Phát hiện này được công bố hai năm sau đó trong một bài báo tháng 1 năm 1915 trên tờ The New York Times. Năm 1915, Brearly đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế của Mỹ. Sản phẩm này sau đó được Firth Vickers ở Anh tiếp thị dưới nhãn hiệu “Staybrite” và được sử dụng cho mái che lối vào mới của khách sạn Savoy vào năm 1929 ở London.

Cấu trúc vi mô martensite tứ giác tập trung vào cơ thể đặc trưng lần đầu tiên được quan sát thấy bởi nhà kính hiển vi người Đức Adolf Martens vào khoảng năm 1890. Năm 1912, Elwood Haynes đã đăng ký bằng sáng chế của Hoa Kỳ về hợp kim thép không gỉ martensitic. Bằng sáng chế này đã không được cấp cho đến năm 1919.

Các dòng thép của nhóm thép Martensitic

Nhóm thép không gỉ Martensitic gồm có các chủng loại inox như SUS 410, 420, 430F, 440C, 431 và 630 (17-4PH) đem đến những đặc tính, ứng dụng khác nhau.

Thành phần của thép không gỉ Martensitic

Dưới đây là bảng thành phần hóa học của các dòng thép thuộc nhóm thép không gỉ Martensitic

Ứng dụng của thép không gỉ Martensitic

Thép không gỉ Martensitic, tùy thuộc vào hàm lượng carbon của chúng mà sẽ có những dụng khác nhau. Ví dụ như nếu lượng carbon trong thép không gỉ lên đến khoảng 0,4% C, thường được sử dụng chủ yếu cho các tính chất cơ học của chúng trong các ứng dụng như máy bơm, van và trục. Trên 0,4% C, chúng được sử dụng chủ yếu để chống mài mòn, chẳng hạn như trong lưỡi phẫu thuật dao kéo, khuôn ép nhựa và vòi phun.

Ứng dụng của thép không gỉ Martensitic