Thành phần hóa học của Inox SUS630 và ảnh hưởng đến tính chất cơ học

Inox SUS630 (hay còn gọi là thép không gỉ 17-4PH) là một loại thép không gỉ martensitic được hóa bền bằng kết tủa, có thành phần hóa học đặc biệt giúp cân bằng giữa độ bền cơ học, khả năng chống ăn mòn và tính gia công. Trong bài viết này, chúng ta sẽ phân tích chi tiết thành phần hóa học của Inox SUS630, cách các nguyên tố ảnh hưởng đến tính chất cơ lý và ứng dụng thực tế của vật liệu này.

📌 Xem thêm: Inox SUS630 là gì?

1. Bảng thành phần hóa học của Inox SUS630

Dưới đây là thành phần hóa học tiêu chuẩn của Inox SUS630 theo ASTM A564:

Nguyên tố	Hàm lượng (%)	Vai trò trong hợp kim
C (Carbon)	≤ 0.07	Giúp tăng độ cứng và độ bền nhưng làm giảm độ dẻo dai.
Cr (Chromium)	15.0 – 17.5	Cải thiện khả năng chống ăn mòn và tăng độ cứng.
Ni (Niken)	3.0 – 5.0	Ổn định pha austenite, tăng độ dẻo dai và chống ăn mòn.
Cu (Đồng)	3.0 – 5.0	Giúp hóa bền kết tủa, tăng độ bền cơ học.
Nb (Niobium) / Ta (Tantalum)	0.15 – 0.45	Kiểm soát quá trình kết tủa pha cứng, cải thiện tính chất cơ lý.
Si (Silicon)	≤ 1.00	Cải thiện khả năng chống oxy hóa và tăng độ bền nhiệt.
Mn (Mangan)	≤ 1.00	Hỗ trợ quá trình khử oxy, cải thiện tính gia công.
P (Phốt pho)	≤ 0.04	Hàm lượng thấp để tránh giòn và ăn mòn liên kết hạt.
S (Lưu huỳnh)	≤ 0.03	Giảm ma sát khi gia công nhưng quá nhiều sẽ làm giảm độ bền.

📌 Tham khảo: Đặc tính kỹ thuật của Inox SUS630

2. Ảnh hưởng của các nguyên tố đến tính chất cơ học của Inox SUS630

🔹 2.1. Chromium (Cr) – Tăng cường khả năng chống ăn mòn

Hàm lượng 15 – 17.5% Cr giúp Inox SUS630 có khả năng chống ăn mòn tốt, tương đương với Inox 304 trong nhiều môi trường.
Cr kết hợp với Oxy tạo ra một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt, giúp chống lại sự oxy hóa và ăn mòn hóa học.

📌 Tham khảo: Khả năng chống ăn mòn của Inox SUS630

🔹 2.2. Nickel (Ni) – Ổn định pha Austenite, tăng độ dẻo dai

Hàm lượng 3.0 – 5.0% Ni giúp ổn định pha Austenite, tăng độ dẻo và giảm tính giòn.
Nickel cũng giúp tăng khả năng chống ăn mòn trong môi trường hóa chất và ẩm ướt.

📌 Xem thêm: So sánh Inox SUS630 với Inox 304, Inox 316

🔹 2.3. Đồng (Cu) – Giúp hóa bền kết tủa

3.0 – 5.0% Cu trong Inox SUS630 đóng vai trò quan trọng trong quá trình hóa bền kết tủa (precipitation hardening).
Khi xử lý nhiệt, các hạt Cu siêu nhỏ kết tủa, giúp vật liệu đạt được độ bền cao mà vẫn giữ được độ dẻo nhất định.

📌 Tham khảo: Cách xử lý nhiệt Inox SUS630

🔹 2.4. Niobium (Nb) / Tantalum (Ta) – Kiểm soát quá trình kết tủa

Hàm lượng 0.15 – 0.45% Nb/Ta giúp ổn định kết tủa pha cứng, đảm bảo độ bền cao của vật liệu sau xử lý nhiệt.
Các nguyên tố này cũng giúp cải thiện độ bền nóng và giảm nguy cơ ăn mòn liên kết hạt.

🔹 2.5. Carbon (C) – Ảnh hưởng đến độ cứng

Hàm lượng C ≤ 0.07% giúp kiểm soát độ giòn, tránh hiện tượng giòn nguội trong quá trình sử dụng.
Nếu hàm lượng C quá cao, vật liệu có thể trở nên giòn và khó gia công hơn.

📌 Xem thêm: Cách gia công Inox SUS630

3. So sánh thành phần hóa học của Inox SUS630 với Inox SUS420J2 và Inox SUS440C

Thành phần (%)	Inox SUS630	Inox SUS420J2	Inox SUS440C
Cr (Chromium)	15.0 – 17.5	12.0 – 14.0	16.0 – 18.0
Ni (Nickel)	3.0 – 5.0	≤ 0.75	≤ 0.75
Cu (Đồng)	3.0 – 5.0	–	–
C (Carbon)	≤ 0.07	0.26 – 0.40	0.95 – 1.20
Nb/Ta	0.15 – 0.45	–	–
Độ cứng tối đa (HRC)	44 HRC	50 HRC	60 HRC
Khả năng chống ăn mòn	Tốt	Trung bình	Tốt hơn 420J2 nhưng kém hơn SUS630

📌 Tham khảo: So sánh Inox SUS630 với Inox SUS420J2 và Inox SUS440C

4. Kết luận

✔ Inox SUS630 có thành phần hóa học đặc biệt, giúp cân bằng giữa độ bền, độ cứng và khả năng chống ăn mòn.
✔ Sự kết hợp giữa Cr, Ni, Cu và Nb/Ta giúp vật liệu có khả năng hóa bền kết tủa, lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu cường độ cao.
✔ So với các loại thép không gỉ khác như SUS420J2 và SUS440C, SUS630 có độ bền cao hơn và chống ăn mòn tốt hơn.

📌 Xem thêm: Giá Inox SUS630