Trong môi trường axit hoặc nước biển, chỉ những loại inox chịu ăn mòn cao mới đảm bảo độ bền và an toàn. Inox 316, với hàm lượng molypden (Mo) đặc biệt, được xem là lựa chọn tối ưu cho môi trường nước biển và axit nhẹ. Cùng Inox Quang Minh tìm hiểu inox chịu axit dùng trong môi trường nào và vì sao inox 316 luôn được ưa chuộng trong điều kiện khắc nghiệt.
Inox chịu axit là gì?
Inox chịu axit là loại thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn khi tiếp xúc với axit hoặc muối. Kim loại này được sản xuất từ nền thép hợp kim chứa sắt (Fe), crom (Cr), niken (Ni), molypden (Mo) và một số nguyên tố khác như mangan (Mn), silic (Si).
Trong thành phần đó, crom là yếu tố quyết định. Khi crom phản ứng với oxy trong không khí, nó tạo ra một lớp màng oxit mỏng bao phủ bề mặt inox. Lớp màng này ngăn không cho axit tấn công sâu vào kim loại bên trong. Nhờ đó, inox không bị gỉ hoặc thủng như thép thường.
Để nhận biết loại inox có khả năng chịu axit, hãy xem tỷ lệ Cr, Ni và Mo trên tem mác hoặc bảng thành phần của nhà sản xuất. Tỷ lệ Cr ≥ 16%, Ni ≥ 10%, và có thêm Mo từ 2–3% thường là inox có khả năng chống axit và nước mặn tốt – điển hình là inox 316.
Inox chịu axit dùng trong môi trường nào?
Inox chịu axit thường được sử dụng trong các môi trường có tính ăn mòn hóa học cao, nơi kim loại thông thường dễ bị rỉ hoặc thủng. Các môi trường điển hình gồm:
- Môi trường hóa chất: nhà máy sản xuất axit, phân bón, dược phẩm, hoặc nơi lưu trữ dung dịch có pH thấp.
- Môi trường thực phẩm: dây chuyền rửa, tiệt trùng, hay lên men bằng axit hữu cơ.
- Môi trường nước thải và xử lý nước: có chứa clo, muối, hoặc hợp chất axit nhẹ.
- Môi trường biển: dù không có axit tự do, nước biển chứa ion Cl⁻ gây ăn mòn tương tự axit loãng — do đó inox 316 được ưu tiên sử dụng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu axit của inox
Khả năng chịu axit của inox không chỉ phụ thuộc vào thành phần hợp kim mà còn do điều kiện môi trường khi sử dụng. Hiểu rõ các yếu tố này giúp chọn đúng mác inox cho từng ứng dụng, tránh ăn mòn và giảm chi phí thay thế.
Loại axit tiếp xúc
Mỗi loại axit có cơ chế ăn mòn khác nhau.
- HCl (axit clohydric) ăn mòn mạnh, đặc biệt với inox 304 và 201.
- H₂SO₄ (axit sunfuric) gây ăn mòn nhanh ở nhiệt độ cao.
- HNO₃ (axit nitric) lại ít gây hại vì có tính oxi hóa, giúp tái tạo lớp màng bảo vệ.
- Axit hữu cơ như axit citric, axit axetic thường ít nguy hiểm hơn, nhưng nếu cô đặc hoặc đun nóng vẫn gây rỗ bề mặt.
Nồng độ và nhiệt độ môi trường
Axit càng đậm đặc hoặc nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng lớn. Khi vận hành bồn chứa hay đường ống có hóa chất, nên duy trì nhiệt độ dưới 60°C để hạn chế phá hủy lớp oxit bảo vệ.
Áp suất và thời gian tiếp xúc
Áp suất cao hoặc tiếp xúc lâu dài làm tăng khả năng khuếch tán ion, khiến inox bị ăn mòn sâu hơn. Trong các hệ thống kín, cần kiểm tra định kỳ và súc rửa để tránh tích tụ axit.
Thành phần hợp kim (Cr, Ni, Mo)
- Crom (Cr ≥ 16%) giúp tạo lớp màng oxit chống gỉ.
- Niken (Ni ≥ 8%) ổn định cấu trúc austenit, giữ độ dẻo và bền trong axit.
- Molypden (Mo 2–3%) tăng khả năng chống rỗ và pitting corrosion trong môi trường có ion Cl⁻ hoặc axit mạnh.
So sánh khả năng chịu axit giữa các mác inox phổ biến
| Mác inox | Hàm lượng Mo (%) | Khả năng chịu axit | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|---|
| Inox 201 | 0 | Kém | Dụng cụ dân dụng, môi trường khô |
| Inox 304 | 0 | Trung bình | Axit nhẹ, thực phẩm, nước sạch |
| Inox 316 | 2–3 | Tốt | Nước biển, axit loãng, công nghiệp hóa chất |
| Inox 904L | 4–5 | Rất tốt | Axit mạnh, ngành hóa chất, dầu khí |
Inox 316 – lựa chọn tối ưu trong môi trường ăn mòn cao
Ngoài môi trường axit, inox còn phải làm việc trong môi trường nước biển – nơi chứa nhiều ion Cl⁻ (clorua). Các ion này phá vỡ màng oxit bảo vệ trên bề mặt kim loại, gây ăn mòn rỗ (pitting corrosion) và ăn mòn khe (crevice corrosion). Cơ chế này tương tự tác động của axit loãng, nên chỉ những loại inox có thành phần hợp kim đặc biệt mới chịu được lâu dài.
Inox 316 là vật liệu đáp ứng tốt yêu cầu này. Thành phần của nó gồm:
- Crom (Cr 16–18%) tạo lớp oxit bảo vệ bề mặt.
- Niken (Ni 10–14%) giữ cấu trúc austenit ổn định.
- Molypden (Mo 2–3%) tăng khả năng chống ion Cl⁻, giúp inox 316 chống rỉ trong nước mặn và axit nhẹ.
Nhờ thành phần này, inox 316 bền hơn inox 304 từ 3–5 lần trong môi trường có muối hoặc hóa chất. Khi lớp màng oxit bị tấn công, molypden sẽ giúp tái tạo nhanh lớp bảo vệ, ngăn quá trình oxy hóa lan rộng.
Vì sao inox 316 được dùng trong môi trường nước biển
Nước biển có pH gần trung tính, nhưng chứa hàm lượng ion Cl⁻ cao từ muối NaCl. Các ion này dễ xuyên qua màng oxit bảo vệ, tạo ra điểm ăn mòn rỗ nhỏ. Khi oxy và độ ẩm tiếp tục xâm nhập, vết rỗ lan rộng khiến kim loại bị yếu dần. Đây là lý do hầu hết thép thường và inox 304 đều bị rỉ khi tiếp xúc lâu với nước biển.
Inox 316 khắc phục được nhược điểm đó nhờ hàm lượng molypden (Mo) từ 2–3%). Nguyên tố này giúp ổn định màng oxit và ngăn ion Cl⁻ phản ứng với crom, từ đó hạn chế quá trình ăn mòn điện hóa. Kể cả khi lớp màng bị tổn thương, inox 316 vẫn có thể tự tái tạo lại lớp oxit bảo vệ, duy trì khả năng chống rỉ.
Ngoài ra, niken (Ni) trong inox 316 giúp cấu trúc kim loại dẻo và ổn định hơn trong môi trường có dao động nhiệt độ và áp suất, vốn phổ biến ở khu vực ven biển hoặc ngoài khơi.
Trong thực tế, inox 316 được dùng cho:
- Lan can, tay vịn, bu lông và chi tiết hàn trên tàu, cảng biển.
- Hệ thống dẫn nước mặn và thiết bị xử lý nước biển.
- Bộ trao đổi nhiệt, bồn chứa hóa chất và dung dịch muối.
Một số loại inox khác có khả năng chịu axit cao
Khả năng chịu axit của inox phụ thuộc vào thành phần hợp kim và điều kiện sử dụng. Ngoài inox 316, có nhiều loại inox khác được phát triển riêng cho môi trường có tính ăn mòn mạnh hơn.
Inox 316L – dùng cho môi trường axit nhẹ và khu vực có mối hàn
Inox 316L có hàm lượng carbon thấp hơn inox 316. Khi hàn hoặc gia công ở nhiệt độ cao, loại này hạn chế được ăn mòn tại vùng nhiệt ảnh hưởng.
Cách sử dụng thực tế:
- Chọn inox 316L nếu bồn, ống hoặc khung cần hàn nhiều.
- Sau khi hàn, làm sạch mối hàn bằng dung dịch passivation để tái tạo lớp màng bảo vệ.
- Tránh để vật liệu tiếp xúc với axit HCl hoặc H₂SO₄ đậm đặc.
Inox 904L – chịu được axit mạnh và nước có clo cao
Inox 904L chứa hàm lượng molypden (Mo) và niken (Ni) cao hơn nhiều so với 316. Loại này hoạt động tốt trong môi trường axit sulfuric, phosphoric và nước biển có ion Cl⁻ cao.
Ứng dụng và hướng dẫn:
- Dùng cho bồn chứa hóa chất, thiết bị trao đổi nhiệt, hoặc nhà máy xử lý nước biển.
- Không cần phủ lớp chống ăn mòn bổ sung nếu bề mặt được đánh bóng.
- Kiểm tra định kỳ mỗi 6 tháng để loại bỏ muối bám trên bề mặt.
Inox Duplex 2205 – kết hợp độ bền và khả năng chống axit vượt trội
Inox Duplex 2205 có cấu trúc kép (ferrite + austenite) giúp chịu tải tốt hơn và chống ăn mòn cao hơn inox 316.
Hướng dẫn chọn và sử dụng:
- Chọn Duplex 2205 cho môi trường vừa có axit, vừa có áp suất cao như thiết bị dầu khí.
- Không dùng trong môi trường có nhiệt độ trên 250°C vì cấu trúc kép dễ mất ổn định.
- Gia công bằng dụng cụ chuyên dụng, tránh làm xước bề mặt gây điểm rỗ.
Inox 310 và 317 – chịu nhiệt và axit hữu cơ
Hai loại này phù hợp cho môi trường có axit yếu nhưng nhiệt độ cao như sản xuất hóa chất hoặc thực phẩm.
Cách dùng hiệu quả:
- Sử dụng cho đường ống dẫn hơi có chứa axit acetic hoặc citric.
- Làm sạch định kỳ để loại bỏ cặn oxit sinh ra khi nhiệt độ cao.
- Không khuyến nghị cho môi trường chứa ion clo hoặc axit vô cơ đậm đặc.
Cách chọn inox chịu axit phù hợp
- Xác định loại axit: vô cơ (HCl, H₂SO₄) hay hữu cơ (citric, acetic).
- Xác định điều kiện vận hành: nhiệt độ, áp suất, thời gian tiếp xúc.
- Chọn inox có Mo ≥ 2% nếu môi trường có clo hoặc nước mặn.
- Ưu tiên inox 904L hoặc Duplex 2205 nếu axit mạnh hoặc ăn mòn điện hóa cao.
- Liên hệ đơn vị cung cấp uy tín như Inox Quang Minh để kiểm tra mác thép và chứng chỉ xuất xưởng trước khi thi công.
Nếu doanh nghiệp của quý khách đang tìm kiếm đơn vị cung cấp các loại ống inox công nghiệp 304, 316, tấm, phụ kiện ống inox mác thép 304 cũng như mác thép 316 là cho công trình của mình, vui lòng liên hệ QMS – Inox Quang Minh qua số Hotline/Zalo: 0906.345.304 để được tư vấn và báo giá ngay!
