Inox 316L và 316 cùng thuộc nhóm thép không gỉ Austenitic, giống nhau về thành phần hợp kim và khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, sự khác biệt về hàm lượng Carbon khiến hai mác thép này có đặc tính khác nhau trong một số điều kiện gia công, đặc biệt là quá trình hàn và làm việc trong môi trường ăn mòn sau hàn. Vậy inox 316L và 316, loại nào phù hợp hơn cho các ứng dụng hàn?

1. Tìm hiểu chung về inox 316L và 316

Inox 316L và 316 đều là thép không gỉ Austenitic thuộc hệ Crom – Niken – Molypden. Trong đó, Crom giúp hình thành lớp màng thụ động bảo vệ bề mặt, Niken ổn định cấu trúc Austenitic, còn Molypden tăng khả năng chống ăn mòn cục bộ, đặc biệt trong môi trường có chứa ion Chloride. Hai mác thép này thường dùng để chế tạo bồn chứa, đường ống, thiết bị trao đổi nhiệt, khung đỡ và nhiều kết cấu công nghiệp vận hành trong môi trường có tính ăn mòn. Tuy nhiên, inox 316L giới hạn hàm lượng Carbon ở mức 0,03%, trong khi hàm lượng Carbon ở inox 316 là 0,08%. Nhờ lượng Carbon thấp, inox 316L hạn chế hình thành Carbide Crom khi vật liệu trải qua chu trình nhiệt trong quá trình hàn. Đây là khác biệt quan trọng khi ứng dụng vật liệu cho những kết cấu cần duy trì khả năng chống ăn mòn tại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt.

Inox 316L và 316 đều là thép không gỉ Austenitic thuộc hệ Crom – Niken – Molypden

2. Khác biệt giữa inox 316L và 316 khi hàn

Hàm lượng Carbon trong thành phần hóa học

Theo ASTM A240, inox 316L và 316 sở hữu thành phần Crom, Niken và Molypden gần như tương đương nhau. Tuy nhiên, inox 316 có hàm lượng Carbon tối đa 0,08%, còn inox 316L không vượt quá 0,03%. Hàm lượng Carbon thấp giúp inox 316L hạn chế hình thành Carbide Crom trong quá trình hàn, từ đó giảm nguy cơ suy giảm khả năng chống ăn mòn tại khu vực gần mối hàn.

Khả năng chống ăn mòn tại vùng ảnh hưởng nhiệt

Khi hàn, vùng kim loại xung quanh mối hàn chịu tác động của nhiệt độ cao dẫn đến hiện tượng kết tủa Carbide Crom tại ranh giới hạt. Với inox 316, hiện tượng này có thể làm giảm hàm lượng Crom cục bộ và tăng nguy cơ ăn mòn liên tinh thể. Tuy nhiên, inox 316L với hàm lượng Carbon thấp nên hạn chế tốt hơn hiện tượng nhạy cảm hóa, phù hợp với kết cấu cần duy trì khả năng chống ăn mòn sau hàn.

Cơ tính và khả năng chịu lực của kết cấu

Cũng theo ASTM A240, inox 316 có giới hạn bền kéo và giới hạn chảy tối thiểu cao hơn 316L (đối với sản phẩm dạng tấm ở trạng thái ủ). Cụ thể, inox 316 đạt lần lượt 515 MPa và 205 MPa, trong khi inox 316L đạt 485 MPa và 170 MPa. Vì vậy, inox 316 có lợi thế hơn về cơ tính tối thiểu, còn inox 316L được ưu tiên hơn khi yêu cầu khả năng chống ăn mòn tại vùng hàn.

Hàm lượng Carbon khác nhau nên khả năng hàn của inox 316L và 316 cũng không giống nhau

3. Vì sao inox 316L phù hợp hơn cho kết cấu hàn?

Hạn chế ăn mòn tại các vị trí mối hàn

Như đã phân tích ở trên, inox 316L có hàm lượng Carbon tối đa 0,03%, thấp hơn mức 0,08% của inox inox 316. Nhờ đó, vật liệu hạn chế sự hình thành Carbide Crom trong quá trình hàn, giảm nguy cơ suy giảm hàm lượng Crom tại khu vực lân cận ranh giới hạt. Đây là ưu thế quan trọng giúp inox 316L hạn chế ăn mòn liên tinh thể tại vùng ảnh hưởng nhiệt, đặc biệt đối với kết cấu có nhiều mối hàn hoặc đường hàn liên tục.

Phù hợp với kết cấu tiếp xúc môi trường ăn mòn sau hàn

Trong các hệ thống bồn chứa hóa chất, đường ống dẫn lưu chất hoặc thiết bị công nghiệp, mối hàn thường là vị trí tiếp xúc trực tiếp với môi trường làm việc. Inox 316L phù hợp hơn nhờ khả năng duy trì tính chống ăn mòn tốt tại những khu vực này sau quá trình gia công. Điều này giúp vật liệu đáp ứng yêu cầu vận hành lâu dài của các kết cấu thường xuyên tiếp xúc với hóa chất hoặc lưu chất có tính ăn mòn.

Đáp ứng nhu cầu chế tạo kết cấu nhiều chi tiết ghép nối

Với những thiết bị được lắp ghép từ nhiều chi tiết như khung máy, bồn nhiều khoang hay hệ thống đường ống, quá trình chế tạo thường cần thực hiện nhiều mối hàn ở các vị trí khác nhau. Inox 316L phù hợp với dạng kết cấu này nhờ khả năng hạn chế nguy cơ ăn mòn tại khu vực hàn, giúp các mối liên kết duy trì độ bền và khả năng chống ăn mòn trong quá trình sử dụng.

Giảm phụ thuộc vào xử lý nhiệt sau hàn

Với những thiết bị có kích thước lớn hoặc kết cấu phức tạp, việc xử lý nhiệt sau khi hàn hoàn thiện thường gặp nhiều khó khăn. Trong trường hợp này, inox 316L có lợi thế nhờ hàm lượng Carbon thấp, giúp hạn chế sự hình thành Carbide Crom tại vùng ảnh hưởng nhiệt và giảm nguy cơ ăn mòn liên tinh thể sau hàn. Đặc điểm này giúp vật liệu duy trì khả năng chống ăn mòn tốt hơn tại các vị trí liên kết, phù hợp với những kết cấu có nhiều mối hàn và không thuận tiện cho công đoạn xử lý nhiệt sau chế tạo.

Inox 316L phù hợp cho những kết cấu, thiết kế bồn chứa hóa chất có nhiều mối hàn

4. Trường hợp inox 316 vẫn có thể sử dụng?

Không phải lúc nào inox 316L cũng là lựa chọn tốt nhất cho các kết cấu hàn. Nếu môi trường làm việc không yêu cầu cao về khả năng chống ăn mòn tại vùng ảnh hưởng nhiệt, đồng thời quy trình hàn và xử lý sau hàn được kiểm soát tốt, inox 316 vẫn có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng. Bên cạnh đó, xét về cơ tính, inox 316 có giới hạn bền kéo và giới hạn chảy tối thiểu cao hơn inox 316L. Vì vậy, việc lựa chọn giữa hai mác thép còn phụ thuộc vào yêu cầu chịu lực của kết cấu và điều kiện làm việc thực tế.

5. Lưu ý khi hàn inox 316L và 316

Chọn vật liệu hàn theo mác inox nền

Sự khác biệt về hàm lượng Carbon giữa inox 316L và 316 có ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu hàn. Với inox 316L, dây hàn ER316L thường được ưu tiên để duy trì hàm lượng Carbon thấp tại vùng kim loại đắp, hạn chế nguy cơ ăn mòn liên tinh thể sau hàn. Còn inox 316 có thể sử dụng ER316 hoặc ER316L tùy yêu cầu cơ tính và điều kiện làm việc. Đặc biệt, khi hàn ghép inox 316 với 316L, việc lựa chọn vật liệu hàn cần tính đến cả hai mác thép nền và yêu cầu của liên kết sau hoàn thiện.

Kiểm soát nhiệt để hạn chế nhạy cảm hóa

Mặc dù cả inox 316L và 316 đều thuộc nhóm Austenitic, nhưng hàm lượng Carbon thấp hơn giúp inox 316L ít nhạy cảm với hiện tượng kết tủa Carbide Crom trong quá trình hàn. Với inox 316, nguy cơ này cần được lưu ý hơn nếu chi tiết phải chịu nhiệt trong thời gian dài hoặc trải qua nhiều lượt hàn. Vì vậy, cần kiểm soát nhiệt đầu vào, nhiệt độ giữa các lớp hàn và thời gian làm nguội phù hợp để hạn chế ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn tại vùng ảnh hưởng nhiệt.

Xử lý vùng ảnh hưởng nhiệt sau hàn

Sau khi hàn, cả inox 316 và 316L đều có thể xuất hiện lớp oxit nhiệt tại khu vực mối nối, làm ảnh hưởng đến khả năng duy trì màng thụ động trên bề mặt. Tuy nhiên, inox 316 có nguy cơ nhạy cảm hóa cao hơn do hàm lượng Carbon lớn hơn, đặc biệt khi quá trình hàn tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự kết tủa Carbide Crom. Vì vậy, với inox 316, việc tẩy sạch oxit và đánh giá nhu cầu xử lý nhiệt sau hàn cần được chú trọng. Inox 316L có lợi thế hơn ở khả năng hạn chế ăn mòn liên tinh thể, nhưng vẫn cần làm sạch và thụ động hóa vùng hàn để khôi phục khả năng chống ăn mòn bề mặt.

Qua những chia sẻ trên, chúng ta đã nắm bắt được inox 316L và 316 loại nào phù hợp hơn cho kết cấu hàn cũng như cần lưu ý gì khi gia công. Mọi nhu cầu mua inox 316, 316L và các mác inox công nghiệp khác, quý khách hãy liên hệ UNICO Steel để được tư vấn, báo giá và cung cấp nhanh chóng.

--------------------------------------------------------------------------------------

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI UNICO

Địa chỉ: Số 1137 Đê La Thành, Phường Láng, Hà Nội, Việt Nam

VPĐD Hà Nội: Số 266 Thụy Khuê, Tây Hồ, Hà Nội, Việt Nam

VPĐD TPHCM: 15F6 Đường DN5 - KDC An Sương, Phường Đông Hưng Thuận, HCM, Việt Nam

📞 Hotline Miền Bắc: 0559596886 (Ms.Lan)

Kinh doanh 01: 0969267880 (Mr.Hoàng)

Kinh doanh 02: 0904123459 (Mr.Mạnh)

Kinh doanh 03: 0936157449 (Mr.Thành)

Kinh doanh 04: 0936084349 (Ms.Linh)

📞 Hotline Miền Nam: 0967083036 (Mr.Khoa)

Kinh doanh Miền Nam: 0969856576 (Mr.Tùng)

📩 Email: sales@unicosteel.com.vn