Đặc điểm của vòng bi thép không gỉ và ứng dụng trong công nghiệp
1. Vòng bi thép không gỉ là gì?
Vòng bi thép không gỉ, hay còn gọi là vòng bi inox, được chế tạo từ loại thép đặc biệt với thành phần chứa hàm lượng lớn Crom và Niken. Loại thép này có khả năng chống ăn mòn vượt trội so với các loại thép thông thường, đặc biệt trong môi trường ẩm ướt hoặc chứa hóa chất. Điều này giúp vòng bi thép không gỉ không chỉ bền bỉ mà còn giữ được hiệu suất làm việc cao trong thời gian dài.
Cấu tạo của vòng bi thép không gỉ bao gồm:
- Vòng trong và vòng ngoài: Được làm từ thép không gỉ, tăng khả năng chống gỉ sét.
- Vòng cách: Thường được làm từ nhựa cao cấp, đồng hoặc thép không gỉ, giúp định vị các con lăn và giảm ma sát.
- Con lăn: Có thể là bi hoặc con lăn trụ, chịu tải trọng và chuyển động mượt mà.
- Phớt: Làm từ vật liệu đặc biệt, giúp ngăn bụi bẩn và chất lỏng xâm nhập.
2. Vì sao chọn thép không gỉ?
Thép không gỉ được biết đến với khả năng chống ăn mòn trong nhiều môi trường mà thép công cụ carbon và hợp kim thấp sẽ bị ăn mòn. Khả năng chống ăn mòn là kết quả của một lớp oxit rất mỏng (khoảng 5 nanomet) trên bề mặt thép. Lớp oxit này được gọi là lớp thụ động vì nó làm cho bề mặt thụ động điện hóa khi có môi trường ăn mòn.
Lớp thụ động hình thành do crom được thêm vào thép không gỉ. Thép không gỉ phải có ít nhất 10,5% crôm để lớp thụ động hình thành. Càng nhiều crôm được thêm vào, lớp thụ động càng trở nên ổn định và chống ăn mòn tốt hơn. Các nguyên tố khác như niken, mangan và molypden có thể được thêm vào để tăng cường khả năng chống ăn mòn cho thép không gỉ.
Một yêu cầu khác đối với sự hình thành và duy trì lớp thụ động là bề mặt thép phải tiếp xúc với oxy. Khả năng chống ăn mòn cao nhất, khi thép được tiếp xúc mạnh mẽ và bề mặt được duy trì không có cặn. Nếu tính thụ động bị phá hủy trong các điều kiện không cho phép phục hồi màng thụ động, thì thép không gỉ sẽ bị ăn mòn giống như thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp. Ví dụ, việc che phủ một phần bề mặt — ví dụ, bằng cách tạo lớp phủ sinh học, sơn hoặc lắp đặt một miếng đệm — tạo ra một vùng thiếu oxy bên dưới khu vực được bao phủ. Vùng thiếu ôxy là anốt (so với bề mặt tiếp xúc oxy đậm đặc, được sục khí tốt), có thể dẫn đến sự ăn mòn của vùng được bao phủ.
Rỗ pitting ở thép không gỉ 304.
Trong một số trường hợp nhất định, lớp thụ động có thể bị phá vỡ tại các điểm cục bộ trên bề mặt thép không gỉ mà có tiếp xúc oxy tốt. Khi điều này xảy ra, kim loại có thể bị ăn mòn tại các điểm cục bộ. Đây được gọi là ăn mòn rỗ pitting. Một nguyên nhân phổ biến của ăn mòn rỗ pitting là do tiếp xúc với môi trường nước có chứa clorua. Ví dụ như khí quyển ven biển, muối đường kết hợp với nước mưa và thậm chí cả nước máy có chứa hàm lượng clorua cao.
Ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ 304.
Trong quá trình chế tạo các thành phần hoặc cấu trúc bằng thép không gỉ, có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn. Điều này xảy ra khi thép không gỉ Austenit (ví dụ: 304) tiếp xúc với nhiệt độ từ khoảng 797°F (425°C) đến 1598°F (870°C). Nếu thời gian tiếp xúc quá lâu, các khu vực gần ranh giới hạt của kim loại sẽ mất khả năng chống ăn mòn và có thể bị tấn công khi tiếp xúc với môi trường ăn mòn. Các hạt thoát ra ngoài và kim loại mất đi độ bền. Sự gia tăng tính nhạy cảm với sự ăn mòn bởi sự thay đổi cấu trúc tế vi này được gọi là sự nhạy cảm.
Xem video giải thích tại sao thép không gỉ lại chống được gỉ sét:
Bởi vì ngành công nghiệp thực phẩm là một lĩnh vực đòi hỏi các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về vệ sinh, an toàn, và hiệu quả vận hành. Trong môi trường này, các thiết bị và linh kiện phải đối mặt với những thách thức lớn như độ ẩm cao, hóa chất làm sạch, và sự thay đổi nhiệt độ thường xuyên. Vòng bi inox đã trở thành lựa chọn tối ưu để đáp ứng các yêu cầu khắt khe này.
Để biết thêm nhiều thông tin hơn về vòng bi inox, mời bạn tiếp tục đến với Phần 2: Vòng Bi Inox – Giải Pháp Tối Ưu Cho Ngành Công Nghiệp Thực Phẩm