Inox và thép thường khác nhau thế nào? So sánh A–Z thực dụng

Inox (thép không gỉ) và thép thường là hai nhóm vật liệu kim loại nền sắt được dùng rộng rãi nhất trong công nghiệp và xây dựng. Hiểu đúng khác biệt cốt lõi giúp kỹ sư, nhà thầu và xưởng cơ khí chọn đúng vật liệu ngay từ đầu, tối ưu chi phí vòng đời và độ bền. Bài viết này là hướng dẫn A–Z, độc lập và đầy đủ, trong chuỗi “Kiến thức nền tảng về thép không gỉ”.

Định nghĩa nhanh: Inox vs Thép thường

– Inox: Hợp kim sắt chứa tối thiểu 10,5% Cr (chrom) tạo lớp màng thụ động Cr2O3 tự phục hồi, cho khả năng chống ăn mòn vượt trội. Nhóm chính: Austenitic (304, 316, 201), Ferritic (430), Martensitic (410, 420), Duplex (2205). Chuẩn hay gặp: ASTM A240 (tấm), ASTM A312 (ống).
– Thép thường (carbon/thép hợp kim thấp): Hàm lượng C điển hình 0,05–0,30% (thép cacbon thấp) và các nguyên tố hợp kim thấp. Không có lớp thụ động tự nhiên, cần sơn/mạ để chống gỉ. Mác phổ biến: A36, SS400, Q235, CT3; ống: ASTM A53/A106, thép hộp: ASTM A500.

So sánh cốt lõi theo tiêu chí kỹ thuật

1) Thành phần & vi cấu trúc

– Inox:
– Tối thiểu 10,5% Cr; 304 có ~18% Cr, 8% Ni; 316 có ~16–18% Cr, 2–3% Mo; 201 giảm Ni, bổ sung Mn/N.
– Vi cấu trúc austenit (không từ), ferrit (từ), martensit (từ) hoặc duplex (pha kép austenit–ferrit).
– Thép thường:
– Chủ yếu Fe + C; đôi khi có Mn, Si, P, S ở mức thấp.
– Vi cấu trúc ferrit + peclit; tùy xử lý nhiệt/cán nguội.

Ý nghĩa thực tế: thêm Cr/Ni/Mo ở inox tạo khả năng thụ động chống ăn mòn; thép thường thiếu lớp bảo vệ tự nhiên.

2) Khả năng chống ăn mòn

– Inox:
– Lớp thụ động tự phục hồi trong môi trường oxy hóa trung tính; chống gỉ tốt trong khí quyển, nước sạch.
– Nhạy với pitting/crevice do ion Cl– (nước biển, hóa chất). Mức độ chống pitting được ước theo PREN ≈ %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N (304 ~ 18–19; 316 ~ 24; duplex 2205 ~ 34+).
– Thép thường:
– Gỉ nhanh trong môi trường ẩm, mặn hoặc công nghiệp nếu không bảo vệ.
– Cần sơn, mạ kẽm nhúng nóng hoặc giải pháp bảo trì định kỳ.

Kết luận: Inox vượt trội về chống ăn mòn nội tại; 316/duplex cho môi trường ven biển/nước mặn; thép thường phải dựa vào lớp phủ.

3) Tính chất cơ học (điển hình, ở trạng thái ủ/cán nóng)

– Inox austenit 304/316: giới hạn chảy ~205–215 MPa; bền kéo tối đa ~515–620 MPa; dẻo dai cao; làm việc tốt ở −196°C đến ~400°C.
– Thép thường A36/SS400: giới hạn chảy tối thiểu ~235–250 MPa; bền kéo ~400–550 MPa; dẻo dai phụ thuộc thành phần và chiều dày.
– Inox cán nguội (301, 304) có thể tăng bền đáng kể nhờ biến cứng nguội.
– Duplex 2205: giới hạn chảy ~450–550 MPa, cao hơn 304/316 và A36.

Ý nghĩa: nếu cần độ bền chảy rất cao với khối lượng thấp, cân nhắc duplex hoặc thép hợp kim cao; nếu ưu tiên chống gỉ và dẻo dai, 304/316 phù hợp; kết cấu phổ thông có thể dùng A36/SS400 kèm sơn/mạ.

4) Tính chất nhiệt và điện

– Dẫn nhiệt: thép thường ~45–60 W/m·K; inox 304 ~16 W/m·K; 430 ~26 W/m·K. Inox dẫn nhiệt kém hơn.
– Hệ số giãn nở dài: thép thường ~11–13 µm/m·K; inox austenit ~16–17,5 µm/m·K. Inox giãn nở nhiều hơn khi nóng.
– Điện trở suất: inox cao hơn (dẫn điện kém). Ảnh hưởng đến hàn (nhiệt tập trung hơn) và gia công nhiệt.

5) Từ tính

– Austenitic (304, 316, 201): không từ ở trạng thái ủ; có thể hơi nhiễm từ sau cán nguội/hàn.
– Ferritic (430) & Martensitic (410): từ tính mạnh.
– Thép thường: từ tính.
Lưu ý: “Inox không hút nam châm” chỉ đúng cho inox austenit ở trạng thái ủ; không dùng nam châm như phép thử duy nhất nhận diện chất lượng.

6) Hàn, cắt, gia công

– Hàn:
– Inox 304/316/201: hàn tốt; nên dùng cấp “L” (304L/316L) hạn chế nhạy cảm hóa (sensitization) 450–850°C; dùng que/dây ER308L/ER316L; bảo vệ khí tốt, kiểm soát nhiệt vào.
– Thép thường: hàn dễ; thép carbon cao cần preheat/postheat để tránh nứt.
– Gia công cắt gọt:
– Inox austenit dễ biến cứng nguội; cần dao hợp kim cứng, tốc độ cắt thấp hơn thép thường 30–50%, tưới nguội dồi dào; mác 303 gia công tốt hơn 304.
– Thép thường gia công dễ, mòn dao chậm hơn.
– Cắt nhiệt:
– Oxy-gas phù hợp thép thường (inox không cắt bằng oxy-gas do không oxy hóa như thép carbon); inox dùng plasma, laser, waterjet.

7) Bề mặt & vệ sinh

– Inox: nhiều hoàn thiện bề mặt (No.1, 2B, BA, No.4 hairline, HL, gương 8K). Khả năng vệ sinh, chống bám bẩn, đáp ứng yêu cầu an toàn thực phẩm (304/316) nên được dùng cho bếp, dược, F&B.
– Thép thường: cần sơn/mạ; bề mặt dễ gỉ bẩn; không phù hợp tiếp xúc thực phẩm.

8) Khối lượng riêng và trọng lượng

– Inox ~7,9–8,0 g/cm³; thép thường ~7,85 g/cm³. Chênh lệch nhỏ; trọng lượng chủ yếu phụ thuộc thiết kế tiết diện và mác.

9) Độ bền thời tiết/ngoài trời

– Đô thị nội địa: inox 304 đủ dùng; thép thường cần sơn tốt và bảo trì.
– Ven biển/khí quyển mặn: inox 316/duplex ưu tiên; 304 dễ bị rỗ/ố tràm; thép mạ kẽm tuổi thọ giảm nhanh nếu lớp mạ bị xước.

Ứng dụng tiêu biểu ở Việt Nam

– Inox 304: lan can, bồn nước, thiết bị bếp công nghiệp, ống vi sinh, kết cấu ngoài trời nội địa.
– Inox 316: công trình ven biển, xử lý nước, hóa chất nhẹ, tàu thuyền.
– Inox 201: nội thất trong nhà, trang trí khô; tránh môi trường ẩm mặn.
– Inox 430: thiết bị gia dụng, ốp trang trí trong nhà, yêu cầu nhiễm từ.
– Thép thường A36/SS400/Q235: khung kết cấu, dầm, cột, bích, bồn áp lực (khi được sơn/phủ), ống đen/ống mạ kẽm, thép hộp kết cấu.

Chi phí: Giá ban đầu vs chi phí vòng đời

– Giá vật liệu: theo kinh nghiệm thị trường, inox 304 thường cao hơn thép thường khoảng 2,5–4 lần theo kg; 316 cao hơn 304 ~25–40%. 201 rẻ hơn 304 ~20–35%. (Tỷ lệ biến động theo thời điểm).
– Chi phí vòng đời (LCC):
– Thép thường: cần sơn lót + sơn phủ ban đầu; chu kỳ sơn lại 3–5 năm (đô thị) hoặc 1–3 năm (ven biển/công nghiệp). Rủi ro dừng máy, ăn mòn cục bộ, thay thế chi tiết.
– Inox: chi phí bảo trì thấp (làm sạch định kỳ); tuổi thọ 15–30+ năm tùy mác/môi trường.
Ví dụ nhanh: lan can 100 m tại khu ven biển
– Phương án A (thép thường mạ kẽm + sơn): CAPEX = 1×; OPEX 10 năm ≈ 0,6–1,0× (sơn lại, sửa gỉ). LCC 10 năm ≈ 1,6–2,0×.
– Phương án B (inox 316 No.4): CAPEX = 2,5–3,0×; OPEX 10 năm ≈ 0,1–0,2×. LCC 10 năm ≈ 2,6–3,2× nhưng tuổi thọ 20–30 năm; tính trên 20 năm, inox 316 thường rẻ hơn trên mỗi năm phục vụ và ít rủi ro hỏng.

Nhận diện nhanh ngoài công trường

– Nam châm: 304/316 mới thường không hút; 430/410 và thép thường hút. Không đủ để kết luận dứt khoát.
– Quan sát bề mặt: inox 2B/BA sáng, đều; thép thường có vảy cán, dễ ố gỉ.
– Phản ứng gỉ nhanh: để qua đêm ngoài trời, thép thường ố nâu; inox không đổi (trừ môi trường mặn, có thể ố nhẹ).
– Spark test (đá mài): thép carbon tia dài, sáng; inox tia ngắn, ít cháy sao.
– PMI/XRF: xác thực mác bằng máy phân tích phổ; nên yêu cầu Mill Test Certificate (MTC).

Tiêu chuẩn & mác phổ biến tương đương

– Inox:
– Tấm/cuộn: ASTM A240 (304/304L, 316/316L, 201, 430).
– Ống hàn trang trí: ASTM A554; Ống công nghiệp: ASTM A312.
– Thanh/đặc: ASTM A276.
– Thép thường:
– Thép tấm kết cấu: ASTM A36, JIS SS400, GB Q235.
– Ống hàn đen: ASTM A53; Ống đúc áp lực: ASTM A106.
– Thép hộp kết cấu: ASTM A500.
Ghi chú: Tại Việt Nam, các mác thương mại hay gặp gồm 201/304/316/430 cho inox; CT3/SS400/A36/Q235 cho thép thường.

Hướng dẫn chọn vật liệu theo môi trường làm việc

– Trong nhà khô, trang trí: inox 201/430 hoặc thép thường sơn tĩnh điện (tùy ngân sách và yêu cầu vệ sinh).
– Ngoài trời nội địa (không mặn): inox 304 cho tay vịn, lan can, mái; thép mạ kẽm + sơn cho kết cấu lớn.
– Ven biển (<5 km bờ biển) hoặc phun sương muối: inox 316 hoặc duplex 2205; tránh 201/304 cho chi tiết phơi mưa. - Thực phẩm/dược: inox 304/316 bề mặt 2B/BA/No.4; xử lý thụ động theo ASTM A967. - Hóa chất nhẹ (clorua/nước muối): ưu tiên 316/duplex; kiểm tra tương thích hóa chất cụ thể. - Nhiệt cao (≤450°C lâu dài cho austenit; ferrit/martensit dùng theo chuẩn nhiệt): tham khảo dữ liệu mác.

Các lỗi chọn vật liệu thường gặp

– Dùng inox 201/304 cho công trình sát biển, gây rỗ nhanh.
– Dùng “nam châm không hút” để kết luận “đây là 304 xịn”; bỏ qua chứng chỉ và kiểm tra PMI.
– Thiết kế khe kẽ (crevice) và mối hàn không vệ sinh trong môi trường ẩm mặn, khiến inox vẫn bị ăn mòn kẽ.
– Chọn 304 thay vì 316 cho bồn hóa chất có Cl–; không tính toán PREN.
– Tiết kiệm CAPEX bằng thép thường ở vị trí khó bảo trì, dẫn đến OPEX cao và dừng máy.

Câu hỏi nhanh

– Inox có cần sơn không? Thông thường không; nhưng có thể sơn phủ trang trí hoặc tăng bền ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt.
– Inox có rỉ sét không? Có thể, trong môi trường clorua cao hoặc khi bề mặt bị nhiễm sắt/thiết kế bẫy bẩn; xử lý làm sạch, pickling-passivation sẽ khôi phục thụ động.
– Thép mạ kẽm có thay thế inox không? Có trong môi trường nhẹ, chu kỳ bảo trì phù hợp; không tương đương về vệ sinh, thẩm mỹ và tuổi thọ ở ven biển/ăn mòn cao.

Nguồn tham khảo

– ASTM International: ASTM A240 (tấm inox), ASTM A312 (ống inox), ASTM A36/A53/A106/A500 (thép carbon).
– Nickel Institute – Stainless Steels: Properties and Applications; Guidelines for Corrosion Prevention.
– Outokumpu/ATI/AK Steel Datasheets cho 304/316/201/430/2205.
– SSINA (Specialty Steel Industry of North America): Stainless Steel for Design Engineers.
– ISO 8044: Corrosion of metals and alloys – Basic terms and definitions.
– World Steel Association: Steel Standards và So sánh mác.
(Các dữ liệu giá trị điển hình nêu trên mang tính tham khảo; luôn đối chiếu MTC/TCVN/ASTM của lô hàng cụ thể.)

Kết luận

– Cốt lõi khác biệt: inox có ≥10,5% Cr tạo lớp thụ động chống ăn mòn tự nhiên; thép thường thì không và phải dựa vào lớp phủ.
– Tính năng: inox vượt trội về chống gỉ, vệ sinh và bảo trì; thép thường dễ gia công, giá đầu vào thấp, phù hợp kết cấu lớn khi được bảo vệ tốt.
– Lựa chọn: 304 cho ngoài trời nội địa; 316/duplex cho ven biển/clorua; 201/430 cho nội thất khô; thép thường cho kết cấu kinh tế có kế hoạch bảo trì.
– Chi phí: đừng chỉ nhìn CAPEX; LCC và rủi ro dừng máy thường nghiêng về inox trong môi trường ăn mòn.

Cần tư vấn mác vật liệu, độ dày, bề mặt hoặc thay thế tương đương theo tiêu chuẩn? Liên hệ Inox Cuong Thinh để được kỹ sư vật liệu hỗ trợ và báo giá tốt nhất.
Hotline: 0343.417.281
Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com