Vì sao Inox 304 vẫn rỉ sét? Nguyên nhân và cách xử lý triệt để

Inox 304 được ưa chuộng vì chống ăn mòn tốt và dễ gia công. Tuy nhiên, không ít công trình tại Hà Nội và ven biển miền Bắc vẫn thấy 304 “ố vàng”, rỗ hoặc rỉ loang. Bài viết này giải thích vì sao inox 304 vẫn bị rỉ sét, cách chẩn đoán đúng nguyên nhân và quy trình xử lý triệt để. Đây là phần trọng yếu trong bảo dưỡng – vệ sinh – phục hồi các sản phẩm inox để đạt tuổi thọ thiết kế.

Tóm tắt nhanh: Khi nào Inox 304 có thể rỉ?

– Môi trường có clo/muối (ven biển, hồ bơi, dung dịch tẩy Javen/NaClO, HCl): dễ rỗ (pitting), ố trà (tea staining).
– Vùng hàn bị cháy màu, không pickling/passivation sau hàn: màng thụ động suy yếu, dễ rỉ.
– Nhiễm sắt tự do do gia công bằng dụng cụ thép carbon, bụi mài, bắn toé kim loại.
– Nước đọng, khe kẽ, lỗ bẩn tích tụ muối/bụi làm thiếu oxy: ăn mòn kẽ.
– Vật liệu kém tiêu chuẩn (Cr/Ni thấp hơn ASTM), sai mác, hoặc thiết kế/thi công không đúng.
– Ăn mòn điện hóa khi tiếp xúc kim loại khác mà không cách điện.

Cơ chế chống ăn mòn của Inox 304 và giới hạn

– Inox 304 hình thành màng thụ động Cr2O3 cực mỏng tự tái tạo trong môi trường có oxy. Thành phần tiêu chuẩn: Cr 18–20%, Ni 8–10.5%, C ≤ 0.08% (304L: C ≤ 0.03%) theo ASTM A240.
– Trong môi trường clorua, màng thụ động có thể bị xuyên thủng tại điểm khuyết tật → gây rỗ (pitting) và ăn mòn kẽ (crevice). 304 có chỉ số PREN ~18–19, thấp hơn 316 (PREN ~24) nên kém bền clo hơn.
[Nguồn: BSSA; Nickel Institute]

Nguyên nhân phổ biến khiến 304 rỉ sét tại công trình

1) Clo/muối và “tea staining”

– Không khí ven biển, bắn nước mặn, nước rửa có ion Cl- hoặc hóa chất tẩy clo (NaClO, Ca(ClO)2) gây ố nâu, ố trà rồi tiến triển thành rỗ.
– Rủi ro tăng mạnh khi bề mặt thô (No.1, 2B xước, hairline chưa bịt kín), nhiệt độ cao, bảo dưỡng kém, hoặc thiết kế tạo đọng nước.
[Nguồn: ASSDA – Tea Staining; Outokumpu]

2) Nhiễm sắt tự do (free iron/rouge)

– Dùng bàn chải, đĩa mài thép carbon, cùng chỗ gia công cho thép thường và inox; hạt mài mang sắt bám lên bề mặt inox. Sắt này rỉ trước, lan ra bề mặt.
– Thường thấy dạng vệt rỉ mảnh, mịn; cạo nhẹ có thể bong.
[Nguồn: ASTM A380]

3) Hàn không đúng quy trình

– Màu cháy (heat tint) và xỉ ôxít sau hàn làm giảm Cr cục bộ; nếu không pickling và passivation, vùng HAZ rỉ rất nhanh.
– Nhạy cảm kết tinh biên (sensitization) 450–850°C gây kết tủa Cr23C6; 304L giảm rủi ro này.
[Nguồn: ASTM A380; Nickel Institute]

4) Nước đọng, khe kẽ, bám bẩn

– Ở khe, chân đế, ren, mặt dưới tấm, thiếu oxy làm màng thụ động không tái tạo, ion Cl- tập trung → ăn mòn kẽ.
– Bụi công nghiệp, SOx/NOx, muối đường… giữ ẩm và tăng dẫn điện.
[Nguồn: BSSA]

5) Hóa chất tẩy rửa sai

– HCl, chất tẩy gốc clo (Javen), chất tẩy rỉ mạnh cho bê tông, axit halogen… tấn công inox 304, đặc biệt khi nhiệt độ cao.
– Dư lượng muối/axit không rửa kỹ tiếp tục ăn mòn.
[Nguồn: Nickel Institute]

6) Vật liệu sai mác hoặc kém chất lượng

– Cr/Ni thấp hơn chuẩn hoặc trộn lẫn; thiếu chứng chỉ MTC/PMI.
– Bề mặt cán thô, xước sâu, không phủ bảo vệ trong vận chuyển.

7) Ăn mòn điện hóa

– 304 nối với thép carbon/nhôm/đồng trong môi trường ẩm mà không cách điện → 304 thành cực dương cục bộ và rỉ tại mối nối.

Phân biệt “rỉ bẩn” và ăn mòn thật

– Quan sát nhanh:
– Rỉ bẩn/nhiễm sắt: vệt nâu mỏng, phân bố theo dòng nước, cạo/đánh pad nylon có thể sạch, không thấy hố rỗ.
– Ăn mòn rỗ/kẽ: có lỗ kim, bề mặt sần, mép hố tối; lau không hết.
– Thử nghiệm đơn giản:
– Làm sạch dầu mỡ, nhỏ nước sạch: nếu nước lan đều thành màng (water-break free) sau passivation, bề mặt thường ổn.
– Thử Ferroxyl (theo ASTM A380) phát hiện sắt tự do.
– Kiểm tra mác vật liệu:
– Dùng PMI/XRF, đối chiếu chứng chỉ EN 10204 3.1. 304 không chứa Mo; nếu có ~2% Mo là 316.
[Nguồn: ASTM A380; BSSA]

Quy trình xử lý triệt để rỉ sét trên Inox 304

Lưu ý an toàn: Dùng găng, kính, mặt nạ; thông gió tốt. Hóa chất pickling có HF rất nguy hiểm – chỉ kỹ thuật viên được huấn luyện mới thực hiện.

– Bước 1: Xác định nguyên nhân
– Ghi nhận vị trí, môi trường (ven biển, hóa chất, hồ bơi), có mối hàn/khe kẽ hay không, lịch bảo dưỡng.
– Bước 2: Vệ sinh sơ bộ và tẩy dầu
– Dùng chất tẩy trung tính/kiềm nhẹ pH 7–10; không dùng HCl/Javen. Chà bằng pad nylon hoặc vải mềm theo thớ xước. Rửa nước sạch, lau khô.
– Bước 3: Loại bỏ rỉ/nhiễm sắt cơ học
– Dùng pad Scotch-Brite không chứa sắt, hạt mài dành riêng cho inox. Tuyệt đối không dùng bàn chải thép carbon hay len thép.
– Bước 4: Tẩy gỉ – tẩy xỉ hàn (pickling) khi có cháy màu/xỉ
– Dùng gel/tắm pickling gốc HNO3 + HF để loại lớp ôxít dày sau hàn, theo hướng dẫn nhà sản xuất; xử lý chất thải đúng quy định. Nếu không bắt buộc, ưu tiên phương án không HF.
– Thay thế an toàn hơn: tẩy bằng axit photphoric cho ố nhẹ, sau đó passivation.
[Nguồn: ASTM A380]
– Bước 5: Thụ động hóa (passivation) theo chuẩn
– ASTM A967:
– Dung dịch nitric 20–50% ở 20–60°C trong 20–30 phút, hoặc
– Dung dịch citric 4–10% ở 20–60°C trong 10–30 phút.
– Mục tiêu: hòa tan sắt tự do và làm giàu Cr bề mặt, khôi phục màng thụ động.
[Nguồn: ASTM A967]
– Bước 6: Rửa – trung hòa – sấy khô
– Rửa nước sạch áp lực vừa; nếu dùng axit, trung hòa theo khuyến nghị; sấy khô để tránh vệt muối.
– Bước 7: Kiểm tra lại
– Quan sát rỗ, làm thử water-break. Với yêu cầu cao (thực phẩm/điện tử), cân nhắc điện hóa đánh bóng (electropolishing) để tăng độ thụ động và giảm nhám.
– Bước 8: Bảo vệ bổ sung (khi môi trường khắc nghiệt)
– Dùng sealant/sơn trong suốt chuyên dụng cho inox ở ngoại thất; hoặc xem xét nâng cấp hợp kim (316/2205) tại vùng đặc biệt khắc nghiệt.

Bảo dưỡng phòng ngừa theo môi trường

– Trong nhà khô hoặc ẩm nhẹ (xưởng, văn phòng):
– Chu kỳ vệ sinh: 3–6 tháng.
– Dùng chất tẩy trung tính/kiềm nhẹ; lau khô sau rửa.
– Ngoài trời đô thị/công nghiệp (bụi, SOx/NOx):
– Chu kỳ: 1–3 tháng. Rửa nước sạch để loại muối/bụi, sau đó tẩy rửa nhẹ.
– Ven biển (<5 km bờ biển) hoặc gần hồ bơi: - Chu kỳ: hàng tuần đến hàng tháng tùy phơi nhiễm. Rửa nước ngọt áp lực thấp để cuốn muối; vệ sinh bằng dung dịch trung tính; định kỳ passivation bằng dung dịch citric. - Cân nhắc bề mặt mịn hơn (No.4 tinh, 240–320 grit) hoặc electropolish; hạn chế khe kẽ, thiết kế thoát nước tốt. Với tay vịn, mặt dựng ngoài trời: ưu tiên 316/316L. - Sau hàn/lắp đặt: - Pickling + passivation bắt buộc ở vùng cháy màu; dùng chổi inox riêng; back purging cho mối hàn ống/quanh khí. - Hóa chất nên/không nên dùng: - Nên: xà phòng trung tính, chất tẩy dầu kiềm nhẹ, cồn isopropyl cho dấu vân tay, dung dịch citric/passivation chuyên dụng. - Tránh: HCl, chất tẩy gốc clo (NaClO/Javen), muối ăn, thuốc tẩy rỉ cho bê tông, len thép. [Nguồn: ASSDA; Nickel Institute; BSSA]

Kiểm tra và xác minh vật liệu

– Chứng chỉ MTC (EN 10204 3.1) với heat number rõ ràng.
– Kiểm tra PMI/XRF tại hiện trường để xác nhận 304/304L; 316 có Mo ~2.0–2.5%.
– Với yêu cầu clo cao (hồ bơi, ven biển trực diện sóng), cân nhắc chuyển 316/316L hoặc duplex 2205 để tăng PREN và chống rỗ.
[Nguồn: Nickel Institute; IMOA]

Hỏi nhanh – đáp gọn

– Inox 304 có rỉ vĩnh viễn không?
– Không. Đa số là ố bẩn/nhiễm sắt xử lý được bằng làm sạch, pickling và passivation đúng quy trình.
– Dùng Javen vệ sinh inox được không?
– Không khuyến nghị. Clo gây rỗ và ố trà; nếu bắt buộc dùng khử trùng clo, phải rửa xối nước sạch và lau khô ngay.
– Tại sao vùng hàn rỉ nhanh nhất?
– Cháy màu làm nghèo Cr và tạo ôxít dày; nếu không pickling/passivation, màng thụ động không khôi phục đủ.
– 304 hay 316 cho ven biển?
– 316 (có Mo) chống rỗ tốt hơn; 304 chỉ phù hợp khi bảo dưỡng rất tốt và không trực diện phun sương mặn.

Nguồn tham khảo

– ASTM A380/A380M – Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts.
– ASTM A967/A967M – Chemical Passivation Treatments for Stainless Steel Parts.
– ASSDA Technical Bulletin: Preventing Tea Staining on Stainless Steel – https://www.assda.asn.au/technical-info/technical-faqs/tea-staining
– Nickel Institute – Cleaning and maintenance of stainless steel; chloride effects – https://nickelinstitute.org
– BSSA (British Stainless Steel Association) – Cleaning stainless steel; fabrication guidance – https://bssa.org.uk
– Outokumpu Knowledge Center – Technical articles on stainless steel surfaces and corrosion – https://www.outokumpu.com/en/expertise/knowledge-center
– IMOA – Tea staining and alloy selection near coasts – https://www.imoa.info

Kết luận

Inox 304 chống ăn mòn tốt nhưng không “miễn dịch” với clo, nhiệt ảnh hưởng hàn, nhiễm sắt và điều kiện đọng nước. Chìa khóa là: chọn đúng vật liệu/hoàn thiện bề mặt, thi công đúng (pickling + passivation sau hàn), vệ sinh định kỳ bằng hóa chất phù hợp và thiết kế giảm đọng nước – khe kẽ. Khi đã xuất hiện rỉ, xử lý triệt để gồm làm sạch, tẩy cơ học, pickling (khi cần) và passivation theo ASTM A967. Với môi trường ven biển/hồ bơi, nên nâng cấp sang 316/316L hoặc bảo vệ bề mặt tốt hơn để đảm bảo tuổi thọ.

Cần tư vấn chọn mác thép, quy trình xử lý tại hiện trường hoặc báo giá vật tư – dịch vụ pickling/passivation? Liên hệ Inox Cuong Thinh: Hotline 0343.417.281 · Email inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com để được chuyên gia hỗ trợ và nhận báo giá tốt nhất.