Các loại viền gạch bằng thép không gỉ nào có khả năng chống ăn mòn cho sử dụng ngoài trời?

Hiểu về các cấp độ thép không gỉ để đảm bảo độ bền khi sử dụng ngoài trời

Tại sao hàm lượng Crom và Molypden quyết định khả năng chống ăn mòn trong thực tế

Khả năng chống ăn mòn ngoài trời của các thanh viền gạch bằng thép không gỉ phụ thuộc rất nhiều vào thành phần kim loại của chúng. Hàm lượng crôm cần đạt ít nhất 10,5% để tạo thành lớp oxit bảo vệ, ngăn ngừa sự hình thành gỉ sét bằng cách về cơ bản chặn oxy tiếp xúc. Tuy nhiên, khi điều kiện môi trường trở nên khắc nghiệt, ngay cả lớp bảo vệ này cũng không đủ. Đó là lúc molypden phát huy tác dụng. Việc bổ sung molypden vào hỗn hợp giúp ổn định lớp màng oxit, nhờ đó tăng khả năng chịu đựng với các hợp chất clorua. Các mác thép chứa molypden như mác phổ biến 316 có thể giảm các vết ăn mòn lỗ do tiếp xúc với nước biển gây ra khoảng 70 đến 85 phần trăm, theo các nghiên cứu gần đây từ NACE năm 2023. Ở cấp độ phân tử, những cải tiến này tạo nên sự khác biệt lớn đối với bất kỳ ai lắp đặt gạch ở khu vực ven biển hoặc những nơi có độ ẩm cao, nơi mà các mác thông thường sẽ không tồn tại được lâu.

so sánh thanh viền gạch thép không gỉ 304 và 316: So sánh dựa trên dữ liệu cho môi trường ven biển và ẩm ướt

Việc lựa chọn giữa thép không gỉ cấp 304 và 316 phụ thuộc vào mức độ khắc nghiệt của môi trường. Cấp 304, với 18% crôm và 8% niken, hoạt động tốt trong các điều kiện khô ráo, ở vùng nội địa nhưng kém hiệu quả trong môi trường mặn hoặc ẩm ướt. Cấp 316 bao gồm 2–3% molypden, giúp cải thiện đáng kể độ bền trong các môi trường khắc nghiệt:

Trong độ ẩm trên 80%, thép cấp 316 bị ăn mòn ở mức dưới 0,1 mm/năm—chậm hơn bốn lần so với cấp 304 (ISO 9223). Lợi thế về hiệu suất này rất quan trọng trong các khu vực biển, nơi nồng độ muối trong không khí có thể vượt quá 1,5 mg/m³ mỗi ngày, khiến cấp 316 trở thành lựa chọn rõ ràng để đảm bảo độ tin cậy lâu dài ngoài trời.

Các yếu tố tác động từ môi trường gây thách thức cho các thanh viền gạch thép không gỉ khi sử dụng ngoài trời

Phun muối, tia cực tím và chu kỳ nhiệt: Cách chúng thúc đẩy sự xuống cấp trong các khu vực có nguy cơ cao

Các thanh viền gạch bằng thép không gỉ lắp đặt ngoài trời phải đối mặt với một số vấn đề lớn làm tăng tốc độ hư hỏng theo thời gian. Trước hết, hơi muối từ các khu vực ven biển lân cận để lại các ion clorua, thấm vào lớp phủ oxit crom bảo vệ trên bề mặt kim loại. Điều này khởi phát hiện tượng ăn mòn lỗ – một hiện tượng phổ biến ở các công trình gần biển, nơi các hạt muối len lỏi vào các đường vữa và khe hở giữa các viên gạch chỉ trong vài tuần, theo nghiên cứu của WorldStainless năm ngoái. Tiếp đến là yếu tố ánh nắng. Việc tiếp xúc lâu dài với tia cực tím thực sự phá vỡ các chất bịt kín và keo dính giữ mọi thứ gắn kết với nhau, khiến nước dễ xâm nhập hơn và bắt đầu ăn mòn các mép qua hiện tượng ăn mòn khe hở. Và cũng đừng quên sự thay đổi nhiệt độ trong ngày. Kim loại giãn nở khi nóng lên và co lại khi lạnh đi, do đó sự giãn nở và co ngót liên tục này làm hao mòn những điểm yếu nhất tại các góc và mối nối. Khi tổng hợp tất cả các yếu tố này, các chuyên gia ước tính rằng các hệ thống lắp đặt ngoài trời có thể chỉ tồn tại khoảng 60% thời gian so với khi được lắp đặt trong nhà với điều kiện kiểm soát tốt hơn.

Việc giảm thiểu các tác động kết hợp này đòi hỏi cả việc lựa chọn vật liệu phù hợp và các chiến lược thiết kế bảo vệ.

Tiêu chuẩn thử nghiệm rất quan trọng: Các tiêu chuẩn ASTM B117 và ISO 9223 đánh giá hiệu suất của thanh viền gạch bằng thép không gỉ

Việc đưa ra các dự đoán chính xác về thời gian sử dụng của một vật liệu phụ thuộc rất nhiều vào việc thực hiện các thử nghiệm đúng đắn trong điều kiện kiểm soát. Thử nghiệm ASTM B117 kiểm tra khả năng chịu tác động của muối đối với vật liệu. Về cơ bản, họ đặt các chi tiết trang trí vào buồng phun sương muối liên tục trong khoảng 1.000 giờ. Quá trình này mô phỏng hiện tượng xảy ra khi kim loại nằm gần vùng ven biển trong nhiều năm. Sau khoảng thời gian đó, kỹ thuật viên sẽ đánh giá các yếu tố như sự hình thành các vết lõm trên bề mặt và mức độ hao mòn tổng thể. Một tiêu chuẩn quan trọng khác là ISO 9223, giúp phân loại các cấp độ khắc nghiệt của môi trường từ C1 đến C5. Các phân loại này xem xét mức độ ẩm thực tế và hàm lượng muối có ở các khu vực khác nhau trên thế giới. Đối với những khu vực mà ăn mòn là vấn đề nghiêm trọng, các bộ phận bằng thép không gỉ cần phải chịu được mức độ tấn công ít nhất 25 micromet mỗi năm trước khi bị hỏng. Điều này khiến chúng phù hợp không chỉ cho các công trình ven biển mà còn cho cả các nhà máy gần khu vực hóa chất, cũng như những nơi như hồ bơi và sân ngoài trời, nơi nước bay hơi liên tục và để lại các khoáng chất. Các công ty tuân thủ các quy trình thử nghiệm này có thể đưa ra cho khách hàng những kỳ vọng thực tế về tuổi thọ sản phẩm thay vì chỉ phỏng đoán.

Các Yếu Tố Lắp Đặt Và Hoàn Thiện Quyết Định Khả Năng Chống Ăn Mòn

Nguy Cơ Ẩn: Cách Mà Việc Bịt Kín Không Đúng, Hư Hại Cơ Học Và Bề Mặt Hoàn Thiện Làm Giảm Hiệu Quả Của Các Dải Inox Gạch Ốp

Ngay cả inox chất lượng cao cũng có thể bị hỏng sớm do lắp đặt sai hoặc hoàn thiện không đạt tiêu chuẩn. Ba điểm yếu chính làm giảm hiệu suất:

• Xử lý chống thấm không đúng cách tại các mối nối cho phép độ ẩm chứa ion clorua tích tụ, gây ra hiện tượng ăn mòn khe hở. Ở khu vực ven biển, 83% các trường hợp hư hỏng sớm bắt nguồn từ các mép hở chưa được bịt kín (NACE International 2023).
• Hỏng hóc cơ học —như các vết xước hoặc móp trong quá trình lắp đặt—làm phá vỡ lớp oxit bảo vệ thụ động, để lộ kim loại trần và làm tăng tốc độ ăn mòn lên đến 300% trong môi trường mặn.
• Bề mặt hoàn thiện không tối ưu như đánh bóng thô ráp sẽ giữ lại các chất bẩn trong các hốc vi mô. Ngược lại, bề mặt điện phân hóa cho thấy khả năng chống ăn mòn lâu hơn 40% trong các thử nghiệm phun muối bằng cách loại bỏ các khe hở dễ bị ăn mòn này.

Sử dụng dụng cụ không gây trầy xước, dán màng bảo vệ trong quá trình lắp đặt và lựa chọn bề mặt nhẵn, đánh bóng là những biện pháp thực hành thiết yếu. Những bước này đảm bảo khả năng chống ăn mòn vốn có của vật liệu được phát huy đầy đủ tại hiện trường.

Nẹp gạch bằng thép không gỉ so với các vật liệu viền cạnh thay thế cho ứng dụng ẩm ướt và tiếp xúc cao

Đối với các ứng dụng ngoài trời, ven biển hoặc độ ẩm cao, việc lựa chọn vật liệu phải cân nhắc giữa khả năng chống ăn mòn, độ bền và chi phí vòng đời. Nẹp gạch bằng thép không gỉ vượt trội hơn các lựa chọn thay thế nhờ cấu trúc hợp kim crôm-niken-molybdenum, có khả năng chống lại muối, hóa chất và sự suy giảm do tia cực tím. Bảng so sánh dưới đây làm nổi bật những lợi thế này:

Nhôm đã được anốt hóa có khả năng chống gỉ khá tốt khi vừa mới lắp đặt, mặc dù theo thời gian vật liệu này dễ bị móp và xuất hiện các vết lõm, đặc biệt ở khu vực gần biển nơi có nước mặn tồn tại. Các chi tiết trang trí bằng nhựa PVC cũng không bền lâu khi tiếp xúc lâu với ánh nắng mặt trời. Hầu hết mọi người nhận thấy phần ốp PVC của họ bắt đầu nứt vỡ và bong ra chỉ trong khoảng hai đến năm năm nếu sống ở nơi ấm áp và nhiều nắng quanh năm. Thép không gỉ nổi bật ở điểm này vì về cơ bản nó tự bảo dưỡng được chính mình. Bề mặt không cho phép nấm mốc phát triển do không có các lỗ nhỏ li ti để độ ẩm ẩn náu, nhờ đó giúp giảm đáng kể những phiền toái so với các vật liệu khác cần được xử lý kín liên tục. Khi xem xét ở những nơi luôn ẩm ướt hoặc có hóa chất ăn mòn tồn tại trong không khí, thép không gỉ tuy ban đầu đắt hơn nhưng lại tiết kiệm rất nhiều về lâu dài nhờ ít phải thay thế hơn hẳn.

Các câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt chính giữa các loại viền gạch inox 304 và 316 là gì?
Inox cấp 316 chứa 2–3% molypden, giúp tăng khả năng chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường mặn hoặc ẩm ướt, do đó bền hơn so với inox cấp 304.

Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến viền gạch inox như thế nào?
Sương muối, tia UV và chu kỳ thay đổi nhiệt độ có thể làm tăng tốc độ xuống cấp của viền gạch inox, gây ra các vấn đề như ăn mòn lỗ và suy giảm chất bịt kín.

Tiêu chuẩn nào được sử dụng để kiểm tra độ bền môi trường của viền gạch inox?
ASTM B117 và ISO 9223 là các tiêu chuẩn quan trọng dùng để kiểm tra độ bền môi trường của viền gạch inox, cung cấp dự đoán về tuổi thọ sản phẩm.