Thép không gỉ 1.4537
Thép không gỉ 1.4537 là gì?
Thép không gỉ 1.4537, còn được biết đến với tên gọi Alloy 20 (Incoloy 20), là một loại thép hợp kim austenitic chứa Ni-Cr-Mo-Cu được phát triển đặc biệt để chống ăn mòn trong môi trường axit sulfuric và các dung dịch axit mạnh khác. Với sự kết hợp tối ưu giữa Crôm, Niken, Molypden và Đồng, thép 1.4537 có khả năng chống ăn mòn kẽ, ăn mòn điểm, và nứt ứng suất trong môi trường chứa ion clorua vượt trội hơn hẳn so với thép không gỉ 316L hay 904L.
Loại thép này được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, thực phẩm và dược phẩm – nơi yêu cầu vật liệu có độ bền cao, khả năng chịu axit mạnh, và tuổi thọ lâu dài. Nhờ tính năng toàn diện, thép không gỉ 1.4537 được xem là vật liệu thay thế hiệu quả cho các hợp kim niken đắt đỏ hơn như Hastelloy C-276 hoặc Inconel 625 trong nhiều ứng dụng thực tế.
Thành phần hóa học của thép không gỉ 1.4537
Cấu trúc hóa học của Incoloy 20 / 1.4537 được thiết kế để đạt khả năng kháng ăn mòn cực cao trong môi trường axit sulfuric và axit phosphoric. Bảng dưới đây thể hiện thành phần điển hình của vật liệu này:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | ≤ 0.07 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.0 |
| Silic | Si | ≤ 1.0 |
| Crôm | Cr | 19.0 – 21.0 |
| Niken | Ni | 32.0 – 38.0 |
| Molypden | Mo | 2.0 – 3.0 |
| Đồng | Cu | 3.0 – 4.0 |
| Niobi + Tantalum | Nb + Ta | 0.1 – 1.0 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.02 |
| Photpho | P | ≤ 0.03 |
| Sắt (còn lại) | Fe | Cân bằng |
Trong đó:
- Ni và Cr giúp hình thành lớp màng oxit bảo vệ bền vững chống ăn mòn.
- Mo tăng khả năng chống ăn mòn điểm trong môi trường chứa ion Cl⁻.
- Cu đặc biệt hiệu quả trong việc chống ăn mòn axit sulfuric.
- Nb (Niobium) được thêm vào để ngăn hiện tượng kết tủa cacbit trong quá trình hàn, giữ cho vật liệu duy trì cấu trúc austenitic ổn định.
Tính chất cơ lý của thép không gỉ 1.4537
1. Tính chất cơ học
| Tính chất | Đơn vị | Giá trị trung bình |
|---|---|---|
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | MPa | 240 – 300 |
| Giới hạn bền kéo (Rm) | MPa | 550 – 700 |
| Độ giãn dài sau khi đứt | % | ≥ 35 |
| Độ cứng (HB) | – | ≤ 220 |
| Mô đun đàn hồi | GPa | 200 – 210 |
Thép không gỉ 1.4537 có độ bền cao và dẻo tốt, phù hợp cho các chi tiết yêu cầu khả năng chịu ứng suất, va đập hoặc biến dạng nhẹ mà không bị gãy.
2. Tính chất vật lý
| Tính chất | Đơn vị | Giá trị |
|---|---|---|
| Tỷ trọng | g/cm³ | 8.1 |
| Nhiệt độ nóng chảy | °C | 1350 – 1400 |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 10⁻⁶/K | 15.0 |
| Dẫn nhiệt | W/m·K | 11.5 |
| Điện trở suất | µΩ·m | 1.03 |
Nhờ cấu trúc austenitic, thép không gỉ 1.4537 có độ bền nhiệt cao và tính ổn định tuyệt vời trong dải nhiệt độ từ -50°C đến 300°C mà không bị giòn hóa hay suy giảm cơ tính.
Ưu điểm của thép không gỉ 1.4537
- Khả năng chống ăn mòn xuất sắc trong axit sulfuric (từ loãng đến đậm đặc, ở nhiều nhiệt độ khác nhau).
- Chống ăn mòn điểm và ăn mòn kẽ tốt trong môi trường chứa ion clorua.
- Không bị ăn mòn ứng suất clorua (SCC) – một ưu thế rõ rệt so với inox 316L.
- Khả năng hàn và gia công cơ khí tốt, không cần xử lý đặc biệt.
- Ổn định trong môi trường oxy hóa và khử nhẹ, giúp tăng tuổi thọ thiết bị.
- Thích hợp thay thế vật liệu niken cao cấp như Inconel trong môi trường ăn mòn trung bình – mạnh nhưng chi phí thấp hơn.
Nhược điểm của thép không gỉ 1.4537
- Giá thành cao hơn inox 316L và 904L.
- Không thích hợp cho môi trường axit nitric tinh khiết hoặc môi trường kiềm mạnh.
- Gia công cần dụng cụ cứng và dung dịch làm mát thích hợp vì độ dẻo cao.
- Nếu không được ủ đúng cách, có thể hình thành pha sigma làm giảm khả năng chống ăn mòn.
Ứng dụng của thép không gỉ 1.4537
Với đặc tính hóa học độc đáo và khả năng kháng ăn mòn mạnh mẽ, Incoloy 20 / 1.4537 được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp nặng và môi trường đặc biệt:
- Ngành hóa chất và phân bón:
- Thiết bị xử lý và lưu trữ axit sulfuric, phosphoric, nitric.
- Bồn phản ứng, ống trao đổi nhiệt, bộ phận khuấy, bồn chứa hóa chất.
- Ngành dầu khí và năng lượng:
- Ống dẫn dầu, khí chứa H₂S hoặc CO₂.
- Thiết bị tách, trao đổi nhiệt, và bình ngưng tụ.
- Ngành thực phẩm – dược phẩm:
- Dụng cụ chế biến thực phẩm axit.
- Thiết bị lên men, pha trộn dung dịch có tính ăn mòn.
- Ngành xử lý nước biển và môi trường:
- Ống, bơm, van trong hệ thống nước mặn.
- Thiết bị khử muối, làm sạch khí thải.
Quy trình nhiệt luyện của thép không gỉ 1.4537
1. Ủ dung dịch (Solution Annealing)
- Nhiệt độ: 1100 – 1150°C.
- Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí để ngăn tạo pha sigma và duy trì cấu trúc austenitic.
2. Ủ giảm ứng suất
- Nhiệt độ: 300 – 400°C, giữ 1 – 2 giờ.
- Giúp loại bỏ ứng suất sau hàn hoặc gia công cơ khí.
3. Tránh nhiệt độ 600 – 900°C
- Vì ở dải này dễ hình thành pha sigma, làm giảm khả năng chống ăn mòn và độ dẻo của thép.
Gia công và hàn thép không gỉ 1.4537
- Gia công cơ khí:
Sử dụng dao cắt hợp kim cứng, tốc độ cắt thấp, bôi trơn đầy đủ.
Gia công nguội (cold working) có thể tăng độ bền đáng kể. - Hàn:
Phù hợp với hầu hết các phương pháp MIG, TIG, hồ quang plasma.
Dùng vật liệu hàn tương thích như ERNiCrMo-3 hoặc 625 để đảm bảo khả năng chống ăn mòn tối đa. - Bề mặt:
Có thể đánh bóng cơ học hoặc hóa học để đạt độ sáng cao và cải thiện tính chống gỉ.
So sánh thép không gỉ 1.4537 với các loại thép khác
| Loại thép | Đặc điểm nổi bật | So sánh với 1.4537 |
|---|---|---|
| 316L | Phổ biến, giá rẻ | Chống axit yếu hơn nhiều |
| 904L | Chống ăn mòn cao | Gần tương đương nhưng 1.4537 chống H₂SO₄ tốt hơn |
| Alloy 28 (1.4563) | Ni cao hơn | Chống ăn mòn mạnh hơn, giá đắt hơn |
| Hastelloy C-276 | Siêu hợp kim Ni-Mo | Chống ăn mòn mạnh hơn, nhưng giá gấp 2–3 lần |
Thị trường thép không gỉ 1.4537 tại Việt Nam
Tại Việt Nam, thép không gỉ 1.4537 (Alloy 20) được nhập khẩu chủ yếu từ châu Âu (Outokumpu, ThyssenKrupp, Böhler), Mỹ (Carpenter) và Nhật Bản (Nippon Steel).
Các doanh nghiệp trong lĩnh vực hóa chất, dầu khí, xử lý nước thải, thực phẩm đều đang chuyển sang sử dụng 1.4537 thay thế cho inox 904L do chi phí bảo trì thấp hơn nhưng hiệu suất tương đương.
Dạng cung cấp phổ biến:
- Thanh tròn đặc: đường kính 10–350 mm
- Tấm và cuộn: dày 2–60 mm
- Ống đúc và ống hàn: Ø10–300 mm
- Phôi và phụ kiện CNC: theo yêu cầu.
Kết luận
Thép không gỉ 1.4537 (Alloy 20) là một trong những vật liệu kháng axit mạnh nhất trong nhóm thép không gỉ austenitic, được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp nặng, đặc biệt là ngành hóa chất và dầu khí. Với thành phần Ni-Cr-Mo-Cu tối ưu, vật liệu này đảm bảo khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường có axit sulfuric, phosphoric, và clorua.
Nếu bạn đang tìm kiếm vật liệu thay thế kinh tế cho các hợp kim niken cao cấp mà vẫn đảm bảo tuổi thọ và độ bền, thì Incoloy 20 / 1.4537 chính là lựa chọn hàng đầu.
CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN
Chuyên cung cấp thép hợp kim chế tạo: 2322, 34CrNiMo6, 42CrMo4, 40Cr, SKD11, P20…
Cắt lẻ theo yêu cầu, hỗ trợ gia công CNC và có đầy đủ chứng chỉ CO-CQ.
Địa chỉ: 133/14/5 Bình Thành, P. Bình Hưng Hòa B, Q. Bình Tân, TP.HCM
Hotline: 0909 246 316
Website: www.vatlieucokhi.net
THÔNG TIN LIÊN HỆ
| Họ và Tên | Nguyễn Đức Bốn |
| Số điện thoại - Zalo | 0909.246.316 |
| vatlieucokhi.net@gmail.com | |
| Website: | vatlieucokhi.net |

