Vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
Vật liệu X2CrNiMoN17-3-3 là gì?
Vật liệu X2CrNiMoN17-3-3 là một loại thép không gỉ mác austenitic cao cấp có bổ sung molypden (Mo) và nitơ (N) nhằm tăng khả năng chống ăn mòn trong môi trường hóa chất, nước biển và môi trường có chứa clorua. Thép này thuộc nhóm thép không gỉ siêu bền, thường được gọi là Inox 317LN hoặc tương đương với tiêu chuẩn UNS S31726, được sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa dầu, đóng tàu, thiết bị xử lý hóa chất và thực phẩm.
Cấu trúc austenit ổn định cùng với thành phần hợp kim đặc biệt giúp X2CrNiMoN17-3-3 có độ bền cơ học cao hơn thép 316L và khả năng chống ăn mòn kẽ hở, rỗ cục bộ tốt hơn đáng kể.
Thành phần hóa học của vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
Thành phần tiêu biểu của thép X2CrNiMoN17-3-3 (theo tiêu chuẩn EN 10088-1) như sau:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.03 |
| Si (Silic) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 2.00 |
| P (Photpho) | ≤ 0.045 |
| S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.015 |
| Cr (Crom) | 16.0 – 18.0 |
| Ni (Niken) | 12.0 – 14.0 |
| Mo (Molypden) | 2.5 – 3.5 |
| N (Nitơ) | 0.10 – 0.22 |
Nitơ đóng vai trò tăng độ bền chảy, giảm xu hướng kết tủa cacbit và cải thiện khả năng chống ăn mòn dạng kẽ hở, trong khi molypden giúp nâng cao khả năng chống rỗ trong môi trường clorua.
Tính chất cơ lý của vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
Thép X2CrNiMoN17-3-3 có các tính chất cơ học điển hình sau (ở trạng thái ủ):
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (Rm) | 550 – 750 MPa |
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 240 MPa |
| Độ giãn dài (A5) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 215 HB |
| Tỷ trọng | 8.0 g/cm³ |
Tính chất vật lý khác:
- Hệ số giãn nở nhiệt: ~16,5 × 10⁻⁶/K (ở 20–100°C).
- Độ dẫn nhiệt: 15 W/m·K.
- Điện trở suất: 0.73 µΩ·m ở 20°C.
Ưu điểm của vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội: Nhờ hàm lượng Mo và N cao, thép X2CrNiMoN17-3-3 chống được ăn mòn rỗ và kẽ hở trong môi trường chứa ion Cl⁻ tốt hơn inox 316L.
- Cơ tính cao: Nitơ giúp tăng độ bền kéo và giới hạn chảy mà không làm giảm độ dẻo.
- Ổn định cấu trúc austenitic: Không bị biến đổi pha martensitic ở nhiệt độ thấp, phù hợp cho ứng dụng lạnh.
- Dễ gia công và hàn: Có thể hàn bằng các phương pháp thông thường (TIG, MIG, SMAW) mà không cần gia nhiệt sơ bộ.
- Chống oxy hóa tốt: Duy trì khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ lên đến 850°C.
Nhược điểm của vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
- Giá thành cao: Do chứa nhiều nguyên tố hợp kim quý như Ni, Mo, và N.
- Gia công cơ khí khó hơn thép 304 hoặc 316: Độ cứng cao hơn dẫn đến mòn dao nhanh hơn.
- Không chịu được nhiệt độ cao lâu dài (>900°C): Có thể xảy ra kết tủa pha sigma làm giảm tính dẻo.
Ứng dụng của vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
Với sự kết hợp hoàn hảo giữa khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học, X2CrNiMoN17-3-3 được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:
- Công nghiệp hóa chất và hóa dầu: Ống dẫn, bồn phản ứng, thiết bị trao đổi nhiệt, đường ống áp lực.
- Ngành chế biến thực phẩm và dược phẩm: Bồn chứa, ống dẫn, hệ thống CIP.
- Ngành hàng hải và công nghiệp ngoài khơi: Trục bơm, van, bulong, linh kiện chịu môi trường nước biển.
- Ngành năng lượng: Thiết bị trong nhà máy điện, tuabin hơi, bình ngưng.
- Công nghiệp giấy và bột giấy: Thiết bị xử lý hóa chất tẩy rửa, bồn lưu trữ axit.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 1050 – 1100°C, làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để duy trì cấu trúc austenitic.
- Không cần tôi và ram vì vật liệu này không cứng được bằng nhiệt luyện mà chủ yếu gia công bằng biến dạng nguội.
- Làm nguội nhanh sau hàn giúp ngăn chặn hiện tượng ăn mòn tinh giới do kết tủa cacbit Cr23C6.
Gia công cơ khí của vật liệu X2CrNiMoN17-3-3
Vật liệu có thể cán, kéo, uốn, hàn và tiện CNC tốt khi dùng dao hợp kim cứng. Khi gia công, cần sử dụng dung dịch làm mát thích hợp để giảm nhiệt và tăng tuổi thọ dao.
Một số ứng dụng điển hình trong gia công cơ khí:
- Sản xuất trục bơm, bánh răng, ốc vít inox chịu lực.
- Gia công CNC các chi tiết chịu ăn mòn cao trong môi trường hóa chất.
Kết luận
X2CrNiMoN17-3-3 là vật liệu không gỉ cao cấp có độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn vượt trội nhờ sự kết hợp của Cr, Ni, Mo và N. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng khắc nghiệt trong môi trường nước biển, hóa chất và dược phẩm. So với thép 316L, loại thép này có hiệu năng chống ăn mòn và độ bền cao hơn, tuy chi phí sản xuất và gia công có phần lớn hơn.
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 |

