Vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Th10
Vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2 là gì?
Vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2 là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp được phát triển nhằm tối ưu đồng thời ba yếu tố: độ bền kéo cao, khả năng chống ăn mòn vượt trội, và tính hàn – gia công cơ học linh hoạt. Với sự kết hợp của các nguyên tố hợp kim như Cr (Chromium), Mn (Manganese), Ni (Nickel), Cu (Đồng) và N (Nitơ), vật liệu này thể hiện hiệu năng vượt trội trong các điều kiện khắc nghiệt mà các loại thép thông thường như 304 hoặc 316 không thể đáp ứng.
Mác thép X6CrMnNiCuN18-12-4-2 thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, đóng tàu, năng lượng, và thiết bị cơ khí chịu áp cao. Tên gọi của vật liệu biểu thị thành phần hợp kim cơ bản: khoảng 18% Cr, 12% Ni, 4% Mn, 2% Cu, cùng với N đóng vai trò tăng cường độ bền và khả năng chống ăn mòn lỗ rỗ.
Điểm đặc biệt của thép này là sự có mặt đồng thời của Cu và N, giúp tăng khả năng kháng ăn mòn trong môi trường có ion Cl⁻, đồng thời cải thiện độ bền kéo và khả năng chống mỏi – yếu tố rất quan trọng trong thiết bị áp lực và hệ thống ống dẫn công nghiệp.
Thành phần hóa học của vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Bảng dưới đây thể hiện thành phần hóa học điển hình của thép không gỉ X6CrMnNiCuN18-12-4-2 theo tiêu chuẩn EN 10088-1:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.06 |
| Chromium | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Nickel | Ni | 11.0 – 13.0 |
| Manganese | Mn | 3.0 – 5.0 |
| Copper | Cu | 1.5 – 2.5 |
| Nitrogen | N | 0.10 – 0.25 |
| Silicon | Si | ≤ 1.0 |
| Phosphorus | P | ≤ 0.045 |
| Sulfur | S | ≤ 0.03 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Thành phần hóa học này được thiết kế để đạt sự cân bằng hoàn hảo giữa khả năng chống ăn mòn, độ bền kéo và khả năng gia công. Mn và N giúp ổn định cấu trúc austenit mà không cần bổ sung quá nhiều Ni, từ đó giảm chi phí sản xuất mà vẫn đảm bảo tính năng cao cấp.
Tính chất cơ lý của vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Tính chất cơ học
| Thuộc tính | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (Rm) | 750 – 950 MPa |
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | 350 – 480 MPa |
| Độ giãn dài (A5) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | 180 – 220 |
| Độ bền va đập (ISO V-notch, 20°C) | ≥ 100 J |
So với thép không gỉ 316L (Rm khoảng 600 MPa), vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2 có giới hạn bền kéo cao hơn đáng kể – nhờ vào hiệu ứng hóa bền dung dịch rắn của Mn và N.
Tính chất vật lý
| Thuộc tính | Giá trị |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 7.9 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.0 × 10⁻⁶ /K |
| Dẫn nhiệt | 14.5 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.75 µΩ·m |
| Nhiệt dung riêng | 500 J/kg·K |
Nhờ tổ chức austenitic ổn định, vật liệu duy trì tính dẻo và độ dai cao ngay cả ở nhiệt độ thấp (-196°C), rất phù hợp cho các ứng dụng trong ngành cryogenic (lưu trữ khí hóa lỏng).
Ưu điểm của vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
- Chống ăn mòn cực tốt:
- Hàm lượng Cr và Ni cao giúp vật liệu chống lại sự oxy hóa và ăn mòn trong môi trường hóa chất, nước biển, và môi trường có clorua.
- Sự bổ sung Cu và N giúp chống ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ nứt và tăng khả năng chịu axit sulfuric.
- Độ bền cơ học vượt trội:
- Giới hạn bền kéo cao hơn 20–30% so với 316L.
- Nitơ đóng vai trò như một chất hóa bền dung dịch rắn mạnh mẽ, nâng cao giới hạn chảy.
- Tính hàn tuyệt vời:
- Có thể hàn bằng TIG, MIG, SMAW mà không cần nung sơ bộ.
- Giữ ổn định cấu trúc austenit sau hàn, không xuất hiện pha sigma hay giòn nhiệt.
- Khả năng gia công cơ khí tốt:
- Dễ gia công trên máy CNC, phay, tiện, khoan, mài.
- Dễ đánh bóng, bề mặt sáng bóng và có thể tạo hình phức tạp.
- Làm việc ổn định ở dải nhiệt rộng:
- Ổn định từ -196°C đến 400°C, không bị giòn lạnh.
- Kháng mỏi và chống nứt tốt:
- Đặc biệt phù hợp cho chi tiết chịu dao động cơ học hoặc áp lực cao.
Nhược điểm của vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
- Giá thành cao: do chứa nhiều nguyên tố hợp kim quý.
- Khó cắt gọt hơn so với thép carbon: cần dụng cụ hợp kim cứng và tốc độ thấp.
- Không thể nhiệt luyện tăng độ cứng: chỉ có thể làm cứng bằng biến dạng nguội.
- Cần kiểm soát nhiệt khi hàn: để tránh hiện tượng kết tủa cacbua làm giảm khả năng chống gỉ vùng ảnh hưởng nhiệt.
Ứng dụng của vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Với những ưu điểm nổi bật, X6CrMnNiCuN18-12-4-2 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Ngành dầu khí: đường ống, van, đầu nối, bộ phận giếng khoan.
- Ngành hóa chất: bồn chứa axit, thiết bị phản ứng, bộ trao đổi nhiệt.
- Ngành hàng hải: trục, chân vịt, phụ tùng tàu biển, kết cấu dưới nước.
- Ngành thực phẩm – dược phẩm: thiết bị trộn, nồi hấp, đường dẫn dung dịch.
- Ngành năng lượng: linh kiện turbine, bộ trao đổi nhiệt, chi tiết chịu áp cao.
- Ngành cơ khí chế tạo: bulong, ốc vít, trục và bánh răng chống gỉ.
Đặc biệt, thép này được tin dùng trong các nhà máy lọc dầu, hóa chất và năng lượng tái tạo nhờ khả năng chống ăn mòn cao trong dung dịch axit yếu và nước muối.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Mặc dù không thể tăng độ cứng bằng nhiệt luyện, nhưng các bước xử lý nhiệt sau giúp cải thiện tổ chức và độ bền tổng thể:
- Ủ (Solution Annealing):
Nhiệt độ 1050 – 1100°C, giữ trong 1 giờ, sau đó làm nguội nhanh bằng nước để khôi phục cấu trúc austenit và loại bỏ pha cacbua. - Giải ứng suất (Stress Relieving):
450 – 600°C trong 1–2 giờ, sau đó làm nguội trong không khí. - Không nên tôi – ram: vì không làm thay đổi cấu trúc austenit.
Sau xử lý, vật liệu đạt trạng thái đồng đều, chống ăn mòn tối ưu và dễ dàng cho quá trình hàn, gia công tiếp theo.
Gia công cơ khí và hàn vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Gia công cơ khí
- Cắt – tiện – phay: sử dụng dao hợp kim cứng, tốc độ thấp, bôi trơn đầy đủ.
- Đánh bóng: dễ đạt bề mặt gương sáng, phù hợp cho công nghiệp thực phẩm.
- Biến dạng nguội: có thể làm tăng độ cứng đáng kể nếu cần thiết.
Gia công hàn
- Phương pháp hàn: TIG, MIG, SMAW, plasma arc.
- Vật liệu hàn tương thích: ER316L hoặc ER2209 (tùy ứng dụng).
- Lưu ý: tránh quá nhiệt >1100°C để không làm giảm tính chống ăn mòn.
Sau khi hàn, cần làm sạch vùng hàn bằng axit nhẹ (pickling) để loại bỏ oxit và khôi phục bề mặt sáng bóng.
Thị trường và xu hướng tiêu thụ vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2 tại Việt Nam
Trong những năm gần đây, các ngành công nghiệp hóa chất, năng lượng và hàng hải của Việt Nam phát triển mạnh mẽ, kéo theo nhu cầu tăng cao về các loại thép không gỉ có hiệu năng cao như X6CrMnNiCuN18-12-4-2.
Các doanh nghiệp như CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN đang cung cấp mác thép này với đầy đủ chứng chỉ CO-CQ, hỗ trợ cắt lẻ – gia công CNC – mài – đánh bóng, đáp ứng yêu cầu khắt khe của khách hàng công nghiệp.
Thị trường đang có xu hướng thay thế dần thép 316L bằng X6CrMnNiCuN18-12-4-2 trong các ứng dụng chịu tải cao hoặc môi trường ăn mòn nặng, nhờ hiệu suất vượt trội và tuổi thọ sử dụng lâu hơn.
Kết luận
Vật liệu X6CrMnNiCuN18-12-4-2 là lựa chọn hoàn hảo cho những ứng dụng cần độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn mạnh và tính hàn – gia công linh hoạt. Nhờ sự kết hợp giữa Cr, Ni, Mn, Cu và N, vật liệu này thể hiện hiệu năng vượt trội trong cả môi trường công nghiệp lẫn dân dụng.
Nếu bạn cần vật liệu chất lượng cao cho các dự án cơ khí, năng lượng hoặc hóa chất, X6CrMnNiCuN18-12-4-2 là giải pháp tối ưu giúp tiết kiệm chi phí vận hành và tăng tuổi thọ thiết bị.
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 |
03X17H14M2 stainless steel
03X17H14M2 stainless steel 03X17H14M2 stainless steel là gì? Thép không gỉ 03X17H14M2 (ký hiệu Nga: [...]
Th11
1.4361 material
1.4361 material 1.4361 material là gì? 1.4361 material, còn được biết đến với ký hiệu [...]
Th11
Inox 02Cr17Ni12Mo2
Inox 02Cr17Ni12Mo2 Inox 02Cr17Ni12Mo2 là gì? Inox 02Cr17Ni12Mo2 là thép không gỉ austenitic cao cấp, [...]
Th10
Thép 1.4319
Thép 1.4319 Thép 1.4319 là gì? Thép 1.4319 là một loại thép không gỉ martensitic [...]
Th9
Láp Tròn Đặc Inox 316 Phi 500
Láp Tròn Đặc Inox 316 Phi 500 – Sự Lựa Chọn Vượt Trội Cho Các [...]
Th5
1.4565 material
1.4565 material 1.4565 material là gì? 1.4565 material, còn được biết đến với ký hiệu [...]
Th11
