Vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
Vật liệu X2CrMnNiN17-7-5 là gì?
Vật liệu X2CrMnNiN17-7-5 là một loại thép không gỉ Austenitic Mangan cao, có thành phần chủ yếu gồm Crom (Cr), Mangan (Mn), Niken (Ni) và Nitơ (N). Đây là mác thép được phát triển như một giải pháp thay thế kinh tế cho các loại thép không gỉ truyền thống chứa hàm lượng niken cao như AISI 304 hoặc 316, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học cần thiết trong nhiều ứng dụng công nghiệp.
Thép X2CrMnNiN17-7-5 thuộc nhóm vật liệu được tiêu chuẩn hóa theo EN 10088-1 của châu Âu và tương đương với AISI 201LN, SUS 201LN hoặc DIN 1.4371 tùy theo từng tiêu chuẩn quốc tế. Điểm nổi bật của vật liệu này là sử dụng Mn và N để thay thế một phần Niken — vừa giảm giá thành, vừa cải thiện giới hạn chảy và độ bền kéo.
Với cấu trúc Austenitic ổn định, thép X2CrMnNiN17-7-5 có khả năng gia công, hàn và tạo hình tốt, phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi cả tính thẩm mỹ lẫn độ bền cơ học.
Thành phần hóa học của vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
Thành phần tiêu chuẩn của X2CrMnNiN17-7-5 được thể hiện như sau (% khối lượng):
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.03 |
| Cr (Chromium) | 16.5 – 18.5 |
| Ni (Nickel) | 6.0 – 8.0 |
| Mn (Manganese) | 5.0 – 7.5 |
| N (Nitrogen) | 0.10 – 0.25 |
| Si (Silicon) | ≤ 1.0 |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.045 |
| S (Sulfur) | ≤ 0.015 |
| Fe (Iron) | Cân bằng |
Hàm lượng Carbon thấp (chỉ khoảng 0.03%) giúp hạn chế hiện tượng kết tủa cacbit Cr tại vùng hàn hoặc vùng chịu nhiệt, nhờ đó vật liệu duy trì tốt khả năng chống ăn mòn kẽ nứt và ăn mòn giữa các hạt.
Tính chất cơ lý của vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 400 MPa |
| Độ bền kéo (Rm) | 700 – 900 MPa |
| Độ giãn dài (A5) | ≥ 40% |
| Độ cứng (HB) | ≤ 220 |
| Tỷ trọng | ~7.8 g/cm³ |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1400 – 1450°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16.5 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Nhờ có Nitơ và Mangan, vật liệu này đạt được độ bền cơ học cao mà không cần tăng hàm lượng Niken. Nitơ giúp tinh luyện cấu trúc hạt, trong khi Mangan tăng khả năng hòa tan Nitơ trong thép, tạo nên độ bền và độ dẻo vượt trội.
Ưu điểm của vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
- Giá thành thấp hơn thép 304 và 316: Do giảm đáng kể hàm lượng Niken, X2CrMnNiN17-7-5 trở thành lựa chọn kinh tế cho các ứng dụng không yêu cầu chống ăn mòn cực cao.
- Độ bền cơ học cao: Giới hạn chảy cao hơn 304 khoảng 20–30%, thích hợp cho chi tiết chịu tải hoặc cần độ cứng cao.
- Khả năng hàn và gia công tốt: Có thể hàn bằng các phương pháp MIG, TIG hoặc hồ quang tay mà không cần nung trước.
- Tính dẻo và khả năng tạo hình tốt: Dễ dàng dập, cán, kéo hoặc uốn nguội mà không bị nứt.
- Bề mặt sáng, dễ đánh bóng: Dù không đạt đến độ bóng gương như 304, nhưng vẫn đảm bảo thẩm mỹ cho các ứng dụng trang trí.
Nhược điểm của vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
- Khả năng chống ăn mòn thấp hơn 316: Khi làm việc trong môi trường chứa ion Cl⁻ (như nước biển, hóa chất muối), vật liệu có thể bị ăn mòn kẽ nứt.
- Khó đánh bóng đạt gương cao: Hàm lượng Mangan cao làm bề mặt sau khi đánh bóng không sáng như 304 hoặc 316.
- Dễ bị biến cứng khi gia công nguội: Cần kiểm soát tốt tốc độ và áp lực trong quá trình dập sâu hoặc uốn.
Ứng dụng của vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
Thép X2CrMnNiN17-7-5 có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực nhờ sự cân bằng giữa tính cơ học và khả năng chống ăn mòn:
- Ngành công nghiệp thực phẩm: Sản xuất bồn chứa, bàn thao tác, ống dẫn, dây chuyền chế biến.
- Ngành xây dựng – kiến trúc: Lan can, khung cửa, mái che, trang trí ngoại thất.
- Ngành hóa chất: Van, ống dẫn, bình chứa dung môi hoặc axit loãng.
- Ngành hàng hải: Ống dẫn, lan can, cầu thang, phụ kiện tàu thuyền.
- Gia dụng: Dụng cụ bếp, máy giặt, tủ lạnh, khung nội thất.
- Cơ khí chính xác: Phụ tùng máy móc, chi tiết cơ khí chịu tải vừa.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
Vật liệu này không thể tôi cứng bằng phương pháp nhiệt luyện truyền thống do có cấu trúc Austenitic. Tuy nhiên, các bước xử lý nhiệt khác giúp cải thiện cơ tính và loại bỏ ứng suất dư:
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 1050 – 1100°C, làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để duy trì cấu trúc Austenitic đồng nhất.
- Giải ứng suất sau hàn: Nhiệt độ 300 – 400°C trong 1–2 giờ giúp giảm ứng suất dư, tránh nứt hàn.
- Biến dạng nguội (Cold working): Giúp tăng giới hạn chảy và độ cứng, nhưng cần kiểm soát kỹ để tránh nứt bề mặt.
Gia công cơ khí và hàn vật liệu X2CrMnNiN17-7-5
- Tiện, phay, khoan: Sử dụng dao hợp kim cứng, tốc độ cắt thấp hơn 30–40% so với thép cacbon thông thường.
- Taro, cắt ren: Nên dùng dầu làm mát và tốc độ quay thấp để tránh sinh nhiệt cao.
- Hàn: Thực hiện tốt với que hàn inox 308L hoặc 309L. Không cần nung sơ, và vùng hàn ít bị biến cứng.
- Đánh bóng: Có thể đánh bóng cơ học hoặc điện hóa. Để đạt độ sáng cao, nên sử dụng phương pháp đánh bóng điện phân.
So sánh X2CrMnNiN17-7-5 với các vật liệu tương đương
| Mác thép | Đặc điểm nổi bật | Ứng dụng chính |
|---|---|---|
| X2CrMnNiN17-7-5 | Giá rẻ, bền cao, chống ăn mòn trung bình | Thiết bị thực phẩm, trang trí, cơ khí |
| X5CrNi18-10 (304) | Dễ hàn, chống ăn mòn tốt, phổ biến nhất | Ngành y tế, thực phẩm |
| X2CrNiMo17-12-2 (316) | Chống ăn mòn cao, đặc biệt với Cl⁻ | Hàng hải, hóa chất |
| X12CrMnNiN17-7-5 | Hàm lượng C cao hơn, độ bền cao hơn | Chi tiết chịu tải, phụ tùng cơ khí |
Về cơ bản, X2CrMnNiN17-7-5 có tính năng tương đương 304LN nhưng giá thành thấp hơn, là lựa chọn thay thế hợp lý trong hầu hết các ứng dụng không tiếp xúc trực tiếp với môi trường ăn mòn mạnh.
Thị trường tiêu thụ và xu hướng tại Việt Nam
Trong bối cảnh chi phí nguyên liệu tăng cao, các doanh nghiệp cơ khí và chế tạo thiết bị tại Việt Nam đang chuyển hướng sử dụng các mác thép có hàm lượng Niken thấp như X2CrMnNiN17-7-5 để tối ưu chi phí mà vẫn đảm bảo chất lượng.
Hiện nay, thép X2CrMnNiN17-7-5 được cung cấp tại thị trường Việt Nam dưới dạng tấm, cuộn, thanh tròn, ống hàn và dây. Vật liệu này rất được ưa chuộng trong các ngành sản xuất inox dân dụng và công nghiệp nhẹ.
Công ty TNHH MTV Vật Liệu Titan là một trong những đơn vị hàng đầu cung cấp thép X2CrMnNiN17-7-5 với đầy đủ chứng chỉ CO-CQ, hỗ trợ cắt lẻ, gia công CNC và giao hàng toàn quốc.
Kết luận
Vật liệu X2CrMnNiN17-7-5 là một loại thép không gỉ Austenitic tiết kiệm và hiệu quả, mang lại sự cân bằng lý tưởng giữa độ bền cơ học, khả năng hàn, tạo hình và khả năng chống ăn mòn trung bình.
Nhờ vào hàm lượng Nitơ và Mangan cao, thép này vừa mạnh mẽ, vừa dẻo dai, đồng thời giảm đáng kể chi phí so với các thép truyền thống có hàm lượng Niken lớn.
Đây là vật liệu được khuyến nghị sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, hàng hải, trang trí, cơ khí và thiết bị công nghiệp nhẹ – nơi yêu cầu bền, đẹp, dễ hàn và giá thành hợp lý.
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 |

