Vật liệu 0Cr18Ni11Nb
Th10
Vật liệu 0Cr18Ni11Nb
0Cr18Ni11Nb là gì?
Vật liệu 0Cr18Ni11Nb là một loại thép không gỉ austenit có chứa Niobium (Nb), thuộc nhóm thép chống ăn mòn cao và chịu nhiệt tốt. Đây là một phiên bản cải tiến của loại thép 0Cr18Ni10 (Inox 304), được bổ sung nguyên tố Niobium để tăng khả năng chống ăn mòn tinh giới và duy trì độ bền ở nhiệt độ cao.
Trong hệ thống tiêu chuẩn quốc tế, 0Cr18Ni11Nb tương đương với Inox 347 theo tiêu chuẩn ASTM (AISI 347) hoặc X6CrNiNb18-10 theo tiêu chuẩn EN. Thành phần Niobium (Nb) trong thép có tác dụng liên kết với Carbon để ngăn chặn sự hình thành cacbua crom, qua đó giữ lại lượng Cr tự do giúp vật liệu duy trì khả năng chống ăn mòn.
Thành phần hóa học của 0Cr18Ni11Nb
Thành phần hóa học của vật liệu 0Cr18Ni11Nb (theo tiêu chuẩn GB/T 20878) được thể hiện như sau:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.08 |
| Si (Silicon) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 2.00 |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.035 |
| S (Sulfur) | ≤ 0.030 |
| Cr (Chromium) | 17.0 – 19.0 |
| Ni (Nickel) | 9.0 – 12.0 |
| Nb (Niobium) | ≥ 10 x %C đến ≤ 1.10 |
Thành phần hợp kim này giúp 0Cr18Ni11Nb duy trì cấu trúc austenit ổn định, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn tinh giới, đặc biệt sau quá trình hàn hoặc gia nhiệt kéo dài trong vùng 450–850°C.
Tính chất cơ lý của 0Cr18Ni11Nb
Tính chất cơ học
| Chỉ tiêu | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | ≥ 520 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | ≥ 205 MPa |
| Độ giãn dài tương đối (δ5) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 187 |
| Mô đun đàn hồi | ~200 GPa |
Tính chất vật lý
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.93 g/cm³ |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1390 – 1420°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 17.3 × 10⁻⁶ /°C (20–100°C) |
| Độ dẫn nhiệt | 16.3 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.73 μΩ·m |
Nhờ đặc tính cơ học tốt, độ bền cao và khả năng chịu ứng suất nhiệt, 0Cr18Ni11Nb được đánh giá là một trong những loại thép không gỉ bền nhiệt và bền hóa chất hàng đầu trong nhóm austenit.
Ưu điểm của 0Cr18Ni11Nb
- Khả năng chống ăn mòn cao
Niobium trong thép liên kết với Carbon, ngăn cản hình thành Cr23C6 tại biên hạt, giữ lại lượng Crom tự do giúp chống ăn mòn tinh giới vượt trội so với Inox 304. - Chịu nhiệt tốt
Có thể sử dụng lâu dài trong môi trường nhiệt độ lên đến 800°C mà không bị mất tính cơ học. - Khả năng hàn và gia công tốt
Dễ hàn bằng các phương pháp thông thường như TIG, MIG, hồ quang tay, đồng thời vẫn giữ được cấu trúc austenit ổn định sau khi hàn. - Tính dẻo và độ dai va đập cao
Vật liệu vẫn duy trì độ bền và độ dẻo tốt ở nhiệt độ thấp, ít bị giòn hóa. - Bền oxy hóa và chống mài mòn
Tạo lớp oxit bảo vệ mỏng, bền vững khi tiếp xúc với môi trường oxy hóa, hơi nước hoặc hóa chất nhẹ.
Nhược điểm của 0Cr18Ni11Nb
- Giá thành cao hơn so với thép 304 thông thường do hàm lượng Ni và Nb lớn.
- Không chịu được môi trường có nồng độ clorua cao (như nước biển) bằng loại 316 hoặc 316L.
- Nếu không được ủ đúng quy trình sau khi hàn, vẫn có nguy cơ xuất hiện ăn mòn tinh giới nhẹ.
Ứng dụng của 0Cr18Ni11Nb
Nhờ khả năng chống ăn mòn tinh giới và chịu nhiệt tốt, vật liệu 0Cr18Ni11Nb được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp đòi hỏi độ ổn định cao về cơ lý và hóa học:
- Ngành hóa chất và dầu khí
Dùng chế tạo bồn chứa, đường ống, van và các thiết bị phản ứng hóa học trong môi trường ăn mòn. - Ngành năng lượng
Sử dụng trong các bộ phận của tuabin, nồi hơi, ống dẫn hơi, thiết bị trao đổi nhiệt và kết cấu lò phản ứng. - Ngành thực phẩm và dược phẩm
Ứng dụng trong thiết bị chế biến sữa, bia, rượu, thuốc… nơi yêu cầu vật liệu không bị nhiễm bẩn hay rỉ sét. - Ngành hàng không và năng lượng hạt nhân
Dùng cho các bộ phận chịu nhiệt cao, chịu ứng suất lớn, và có yêu cầu ổn định cấu trúc austenit lâu dài. - Kết cấu hàn trong môi trường khắc nghiệt
Thích hợp cho các kết cấu kim loại hàn nhiều mối trong điều kiện nhiệt độ biến thiên liên tục.
Quy trình nhiệt luyện của 0Cr18Ni11Nb
Để đạt được các tính chất cơ học và chống ăn mòn tối ưu, thép 0Cr18Ni11Nb thường trải qua quy trình nhiệt luyện như sau:
- Ủ dung dịch (Solution Annealing)
- Nhiệt độ: 1000 – 1100°C
- Thời gian giữ nhiệt: 1 – 2 giờ
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí
→ Mục đích: hòa tan cacbua và phục hồi cấu trúc austenit ổn định.
- Ủ giảm ứng suất sau hàn (Stress Relief Annealing)
- Nhiệt độ: 850°C
- Làm nguội trong không khí
→ Giảm ứng suất dư sau hàn, tránh biến dạng.
- Không cần tôi hoặc ram
Vì vật liệu này là thép austenit, nên không cần tôi ram như thép martensit hoặc ferit.
Gia công cơ khí và hàn của 0Cr18Ni11Nb
Gia công cắt gọt
0Cr18Ni11Nb có độ dẻo cao nhưng độ cứng thấp, nên khi gia công cần chú ý:
- Dùng dao hợp kim cứng (carbide) hoặc dao phủ TiN.
- Tốc độ cắt trung bình 20–25 m/phút.
- Sử dụng dung dịch làm mát nhiều để tránh biến cứng bề mặt.
- Gia công tinh nên thực hiện sau khi ủ dung dịch để đảm bảo độ bóng cao.
Gia công hàn
- Có thể hàn bằng phương pháp TIG, MIG hoặc hồ quang tay.
- Que hàn đề nghị: E347 hoặc ER347 (có thành phần tương đương).
- Tránh nhiệt độ hàn quá cao và không cần xử lý nhiệt sau hàn, tuy nhiên có thể ủ giảm ứng suất nếu cần.
So sánh 0Cr18Ni11Nb với các vật liệu tương đương
| Vật liệu | Tiêu chuẩn | Tên thương mại | Đặc điểm nổi bật |
|---|---|---|---|
| 0Cr18Ni10 | GB/T | Inox 304 | Phổ biến, giá rẻ, dễ gia công nhưng dễ bị ăn mòn tinh giới |
| 0Cr18Ni11Nb | GB/T | Inox 347 | Chống ăn mòn tinh giới, chịu nhiệt tốt |
| 0Cr17Ni12Mo2 | GB/T | Inox 316 | Chống ăn mòn clorua tốt hơn |
| X6CrNiNb18-10 | EN | AISI 347 | Tương đương 0Cr18Ni11Nb |
Phân tích thị trường và xu hướng sử dụng
Trên thị trường thép không gỉ hiện nay, 0Cr18Ni11Nb (AISI 347) được ưa chuộng trong ngành năng lượng, hóa chất và chế tạo cơ khí chính xác.
Ở Việt Nam, nhu cầu sử dụng loại thép này đang tăng do sự phát triển của các dự án điện khí LNG, nhà máy lọc dầu và các dây chuyền chế biến thực phẩm cao cấp.
So với thép 304 và 316, giá của 0Cr18Ni11Nb cao hơn khoảng 10–15%, nhưng đổi lại, tuổi thọ và hiệu suất vận hành cao hơn nhiều trong môi trường nhiệt và ăn mòn phức tạp.
Kết luận
0Cr18Ni11Nb là một loại thép không gỉ austenit cao cấp, được thiết kế đặc biệt để kháng ăn mòn tinh giới và duy trì độ bền ở nhiệt độ cao. Với sự có mặt của Niobium, vật liệu này khắc phục triệt để nhược điểm của Inox 304 khi làm việc trong môi trường nhiệt hoặc có chu kỳ hàn liên tục.
Nhờ các ưu điểm vượt trội về chống ăn mòn, bền nhiệt, dễ hàn và gia công, 0Cr18Ni11Nb là lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp hóa chất, năng lượng, thực phẩm và hàng không. Việc sử dụng đúng quy trình nhiệt luyện và gia công sẽ giúp vật liệu phát huy tối đa tính năng và tuổi thọ.
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 |
Inox X10CrNi18-8
Inox X10CrNi18-8 Inox X10CrNi18-8 là gì? Inox X10CrNi18-8 là một loại thép không gỉ austenit [...]
Th10
Lục Giác Inox 304 Phi 14mm
Lục Giác Inox 304 Phi 14mm – Thanh Inox Đặc Chuẩn Kỹ Thuật, Chống Gỉ [...]
Th5
Có Cần Xử Lý Nhiệt Sau Khi Gia Công Inox 314 Không
Có Cần Xử Lý Nhiệt Sau Khi Gia Công Inox 314 Không? Inox 314 là [...]
Th4
304N1 stainless steel
304N1 stainless steel 304N1 stainless steel là gì? 304N1 stainless steel là thép không gỉ [...]
Th11
434 material
434 material 434 material là gì? 434 material là một loại thép không gỉ ferritic, [...]
Th9
