Vật liệu 10Cr18Ni12
Vật liệu 10Cr18Ni12 là gì?
Vật liệu 10Cr18Ni12 là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp, có cấu trúc tương tự như thép 304 nhưng được điều chỉnh thành phần để cải thiện độ bền, độ dẻo và khả năng chịu ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt. Hàm lượng carbon của thép này khoảng 0,10%, trong khi tỷ lệ crom (Cr) và niken (Ni) tương ứng là 18% và 12%.
Nhờ sự kết hợp tối ưu giữa Cr – Ni – C, vật liệu 10Cr18Ni12 sở hữu khả năng chống oxy hóa tốt ở nhiệt độ cao, đồng thời duy trì độ dẻo và độ bền cơ học trong môi trường lạnh. Do đó, nó thường được ứng dụng trong các lĩnh vực như công nghiệp hóa chất, thực phẩm, hàng hải, và thiết bị chịu nhiệt.
Tương đương quốc tế của vật liệu 10Cr18Ni12 có thể kể đến:
- AISI 302, SUS302 (theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ và Nhật Bản)
- X10CrNi18-8 (theo tiêu chuẩn DIN/EN)
Thành phần hóa học của vật liệu 10Cr18Ni12
Bảng thành phần hóa học tiêu chuẩn của thép không gỉ 10Cr18Ni12:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.10 |
| Silicon | Si | ≤ 1.00 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Phospho | P | ≤ 0.035 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.030 |
| Crom | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Niken | Ni | 10.0 – 13.0 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Phân tích:
- Cr (Crom): Tạo lớp màng thụ động bảo vệ, chống oxy hóa và ăn mòn.
- Ni (Niken): Giúp ổn định cấu trúc austenitic, tăng tính dẻo và khả năng chống nứt do ứng suất.
- C (Carbon): Làm tăng độ bền kéo và độ cứng, nhưng nếu quá cao có thể ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn liên kết hạt.
- Mn và Si: Cải thiện khả năng khử oxy trong quá trình luyện và tăng tính ổn định kim loại.
Tính chất cơ lý của vật liệu 10Cr18Ni12
| Thuộc tính | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (MPa) | ≥ 600 |
| Giới hạn chảy (MPa) | ≥ 240 |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng (HB) | ≤ 187 |
| Tỷ trọng (g/cm³) | 7.93 |
| Nhiệt độ nóng chảy (°C) | 1390 – 1420 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 17.3 × 10⁻⁶ /K |
| Dẫn nhiệt (W/m·K, 100°C) | 16.2 |
Đặc điểm nổi bật:
- Cấu trúc austenitic hoàn toàn giúp vật liệu có độ dẻo và bền dai cao.
- Khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tốt trong môi trường có tính axit nhẹ và trung tính.
- Chịu nhiệt cao lên đến 870°C khi làm việc liên tục.
- Không từ tính ở trạng thái ủ, có thể trở nên hơi từ tính khi gia công nguội mạnh.
Ưu điểm của vật liệu 10Cr18Ni12
- Khả năng chống ăn mòn toàn diện:
10Cr18Ni12 chịu được môi trường có chứa acid nitric, acetic, và dung dịch muối yếu. - Độ bền cao:
Nhờ hàm lượng carbon vừa phải, vật liệu có độ bền kéo và giới hạn chảy tốt hơn thép 304. - Gia công dễ dàng:
Có thể hàn, cán, dập hoặc kéo sợi mà không lo bị nứt gãy. - Tính dẻo và khả năng tạo hình tốt:
Dễ tạo hình các chi tiết phức tạp bằng phương pháp dập sâu, kéo ống hoặc uốn nguội. - Ổn định ở cả nhiệt độ cao và thấp:
Không bị giòn lạnh khi làm việc ở môi trường âm 196°C và giữ cơ tính tốt ở nhiệt độ trên 800°C.
Nhược điểm của vật liệu 10Cr18Ni12
- Dễ bị ăn mòn kẽ hở hoặc ăn mòn lỗ rỗ trong môi trường có ion Cl⁻ cao như nước biển.
- Khó gia công cắt gọt hơn thép carbon thường do độ dẻo cao và xu hướng bám dao.
- Không nên sử dụng liên tục ở nhiệt độ 450–850°C, vì dễ kết tủa cacbit crom (Cr23C6) làm giảm tính chống ăn mòn.
- Giá thành cao hơn so với các loại thép thông thường do quy trình tinh luyện phức tạp.
Ứng dụng của vật liệu 10Cr18Ni12
1. Ngành công nghiệp thực phẩm
- Chế tạo bồn chứa, thùng trộn, đường ống dẫn thực phẩm, thiết bị sản xuất sữa và nước giải khát.
- Các chi tiết yêu cầu bề mặt sáng bóng, chống gỉ và dễ vệ sinh.
2. Ngành dược phẩm – y tế
- Sản xuất dụng cụ y tế, khay, bàn thao tác và thiết bị vô trùng.
- Dễ đánh bóng, đảm bảo tiêu chuẩn GMP.
3. Ngành hóa chất – năng lượng
- Sử dụng trong các thiết bị trao đổi nhiệt, bồn phản ứng, bình chứa acid yếu.
- Phụ kiện đường ống, mặt bích, bulong chịu ăn mòn.
4. Ngành cơ khí và hàng hải
- Chế tạo trục, vòng đệm, van, chi tiết máy trong môi trường ẩm ướt.
- Dùng cho các chi tiết tàu biển, thuyền cá, hoặc thiết bị nước mặn nhẹ.
5. Ngành xây dựng – trang trí
- Lan can, tay vịn, cửa, ốp mặt tiền, biển hiệu, khung trang trí cao cấp.
- Các công trình ven biển cần độ bền cao và thẩm mỹ sáng bóng lâu dài.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu 10Cr18Ni12
- Ủ dung dịch rắn: Thực hiện ở nhiệt độ 1010 – 1120°C, sau đó làm nguội nhanh bằng nước hoặc khí nén.
→ Mục đích: loại bỏ cacbit crom, phục hồi cấu trúc austenitic và tối ưu khả năng chống ăn mòn. - Làm cứng nguội: Gia công nguội (kéo, cán) để tăng độ bền chảy mà không làm giảm độ dẻo quá nhiều.
- Không nên ram ở vùng 450–850°C, vì dễ hình thành pha σ (sigma) gây giòn thép.
Gia công và hàn vật liệu 10Cr18Ni12
Gia công nguội
- Có thể cán, uốn, dập sâu hoặc kéo sợi mà không cần nung nóng trước.
- Sau khi biến dạng mạnh, nên ủ ở 1050°C để khôi phục tổ chức.
Hàn
- Thích hợp với các phương pháp hàn: TIG, MIG, hồ quang tay, plasma, laser.
- Vật liệu hàn khuyến nghị: E308, ER308, E302, ER302.
- Không cần xử lý nhiệt sau hàn, tuy nhiên nên làm sạch mối hàn bằng acid nitric hoặc hỗn hợp HF + HNO₃ để phục hồi lớp thụ động.
Gia công cơ khí
- Dụng cụ cắt nên là HSS phủ TiN hoặc carbide để giảm hiện tượng dính dao.
- Sử dụng dung dịch bôi trơn gốc sulfur hoặc clorine để giảm ma sát và tăng độ chính xác bề mặt.
So sánh vật liệu 10Cr18Ni12 với các thép không gỉ tương tự
| Tên vật liệu | Cấu trúc | Hàm lượng Ni (%) | Hàm lượng C (%) | Đặc điểm nổi bật |
|---|---|---|---|---|
| 10Cr18Ni12 | Austenitic | 10 – 13 | ≤ 0.10 | Độ bền cao, chống oxy hóa tốt |
| 06Cr19Ni10 (304) | Austenitic | 8 – 11 | ≤ 0.08 | Chống ăn mòn tốt, dễ hàn |
| 022Cr19Ni10N (304LN) | Austenitic | 8 – 11 | ≤ 0.022 | Carbon siêu thấp, chống ăn mòn cao hơn |
| 0Cr18Ni9Ti (321) | Austenitic | 8 – 10 | ≤ 0.08 | Có Ti chống kết tủa cacbit |
| 0Cr17Ni12Mo2 (316) | Austenitic | 10 – 14 | ≤ 0.08 | Chống ăn mòn Cl⁻ mạnh hơn |
Từ bảng trên có thể thấy, 10Cr18Ni12 nằm giữa thép 304 và 316, có ưu thế về độ bền và khả năng chịu nhiệt, phù hợp cho cả môi trường oxy hóa và nhiệt độ cao.
Thị trường và nguồn cung vật liệu 10Cr18Ni12 tại Việt Nam
Trong những năm gần đây, nhu cầu vật liệu 10Cr18Ni12 tăng mạnh trong các lĩnh vực chế tạo máy, hóa chất và xây dựng công nghiệp.
Nguồn nhập khẩu chủ yếu đến từ Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc.
Tại Việt Nam, Công ty TNHH MTV Vật Liệu Titan là nhà phân phối uy tín các loại thép không gỉ, trong đó có thép 10Cr18Ni12, với các dịch vụ:
- Cắt lẻ theo yêu cầu.
- Gia công CNC chính xác cao.
- Cung cấp chứng chỉ CO – CQ đầy đủ.
Kết luận
Vật liệu 10Cr18Ni12 là loại thép không gỉ austenitic có tính năng toàn diện, kết hợp giữa khả năng chống ăn mòn, độ bền cao và tính dẻo tốt.
Nó phù hợp cho nhiều ứng dụng trong công nghiệp hiện đại, đặc biệt là các môi trường có yêu cầu về độ sạch, độ bền và khả năng chịu nhiệt.
Nếu bạn đang tìm kiếm loại thép vừa bền, vừa chống gỉ, lại dễ gia công và thẩm mỹ cao, thì 10Cr18Ni12 chính là lựa chọn tối ưu cho mọi giải pháp cơ khí và công nghiệp.
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 |

