Vật liệu 022Cr17Ni13Mo2N
Th10
Vật liệu 022Cr17Ni13Mo2N
022Cr17Ni13Mo2N là gì?
Vật liệu 022Cr17Ni13Mo2N là một loại thép không gỉ austenit cao cấp, được phát triển dựa trên nền tảng thép 316L với thành phần được tinh chỉnh nhằm tăng khả năng chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường có chứa ion clorua hoặc dung dịch axit mạnh. Với hàm lượng crom (Cr) khoảng 17%, niken (Ni) khoảng 13%, molypden (Mo) khoảng 2% và bổ sung nitơ (N), vật liệu này thể hiện sự cân bằng tuyệt vời giữa khả năng chống ăn mòn kẽ nứt ứng suất và độ bền cơ học cao ở nhiệt độ thấp.
022Cr17Ni13Mo2N thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, y tế và thực phẩm – nơi yêu cầu vật liệu có khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt, đồng thời đảm bảo độ sạch bề mặt và tính ổn định lâu dài.
Thành phần hóa học của 022Cr17Ni13Mo2N
Thành phần hóa học của vật liệu này được thiết kế để đạt được tính năng chống ăn mòn cao mà vẫn giữ được cấu trúc austenit ổn định. Bảng dưới đây thể hiện thành phần tiêu chuẩn (theo % khối lượng):
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | ≤ 0.03 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Silic | Si | ≤ 1.00 |
| Crom | Cr | 16.0 – 18.0 |
| Niken | Ni | 12.0 – 14.0 |
| Molypden | Mo | 2.0 – 2.5 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.030 |
| Phốt pho | P | ≤ 0.035 |
| Nitơ | N | 0.10 – 0.20 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Sự hiện diện của nitơ (N) là yếu tố quan trọng giúp tăng cường độ bền và cải thiện khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ nứt. Đồng thời, molypden (Mo) giúp tăng khả năng kháng ăn mòn cục bộ trong môi trường có chứa clorua.
Tính chất cơ lý của 022Cr17Ni13Mo2N
Thép không gỉ 022Cr17Ni13Mo2N có đặc tính cơ lý và hóa học nổi bật, đảm bảo hiệu suất sử dụng cao trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau:
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 220 MPa |
| Giới hạn bền kéo (Rm) | ≥ 530 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 45 |
| Độ cứng (HB) | ≤ 187 |
| Mô đun đàn hồi (E) | 200 GPa |
| Khối lượng riêng | 7.98 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16.5 × 10⁻⁶ /K |
| Độ dẫn nhiệt | 16.0 W/m·K |
Với cấu trúc austenit hoàn toàn, vật liệu có độ dẻo và khả năng hàn tuyệt vời, dễ gia công cơ khí và đánh bóng bề mặt.
Ưu điểm của vật liệu 022Cr17Ni13Mo2N
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội
Hàm lượng Mo và N cao giúp thép kháng tốt với ăn mòn điểm, rỗ và kẽ nứt trong dung dịch clorua và axit mạnh. - Tăng cường cơ tính
Nitơ đóng vai trò là nguyên tố hóa bền dung dịch rắn, nâng cao giới hạn bền và độ dẻo dai mà không làm giảm khả năng chống ăn mòn. - Khả năng hàn tốt
Vật liệu có thể hàn bằng hầu hết các phương pháp phổ biến như TIG, MIG hoặc hồ quang tay mà không cần nung sơ bộ. - Tính ổn định nhiệt cao
022Cr17Ni13Mo2N có thể làm việc ổn định trong khoảng nhiệt độ từ -196°C đến 400°C mà không bị giòn hay biến dạng. - Bề mặt sáng bóng và dễ vệ sinh
Giúp đáp ứng yêu cầu cao trong các ứng dụng y tế, dược phẩm và thực phẩm.
Nhược điểm của 022Cr17Ni13Mo2N
- Chi phí cao hơn thép 304 và 316L do có thêm Mo và N.
- Không thích hợp cho môi trường có nhiệt độ trên 450°C, vì khi đó có thể xảy ra hiện tượng kết tủa pha sigma gây giảm khả năng chống ăn mòn.
- Độ dẫn nhiệt thấp, do đó việc truyền nhiệt trong các thiết bị đòi hỏi vật liệu có độ dẫn cao (như bộ trao đổi nhiệt) cần được xem xét kỹ.
Ứng dụng của 022Cr17Ni13Mo2N
Nhờ sự cân bằng giữa độ bền, khả năng chống ăn mòn và tính dẻo cao, vật liệu 022Cr17Ni13Mo2N được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp quan trọng:
- Ngành hóa chất và dầu khí:
Dùng trong chế tạo bồn chứa, đường ống, van, và thiết bị trao đổi nhiệt làm việc trong môi trường axit, muối hoặc dung dịch chứa clorua. - Ngành thực phẩm và dược phẩm:
Sản xuất các thiết bị chế biến, bồn chứa, đường ống dẫn, vì vật liệu có khả năng chống ăn mòn và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. - Ngành y tế:
Gia công các chi tiết, dụng cụ phẫu thuật và khung thiết bị y tế nhờ tính trơ sinh học cao. - Công nghiệp hàng hải:
Sử dụng trong các hệ thống nước biển, hệ thống làm mát và chi tiết tàu biển do kháng rỗ tốt trong môi trường nước mặn. - Ngành năng lượng và môi trường:
Làm vật liệu cho các bộ phận trong nhà máy điện, nhà máy xử lý nước thải hoặc thiết bị khử muối.
Quy trình nhiệt luyện của 022Cr17Ni13Mo2N
Quá trình xử lý nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến tổ chức và tính chất của vật liệu. Đối với 022Cr17Ni13Mo2N, quy trình chuẩn bao gồm:
- Ủ giải ứng suất (Solution Annealing):
Nhiệt độ: 1050 – 1150°C
Thời gian: 30 – 60 phút (tùy kích thước chi tiết)
Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để duy trì cấu trúc austenit và ngăn ngừa sự kết tủa cacbit crom. - Không khuyến khích nhiệt luyện ở nhiệt độ thấp (< 900°C), vì có thể gây ra pha sigma và làm giảm tính dẻo.
Quy trình này giúp phục hồi tính dẻo, độ bóng và khả năng chống ăn mòn của vật liệu sau các công đoạn hàn hoặc gia công nguội.
Gia công cơ khí và hàn của 022Cr17Ni13Mo2N
- Gia công cơ khí:
Mặc dù độ cứng của thép này cao hơn thép 316L, nhưng vẫn có thể gia công tốt với tốc độ cắt thấp, sử dụng dung dịch làm mát dồi dào và dụng cụ hợp kim cứng. - Hàn:
Có thể hàn bằng các phương pháp phổ biến (TIG, MIG, hồ quang tay).
Vật liệu hàn khuyến nghị: ER316LN hoặc tương đương.
Không cần nung sơ bộ và có thể làm sạch mối hàn sau khi hoàn tất để đảm bảo chống ăn mòn tối ưu.
Thông số gia công và xử lý bề mặt
| Công đoạn | Thông số khuyến nghị |
|---|---|
| Tốc độ cắt (dao phay) | 20–35 m/phút |
| Tốc độ cắt (dao tiện) | 15–25 m/phút |
| Dung dịch làm mát | Emulsion 5–8% |
| Đánh bóng cơ học | Dùng hợp chất Al₂O₃ hoặc Cr₂O₃ |
| Tẩy axit | Hỗn hợp HNO₃ + HF nồng độ thấp |
Xử lý bề mặt đúng cách sẽ giúp tăng khả năng chống ăn mòn và giữ được độ sáng bóng trong thời gian dài.
So sánh 022Cr17Ni13Mo2N với các loại thép không gỉ khác
| Đặc điểm | 304L | 316L | 022Cr17Ni13Mo2N |
|---|---|---|---|
| Chống ăn mòn | Tốt | Rất tốt | Xuất sắc |
| Chống rỗ clorua | Trung bình | Tốt | Rất tốt |
| Khả năng hàn | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Cơ tính | Trung bình | Tốt | Cao |
| Ứng dụng | Chung | Hóa chất | Hóa chất, dầu khí, y tế |
Vật liệu 022Cr17Ni13Mo2N có thể coi là phiên bản nâng cấp của 316L, đặc biệt khi cần tăng tuổi thọ trong môi trường khắc nghiệt.
Kết luận
022Cr17Ni13Mo2N là vật liệu thép không gỉ austenit cao cấp, nổi bật với khả năng chống ăn mòn vượt trội, độ bền cơ học tốt và tính ổn định trong môi trường có chứa ion clorua hoặc axit mạnh. Với đặc tính nổi bật này, nó ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp hiện đại, từ hóa chất, dầu khí đến y tế và chế biến thực phẩm.
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 303S41
Inox 303S41 Inox 303S41 là gì? Inox 303S41 là thép không gỉ austenitic dễ gia [...]
Th10
Inox F55 Có Bị Gỉ Sét Theo Thời Gian Không
Inox F55 Có Bị Gỉ Sét Theo Thời Gian Không? 1. Tổng Quan Về Inox [...]
Th3
Tìm hiểu về Inox 420S29
Tìm hiểu về Inox 420S29 và Ứng dụng của nó Inox 420S29 là gì? Inox [...]
Th5
Ứng Dụng Của Inox F55 Trong Công Nghiệp Dầu Khí Và Hóa Chất
Ứng Dụng Của Inox F55 Trong Công Nghiệp Dầu Khí Và Hóa Chất Tìm Hiểu [...]
Th3
Mua Inox F53 Số Lượng Lớn – Cách Tối Ưu Chi Phí
Mua Inox F53 Số Lượng Lớn – Cách Tối Ưu Chi Phí Giới Thiệu Chung [...]
Th3
Thép Inox UNS S31400
Thép Inox UNS S31400 Thép Inox UNS S31400 là gì? Thép Inox UNS S31400 là [...]
Th10
Tìm hiểu về Inox S30430
Tìm hiểu về Inox S30430 và Ứng dụng của nó Inox S30430 là gì? Inox [...]
Th6
