Vật liệu SUS309S
Th10
Vật liệu SUS309S
SUS309S là gì?
SUS309S là một loại thép không gỉ austenitic chịu nhiệt cao, thuộc nhóm thép 18Cr–13Ni (chứa khoảng 23% Cr và 13% Ni), được phát triển từ mác SUS309 thông thường nhưng có hàm lượng carbon thấp hơn (≤ 0.08%) để tăng khả năng hàn và chống ăn mòn do kết tủa cacbit crom.
Chữ “S” trong tên gọi SUS309S nghĩa là “Low Carbon” (Carbon thấp), giúp vật liệu này thích hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao, chống oxy hóa và ăn mòn tốt, đặc biệt trong môi trường khắc nghiệt có dao động nhiệt hoặc khí hóa học.
Vật liệu này thường được sử dụng trong lò công nghiệp, bộ phận đốt, ống chịu nhiệt, bộ trao đổi nhiệt, thiết bị xử lý hóa chất, và các chi tiết trong ngành năng lượng, nơi yêu cầu vật liệu có khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa vượt trội.
So với SUS304 hoặc SUS316, thép SUS309S có khả năng chịu nhiệt tốt hơn đáng kể, duy trì được độ bền cơ học ổn định đến 980°C mà không bị mất tổ chức hoặc oxy hóa mạnh.
Thành phần hóa học của SUS309S
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.08 |
| Si (Silic) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 2.00 |
| P (Phospho) | ≤ 0.045 |
| S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.030 |
| Cr (Crom) | 22.00 – 24.00 |
| Ni (Niken) | 12.00 – 15.00 |
| N (Nitơ) | ≤ 0.10 |
| Fe (Sắt) | Còn lại |
Hàm lượng Crom cao (22–24%) giúp tăng cường khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao, trong khi Niken (12–15%) giúp ổn định pha austenit, cải thiện độ dẻo và chống nứt nhiệt trong quá trình hàn.
Tính chất cơ lý của SUS309S
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.98 g/cm³ |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | ≥ 620 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | ≥ 275 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 187 |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1398 – 1454°C |
| Độ dẫn nhiệt | 14.2 W/m·K (ở 100°C) |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16.0 × 10⁻⁶ /°C (20–100°C) |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | ~980°C (liên tục), ~1100°C (ngắn hạn) |
SUS309S có thể duy trì độ bền, chống oxy hóa và ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với SUS304, khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho môi trường nhiệt khắc nghiệt.
Ưu điểm của vật liệu SUS309S
- Khả năng chịu nhiệt tuyệt vời
SUS309S hoạt động ổn định trong dải nhiệt từ 870–980°C, có thể chịu được đến 1100°C trong thời gian ngắn mà không bị biến dạng hay oxy hóa mạnh. - Chống ăn mòn và oxy hóa cao
Hàm lượng Cr và Ni cao giúp SUS309S kháng lại sự ăn mòn bởi khí oxy, CO₂, SO₂, hơi nước và các loại muối ở nhiệt độ cao. - Khả năng hàn tốt
Nhờ hàm lượng carbon thấp, vật liệu ít bị kết tủa cacbit crom tại vùng ảnh hưởng nhiệt khi hàn, tránh hiện tượng ăn mòn liên tinh. - Không bị từ hóa sau gia công
Cấu trúc austenitic ổn định giúp SUS309S giữ được tính phi từ, kể cả sau khi hàn hoặc gia công nguội. - Tính dẻo và độ dai cao
Vật liệu duy trì độ bền và độ dẻo tốt kể cả ở nhiệt độ thấp, dễ gia công cơ khí, dập, kéo hoặc uốn.
Nhược điểm của vật liệu SUS309S
- Giá thành cao do hàm lượng hợp kim (Cr, Ni) lớn.
- Độ dẫn nhiệt thấp, làm tăng khả năng tích nhiệt khi hàn.
- Không kháng tốt trong môi trường clorua, dễ bị ăn mòn rỗ trong dung dịch muối hoặc axit mạnh.
- Không thể tôi – ram để tăng cứng, vì đây là thép austenitic.
Ứng dụng của SUS309S
SUS309S là vật liệu tiêu chuẩn cho các ứng dụng chịu nhiệt cao và chống oxy hóa mạnh, phổ biến trong:
- Ngành công nghiệp luyện kim & lò công nghiệp: ống gia nhiệt, vách lò, băng tải chịu nhiệt, ống khói, tấm chắn nhiệt.
- Ngành hóa chất và dầu khí: bộ trao đổi nhiệt, ống dẫn khí nóng, buồng phản ứng hóa học.
- Ngành năng lượng: vỏ tuabin, bộ phận đốt, ống dẫn khí thải trong nhà máy nhiệt điện.
- Ngành thực phẩm: lò nướng, khay sấy, chi tiết thiết bị sấy ở nhiệt độ cao.
- Ngành cơ khí – chế tạo: tấm chắn nhiệt, chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với lửa hoặc khí nóng.
Quy trình nhiệt luyện của SUS309S
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1150°C
- Làm nguội: Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí cưỡng bức
→ Mục đích: Loại bỏ ứng suất, phục hồi tổ chức austenit, tăng độ dẻo.
- Không tôi và ram:
SUS309S không thể tăng cứng bằng nhiệt luyện như thép martensitic, mà chỉ có thể làm cứng bằng gia công nguội. - Tẩy rửa bề mặt (Pickling):
Sau nhiệt luyện, lớp oxit trên bề mặt cần được tẩy bằng dung dịch axit để khôi phục độ sáng và tính chống ăn mòn.
Gia công cơ khí và hàn SUS309S
- Gia công cơ khí:
SUS309S có thể được tiện, phay, cắt bằng dao hợp kim cứng. Do độ bền cao, cần chọn tốc độ cắt thấp, dùng dung dịch làm mát chuyên dụng để tránh quá nhiệt. - Gia công nguội:
Có thể uốn, dập, kéo hoặc cán nguội. Tuy nhiên, do độ cứng cao hơn SUS304, lực tác dụng cần lớn hơn. - Hàn:
Thực hiện bằng các phương pháp MIG, TIG, hồ quang tay hoặc plasma.
Nên dùng vật liệu hàn ER309, ER309L hoặc ER309LSi để đảm bảo tương thích hóa học và cơ tính cao. - Lưu ý khi hàn:
Giữ nhiệt đầu mối thấp, tránh quá nhiệt gây nứt nóng. Làm nguội nhanh sau hàn để tránh kết tủa cacbit.
So sánh SUS309S với các loại thép khác
| Tiêu chí | SUS304 | SUS316 | SUS309S | SUS310S |
|---|---|---|---|---|
| Cr (%) | 18 – 20 | 16 – 18 | 22 – 24 | 24 – 26 |
| Ni (%) | 8 – 10.5 | 10 – 14 | 12 – 15 | 19 – 22 |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | ~870°C | ~870°C | ~980°C | ~1100°C |
| Chống oxy hóa | Tốt | Rất tốt | Rất tốt | Xuất sắc |
| Tính hàn | Rất tốt | Rất tốt | Tốt | Trung bình |
| Khả năng chống ăn mòn Cl⁻ | Trung bình | Xuất sắc | Trung bình | Trung bình |
| Chi phí | Thấp | Cao | Cao hơn | Rất cao |
→ Kết luận: SUS309S nằm giữa SUS316 và SUS310S về khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa, là lựa chọn cân bằng giữa hiệu suất và chi phí trong môi trường nhiệt cao.
Thị trường và nguồn cung SUS309S tại Việt Nam
Tại Việt Nam, SUS309S được nhập khẩu chủ yếu từ Nhật Bản (Nippon Steel), Hàn Quốc (POSCO), Đài Loan (Yieh United), và châu Âu (Outokumpu).
Các dạng sản phẩm phổ biến gồm:
- Tấm thép không gỉ SUS309S: dày 0.5 – 60 mm
- Ống hàn và ống đúc SUS309S: dùng trong công nghiệp hóa chất, lò hơi
- Cuộn thép SUS309S: phục vụ dập, cán hoặc uốn tạo hình
- Dây và thanh tròn SUS309S: dùng cho ngành nhiệt, năng lượng và thiết bị công nghiệp
Do nhu cầu lớn trong lĩnh vực chế tạo lò đốt, thiết bị nhiệt và năng lượng tái tạo, vật liệu SUS309S hiện đang được tiêu thụ mạnh tại các khu công nghiệp trọng điểm như Bình Dương, Đồng Nai, Hải Phòng và Bắc Ninh.
Kết luận
SUS309S là loại thép không gỉ chịu nhiệt cao cấp, có khả năng chống oxy hóa và duy trì độ bền cơ học vượt trội ở nhiệt độ lên tới 980°C. Với hàm lượng Cr và Ni cao, vật liệu này đảm bảo khả năng hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt khắc nghiệt, khí ăn mòn và dao động nhiệt liên tục.
SUS309S được ứng dụng rộng rãi trong các lò công nghiệp, bộ phận đốt, thiết bị hóa chất và năng lượng, nơi yêu cầu độ bền nhiệt, chống oxy hóa và khả năng hàn tốt. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp cơ khí, chế tạo và sản xuất thiết bị chịu nhiệt tại Việt Nam.
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 |
Thép Inox Austenitic 00Cr18Ni10N
Thép Inox Austenitic 00Cr18Ni10N Thép Inox Austenitic 00Cr18Ni10N là gì? Thép Inox Austenitic 00Cr18Ni10N là [...]
Th9
Inox X50CrMoV15
Inox X50CrMoV15 Inox X50CrMoV15 là gì? Inox X50CrMoV15 là một loại thép không gỉ martensitic [...]
Th7
Inox X1CrNiMoN25-22-2
Inox X1CrNiMoN25-22-2 Inox X1CrNiMoN25-22-2 là gì? Inox X1CrNiMoN25-22-2 là một loại thép không gỉ austenitic [...]
Th10
Có Thể Phủ Lớp Bảo Vệ Hoặc Mạ Kẽm Lên Inox 2101 LDX Không
Có Thể Phủ Lớp Bảo Vệ Hoặc Mạ Kẽm Lên Inox 2101 LDX Không? 1. [...]
Th3
Thép Inox SAE 30304
Thép Inox SAE 30304 Thép Inox SAE 30304 là thép không gỉ austenitic thuộc nhóm [...]
Th10
Cách Gia Công Inox S32205 Để Đảm Bảo Độ Bền Cao Nhất
Cách Gia Công Inox S32205 Để Đảm Bảo Độ Bền Cao Nhất 1. Giới Thiệu [...]
Th3
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 17
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 17 – Đặc Điểm, Ứng Dụng Và Giá Bán [...]
Th4
