Vật liệu SUS321
Th10
Vật liệu SUS321
SUS321 là gì?
SUS321 là thép không gỉ austenitic ổn định, được bổ sung Titan (Ti) nhằm ngăn ngừa sự kết tủa cacbit crom trong quá trình hàn hoặc nhiệt luyện, giúp vật liệu chống ăn mòn liên tinh tốt. SUS321 có crom 17–19% và niken 9–12%, kết hợp titan khoảng 5 × C% (theo tiêu chuẩn JIS) để ổn định cacbit, thích hợp cho môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn nhẹ đến vừa.
Vật liệu SUS321 thường được sử dụng trong thiết bị chịu nhiệt, bồn chứa, ống dẫn hơi, bộ trao đổi nhiệt, ngành hàng không và hóa chất, nơi yêu cầu ổn định cơ học và chống ăn mòn sau hàn.
Thành phần hóa học của SUS321
| 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) | 17.0 – 19.0 |
| Ni (Niken) | 9.0 – 12.0 |
| Ti (Titan) | ≥ 5 × C% |
| N (Nitơ) | ≤ 0.10 |
| Fe (Sắt) | Còn lại |
Titan trong SUS321 kết hợp với cacbon tạo TiC, ngăn cản kết tủa cacbit Cr trong vùng hàn và vùng chịu nhiệt, đảm bảo khả năng chống ăn mòn liên tinh và ổn định cấu trúc austenitic.
Tính chất cơ lý của SUS321
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.90 – 8.00 g/cm³ |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | ≥ 515 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | ≥ 205 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 200 |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1400 – 1450°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16 × 10⁻⁶ /°C |
| Độ dẫn nhiệt | 16 W/m·K |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | ~900°C |
SUS321 duy trì độ bền và dẻo dai cao trong môi trường nhiệt độ cao, hơi nước và axit nhẹ, đồng thời giảm nguy cơ ăn mòn khe hở và liên tinh sau hàn.
Ưu điểm của vật liệu SUS321
- Chống ăn mòn liên tinh sau hàn tốt
- Titan ổn định cacbit crom, ngăn ngừa sự kết tủa trong vùng nhiệt tác động.
- Khả năng chịu nhiệt cao
- Thích hợp cho ứng dụng thiết bị chịu nhiệt và hơi nước đến 900°C.
- Khả năng hàn tốt
- Duy trì cấu trúc austenitic ổn định, hạn chế nứt và ăn mòn liên tinh.
- Độ bền và dẻo dai cao
- Phù hợp cho thiết bị chịu áp lực và dao động nhiệt.
- Phi từ tính
- Duy trì tính phi từ tính sau hàn và gia công nguội.
Nhược điểm của vật liệu SUS321
- Chi phí cao hơn SUS304 và SUS316 do bổ sung Titan.
- Độ chống ăn mòn clorua kém hơn SUS316 vì thiếu Molybdenum.
- Không tăng cứng bằng nhiệt luyện, chỉ gia công nguội.
- Độ dẫn nhiệt thấp, dễ nóng cục bộ khi hàn hoặc gia công.
Ứng dụng của SUS321
SUS321 được sử dụng trong các lĩnh vực cần chống ăn mòn liên tinh, chịu nhiệt và độ bền cơ học ổn định, cụ thể:
- Ngành hàng không và năng lượng: bộ trao đổi nhiệt, nồi hơi, ống dẫn hơi, tua bin khí.
- Ngành hóa chất: bồn chứa, ống dẫn, van chịu nhiệt vừa phải, thiết bị phản ứng.
- Ngành thực phẩm: lò nướng, bồn chứa, thiết bị chịu nhiệt và hơi nước.
- Ngành y tế và dược phẩm: thiết bị chịu nhiệt, dây chuyền chế biến cần chống ăn mòn sau hàn.
SUS321 đặc biệt phù hợp với ứng dụng nhiệt độ cao, hơi nước, khí và môi trường axit nhẹ, nơi SUS304 không đủ khả năng chống ăn mòn liên tinh.
Quy trình nhiệt luyện của SUS321
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
- Làm nguội bằng không khí hoặc nước cưỡng bức
→ Loại bỏ ứng suất, khôi phục độ dẻo và duy trì pha austenitic ổn định.
- Không tôi và ram:
- SUS321 không tăng cứng bằng nhiệt luyện martensitic; gia công nguội để tạo hình là chính.
- Xử lý bề mặt (Pickling & Passivation):
- Loại bỏ oxit và tạp chất, tăng khả năng chống ăn mòn và khôi phục độ sáng bóng.
Gia công cơ khí và hàn SUS321
- Gia công cơ khí:
Dễ cắt, tiện, phay, khoan; sử dụng dụng cụ hợp kim cứng và dung dịch làm mát. - Gia công nguội:
Uốn, dập, kéo dễ dàng nhờ độ dẻo cao. - Hàn:
- Phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay, plasma
- Que hàn: ER321 hoặc ER321L để duy trì khả năng chống ăn mòn liên tinh.
- Kiểm soát nhiệt khi hàn để tránh sự kết tủa cacbit Cr.
- Đánh bóng bề mặt:
SUS321 dễ đạt độ sáng bóng cao, thích hợp cho thiết bị thực phẩm, hóa chất và hơi nước.
So sánh với các loại thép khác
| Tiêu chí | SUS304 | SUS316 | SUS321 |
|---|---|---|---|
| Cr (%) | 18 – 20 | 16 – 18 | 17 – 19 |
| Ni (%) | 8 – 10.5 | 10 – 14 | 9 – 12 |
| Mo (%) | 0 | 2 – 3 | 0 |
| Ti (%) | 0 | 0 | ≥ 5 × C% |
| C (%) | 0.08 | 0.08 | ≤ 0.08 |
| Độ bền kéo (MPa) | ~520 | ~515 | ≥ 515 |
| Kháng ăn mòn Cl⁻ | Trung bình | Rất tốt | Tốt |
| Kháng ăn mòn liên tinh | Trung bình | Tốt | Xuất sắc |
| Khả năng hàn | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Khả năng chịu nhiệt | 400 – 500°C | 400 – 500°C | 870 – 900°C |
| Chi phí | Thấp | Cao | Cao |
→ Kết luận: SUS321 là lựa chọn tối ưu khi mối hàn và thiết bị chịu nhiệt cần chống ăn mòn liên tinh, đặc biệt trong môi trường hơi nước, nhiệt độ cao và axit nhẹ.
Thị trường và nguồn cung tại Việt Nam
SUS321 được nhập khẩu từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, châu Âu, dưới các dạng:
- Tấm SUS321: độ dày 0.5 – 60 mm
- Ống hàn và ống đúc SUS321: sử dụng cho hơi nước, bộ trao đổi nhiệt, nồi hơi
- Cuộn SUS321: phục vụ gia công dập, cán, uốn
- Dây và thanh tròn SUS321: chi tiết máy chịu nhiệt và ăn mòn nhẹ
Tại Việt Nam, SUS321 được sử dụng phổ biến ở Bình Dương, Đồng Nai, Hải Phòng, Bắc Ninh, phục vụ ngành hóa chất, thực phẩm, năng lượng và hàng không.
Kết luận
SUS321 là thép không gỉ austenitic ổn định titan, nổi bật với khả năng chống ăn mòn liên tinh sau hàn, chịu nhiệt cao và độ bền cơ học ổn định. Vật liệu lý tưởng cho môi trường nhiệt độ cao, hơi nước, axit nhẹ và thực phẩm, đặc biệt khi mối hàn cần chống ăn mòn lâu dài.
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 |
Duplex 255 stainless steel
Duplex 255 stainless steel Duplex 255 stainless steel, còn được gọi là FerrInox Duplex 255, [...]
Th11
Những Lưu Ý Khi Gia Công Và Hàn Inox X2CrNiMoSi18-5-3
Những Lưu Ý Khi Gia Công Và Hàn Inox X2CrNiMoSi18-5-3 1. Giới Thiệu Chung Inox [...]
Th3
Inox F61 Có Thể Chịu Được Nhiệt Độ Bao Nhiêu Độ C Trước Khi Bị Biến Dạng
Inox F61 Có Thể Chịu Được Nhiệt Độ Bao Nhiêu Độ C Trước Khi Bị [...]
Th3
Vật liệu 04Cr18Ni10Ti20
Vật liệu 04Cr18Ni10Ti20 04Cr18Ni10Ti20 là gì? 04Cr18Ni10Ti20 là một loại thép không gỉ austenitic ổn [...]
Th10
Inox 329 Có Thể Chịu Được Môi Trường Hóa Chất Mạnh Như Axit Hay Kiềm Không
Inox 329 Có Thể Chịu Được Môi Trường Hóa Chất Mạnh Như Axit Hay Kiềm [...]
Th4
Giá Đồng CW616N
Giá Đồng CW616N Giá Đồng CW616N là mức giá thị trường của vật liệu đồng [...]
Th1
