Vật liệu STS317L

Vật liệu STS317L là gì?

Vật liệu STS317L là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp, được cải tiến từ mác STS317 với hàm lượng carbon thấp (Low Carbon ≤ 0.03%) nhằm tăng cường khả năng chống ăn mòn liên tinh thể sau khi hàn. Đây là dòng thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn mạnh mẽ, đặc biệt trong môi trường chứa ion chloride, axit sulfuric, axit acetic hoặc môi trường nước biển.

STS317L thuộc tiêu chuẩn JIS G4304 của Nhật Bản và tương đương với các mác quốc tế như:

• AISI 317L (UNS S31703) theo tiêu chuẩn ASTM (Mỹ)
• EN 1.4438 (X2CrNiMo18-15-4) theo tiêu chuẩn châu Âu
• DIN X2CrNiMo18-15-4 (Đức)

Với cấu trúc austenitic ổn định, STS317L có tính hàn tuyệt vời, khả năng gia công tốt, chống gỉ cao và chịu được cả nhiệt độ cao lẫn môi trường lạnh sâu. Vì vậy, vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong các ngành hóa chất, dầu khí, năng lượng, thực phẩm, dược phẩm và hàng hải.

Thành phần hóa học của vật liệu STS317L

Nguyên tố	Hàm lượng (%)
C (Carbon)	≤ 0.03
Si (Silicon)	≤ 1.00
Mn (Manganese)	≤ 2.00
P (Phosphorus)	≤ 0.045
S (Sulfur)	≤ 0.030
Cr (Chromium)	18.0 – 20.0
Ni (Nickel)	11.0 – 15.0
Mo (Molybdenum)	3.0 – 4.0
N (Nitrogen)	≤ 0.10

Giải thích thành phần:

• Hàm lượng Mo cao (3–4%) giúp tăng khả năng chống ăn mòn điểm và ăn mòn kẽ hở.
• Cr và Ni cao tạo nên màng thụ động bền vững, bảo vệ bề mặt thép khỏi bị oxy hóa.
• Carbon cực thấp (≤0.03%) giúp ngăn kết tủa Cr23C6 ở vùng ảnh hưởng nhiệt khi hàn → chống ăn mòn liên tinh thể hiệu quả.

Tính chất cơ lý của vật liệu STS317L

Tính chất cơ học

Tính chất	Giá trị trung bình
Giới hạn chảy (Yield Strength, 0.2%)	≥ 205 MPa
Độ bền kéo (Tensile Strength)	≥ 515 MPa
Độ giãn dài (Elongation)	≥ 40%
Độ cứng Brinell (HB)	≤ 217 HB
Mô-đun đàn hồi (E)	193 GPa
Tỷ trọng	7.98 g/cm³

Tính chất vật lý

Tính chất	Giá trị
Nhiệt độ nóng chảy	1370 – 1400°C
Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C)	16.5 µm/m·°C
Độ dẫn nhiệt (ở 100°C)	16.2 W/m·K
Điện trở suất (ở 20°C)	0.75 µΩ·m
Tính từ	Phi từ tính (non-magnetic) ở trạng thái ủ

STS317L giữ được tính dẻo và bền cơ học tốt trong dải nhiệt từ -196°C đến 870°C, nên có thể sử dụng trong cả môi trường lạnh sâu và nhiệt độ cao.

Ưu điểm của vật liệu STS317L

1. Chống ăn mòn vượt trội:
   Nhờ hàm lượng Mo và Ni cao, STS317L có khả năng chống lại ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở rất tốt trong môi trường có Cl⁻, nước muối, hóa chất và dung dịch axit yếu.
2. Chống ăn mòn liên tinh thể sau hàn:
   Với hàm lượng carbon cực thấp, STS317L ngăn ngừa sự hình thành cacbit Cr23C6, giúp mối hàn không bị gỉ hoặc suy giảm tính năng cơ học.
3. Khả năng hàn tốt:
   Phù hợp với tất cả phương pháp hàn thông thường như TIG, MIG, SMAW mà không cần xử lý nhiệt sau hàn.
4. Độ bền cơ học cao:
   Có khả năng chịu tải trọng tốt và không bị giòn ở nhiệt độ thấp.
5. Bề mặt sáng bóng, dễ vệ sinh:
   Thường được dùng trong ngành thực phẩm và dược phẩm vì không bám bẩn, dễ làm sạch.
6. Chịu nhiệt tốt:
   STS317L vẫn duy trì tính ổn định cơ học và hóa học ở nhiệt độ cao hơn 800°C.

Nhược điểm của vật liệu STS317L

• Giá thành cao: Do có thành phần hợp kim đắt tiền (Ni, Mo).
• Gia công khó: Cần dụng cụ cắt có độ cứng cao và làm mát liên tục.
• Không phù hợp với axit mạnh: Vẫn có thể bị ăn mòn trong môi trường HCl, H2SO4 đậm đặc hoặc có tính khử mạnh.

Ứng dụng của vật liệu STS317L

STS317L được xem là vật liệu cao cấp trong nhóm thép không gỉ 300 series, có khả năng chống ăn mòn mạnh mẽ trong nhiều môi trường.

1. Ngành công nghiệp hóa chất

• Dùng chế tạo bồn phản ứng, thùng chứa, đường ống, trao đổi nhiệt, bộ trộn hóa chất.
• Làm việc tốt trong môi trường axit sulfuric, phosphoric, axetic, hoặc kiềm nhẹ.

2. Ngành dầu khí

• Dùng cho thiết bị lọc, tách, dẫn dòng dầu và khí, van, mặt bích, ống áp lực cao.
• Chống ăn mòn do muối và lưu huỳnh trong môi trường khai thác.

3. Ngành thực phẩm – dược phẩm

• Dùng cho thiết bị chế biến sữa, bia, nước giải khát, dược phẩm.
• Đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, không gây phản ứng hóa học với sản phẩm.

4. Ngành hàng hải và công trình biển

• Ứng dụng trong trục tàu, cánh quạt, khung kết cấu tiếp xúc nước biển, van và đường ống tàu thủy.

5. Ngành năng lượng và môi trường

• Dùng trong nhà máy điện, thiết bị trao đổi nhiệt, hệ thống lọc nước, bộ phận lò hơi, hệ thống RO, thiết bị khử mặn.

Quy trình nhiệt luyện của vật liệu STS317L

1. Ủ (Annealing):
   • Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
   • Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbit.
2. Không thể tôi cứng bằng nhiệt:
   STS317L không thể tăng độ cứng bằng phương pháp nhiệt luyện mà chỉ bằng gia công nguội.
3. Căng cứng (Work Hardening):
   • Có thể tăng độ bền bằng kéo nguội hoặc cán nguội.
   • Sau khi biến dạng lớn, nên ủ phục hồi ở 450 – 600°C.

Gia công và hàn vật liệu STS317L

Gia công cơ khí

• Dễ uốn, kéo, dập, cán, và đánh bóng.
• Khi tiện hoặc phay cần dùng dao hợp kim cứng (carbide tool) và tốc độ cắt thấp.
• Dùng dung dịch làm mát liên tục để tránh biến cứng bề mặt.

Hàn

• Hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, SMAW, FCAW.
• Dây hàn khuyến nghị: ER317L, E317L-16, hoặc E317L-17.
• Sau khi hàn, nên tẩy sạch và thụ động hóa bằng dung dịch HNO₃ để phục hồi lớp màng Cr₂O₃ bảo vệ.

So sánh STS317L với các mác thép tương đương

Mác thép	Hàm lượng Mo (%)	Hàm lượng C (%)	Đặc điểm
STS316	2.0 – 3.0	≤ 0.08	Phổ biến, chống ăn mòn tốt
STS316L	2.0 – 3.0	≤ 0.03	Dễ hàn, ít ăn mòn sau hàn
STS316J1	2.0 – 3.0	≤ 0.05	Cải tiến, bề mặt sáng hơn
STS317	3.0 – 4.0	≤ 0.08	Chống ăn mòn cao, nhưng dễ bị ăn mòn liên tinh thể khi hàn
STS317L	3.0 – 4.0	≤ 0.03	Chống ăn mòn cực tốt, hàn dễ, bền vững trong môi trường axit và nước biển

Tiêu chuẩn tương đương quốc tế

Tiêu chuẩn	Mác tương đương
JIS (Nhật Bản)	SUS317L
ASTM (Mỹ)	AISI 317L
EN (Châu Âu)	1.4438 (X2CrNiMo18-15-4)
UNS (Mỹ)	S31703
DIN (Đức)	X2CrNiMo18-15-4

Thị trường và nguồn cung STS317L

STS317L được sản xuất bởi các tập đoàn thép không gỉ hàng đầu như:

• Nippon Steel & JFE (Nhật Bản)
• POSCO (Hàn Quốc)
• Outokumpu (Phần Lan)
• Thyssenkrupp (Đức)
• Aperam (Châu Âu)

Dạng cung cấp:

• Tấm (Plate, Sheet)
• Cuộn (Coil)
• Ống (Pipe, Tube)
• Thanh tròn (Round Bar)
• Dây (Wire)

Tại thị trường Việt Nam, STS317L thường được nhập khẩu từ Nhật Bản, Hàn Quốc và Châu Âu, sử dụng nhiều trong thiết bị nhà máy hóa chất, chế biến thực phẩm và hệ thống nước biển.

Phân tích so sánh khả năng chống ăn mòn

Theo chỉ số PREN (Pitting Resistance Equivalent Number):

PREN = %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N

• STS316L ≈ 24
• STS317L ≈ 30

➡️ STS317L có khả năng chống ăn mòn điểm cao hơn đáng kể so với STS316L, đặc biệt trong dung dịch có chứa Cl⁻ như nước muối hoặc hơi nước biển.

Kết luận

Vật liệu STS317L là loại thép không gỉ austenitic cao cấp, có khả năng chống ăn mòn vượt trội trong môi trường hóa chất, nước biển và axit yếu. Với hàm lượng carbon thấp, STS317L khắc phục hoàn toàn nhược điểm ăn mòn liên tinh thể của STS317 thông thường, đồng thời duy trì độ bền và tính dẻo tốt.

Nhờ khả năng hàn và gia công linh hoạt, STS317L được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, năng lượng, thực phẩm và hàng hải. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các công trình yêu cầu tuổi thọ cao, độ bền hóa học và cơ học tốt trong môi trường khắc nghiệt.

---

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
Mail	vatlieucokhi.net@gmail.com
Website:	vatlieucokhi.net

NHẬP SỐ ZALO ID

-Chọn bảng giá-INOXNHÔMĐỒNGTHÉPNIKENTITANKHÁC