Vật liệu 1Cr18Ni9Si3

1Cr18Ni9Si3 là gì?

1Cr18Ni9Si3 là loại thép không gỉ austenitic cải tiến, phát triển từ nền thép 1Cr18Ni9 (Inox 304), nhưng được bổ sung thêm khoảng 3% silic (Si) nhằm cải thiện khả năng chịu nhiệt, chống oxy hóa và chịu ăn mòn trong môi trường khí nóng chứa hơi nước hoặc khí oxy hóa mạnh.

Loại thép này thuộc nhóm inox chịu nhiệt cao, có thể làm việc ổn định ở nhiệt độ 850–1100°C mà vẫn duy trì độ bền cơ học và tính chống oxy hóa tốt. Vì vậy, 1Cr18Ni9Si3 thường được sử dụng trong các bộ phận lò nung, ống dẫn khí nóng, thiết bị hóa dầu và bộ trao đổi nhiệt.

Trong tiêu chuẩn quốc tế, vật liệu này tương đương với:

• AISI 314 (Inox 314)
• X15CrNiSi25-21 (1.4841) theo tiêu chuẩn EN/DIN
• SUS314 trong tiêu chuẩn Nhật Bản (JIS)

---

Thành phần hóa học của 1Cr18Ni9Si3

Nguyên tố	Hàm lượng (%)
C (Carbon)	≤ 0.08
Si (Silic)	2.00 – 3.00
Mn (Mangan)	≤ 2.00
P (Photpho)	≤ 0.035
S (Lưu huỳnh)	≤ 0.03
Cr (Crom)	17.0 – 19.0
Ni (Niken)	9.0 – 11.0
N (Nitơ)	≤ 0.10

Silic (Si) là nguyên tố hợp kim quan trọng nhất trong thép này. Việc bổ sung khoảng 3% Si giúp tăng độ bền oxy hóa ở nhiệt độ cao, đồng thời làm giảm khả năng kết tủa cacbit, giúp thép ổn định pha austenitic hơn khi làm việc trong môi trường nhiệt khắc nghiệt.

---

Tính chất cơ lý của 1Cr18Ni9Si3

Tính chất	Giá trị điển hình
Độ bền kéo (σb)	520 – 750 MPa
Giới hạn chảy (σ0.2)	≥ 205 MPa
Độ giãn dài (%)	≥ 40
Độ cứng Brinell (HB)	≤ 200
Tỷ trọng	7.93 g/cm³
Mô đun đàn hồi (E)	193 GPa
Nhiệt độ nóng chảy	1390 – 1420°C
Hệ số giãn nở nhiệt	17.2 × 10⁻⁶ /°C
Nhiệt độ làm việc liên tục	≤ 1100°C

1Cr18Ni9Si3 thể hiện tính ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao, hạn chế hiện tượng giòn pha sigma, và có khả năng chịu oxy hóa tốt hơn nhiều so với thép 304 thông thường.

---

Ưu điểm của 1Cr18Ni9Si3

1. Chịu nhiệt độ cao tuyệt vời:
   Có thể làm việc ổn định ở 850–1100°C mà không bị biến dạng, oxi hóa hoặc suy giảm cơ tính.
2. Chống oxy hóa mạnh:
   Lớp màng oxit Cr₂O₃–SiO₂ hình thành rất ổn định, giúp thép chống lại khí nóng chứa O₂, SO₂, CO₂ hoặc hơi nước.
3. Chống ăn mòn hóa học tốt:
   Bền trong các môi trường có axit nhẹ (HNO₃, H₂SO₄ loãng) và khí oxi hóa.
4. Gia công và hàn tốt:
   Có thể hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, SMAW. Dễ cán, uốn, kéo ở trạng thái nguội.
5. Độ bền cơ học và độ dẻo cao:
   Không bị giòn khi làm việc ở nhiệt độ cao hoặc sau nhiều chu kỳ nhiệt.

---

Nhược điểm của 1Cr18Ni9Si3

1. Giá thành cao hơn 304 do hàm lượng hợp kim cao hơn.
2. Không thích hợp trong môi trường chứa ion Cl⁻ (nước biển, dung dịch muối).
3. Giảm khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit khử mạnh (HCl, H₂SO₄ đậm đặc).
4. Có xu hướng hóa bền nguội nhanh, khiến việc gia công cắt gọt cần điều chỉnh hợp lý.

---

Quy trình nhiệt luyện của 1Cr18Ni9Si3

• Ủ (Annealing):
  • Nhiệt độ: 1050 – 1150°C
  • Làm nguội nhanh trong không khí hoặc nước.
  • Mục đích: Loại bỏ ứng suất và ổn định cấu trúc austenit.
• Tôi (Quenching):
  • Không áp dụng vì không có chuyển biến martensitic.
• Hóa bền nguội:
  • Gia công nguội (cán, kéo, uốn) để tăng độ bền và độ cứng mà không cần xử lý nhiệt phức tạp.

---

Gia công cơ khí của 1Cr18Ni9Si3

Do có hàm lượng Si cao, vật liệu 1Cr18Ni9Si3 có xu hướng dính dao và hóa bền nguội nhanh, do đó cần tối ưu chế độ cắt:

Khuyến nghị kỹ thuật:

• Dao: hợp kim cứng (carbide), phủ TiAlN.
• Tốc độ cắt: 60 – 100 m/phút.
• Dung dịch làm mát: dầu tổng hợp hoặc nhũ tương đặc biệt cho inox chịu nhiệt.
• Khi hàn: sử dụng que hàn 308H hoặc 309, hàn hồ quang Argon.

---

Ứng dụng của 1Cr18Ni9Si3

Với khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa tuyệt vời, 1Cr18Ni9Si3 được sử dụng chủ yếu trong các ngành nhiệt luyện, hóa chất, năng lượng và cơ khí chịu nhiệt cao.

1. Ngành luyện kim và nhiệt luyện:

• Ống dẫn khí nóng, bộ phận buồng đốt, giỏ nung.
• Tấm chắn nhiệt, vỉ đỡ vật liệu trong lò.

2. Ngành hóa chất và hóa dầu:

• Thiết bị phản ứng hóa học chịu nhiệt.
• Ống trao đổi nhiệt, bồn chứa axit nhẹ hoặc khí hóa chất.

3. Ngành năng lượng:

• Bộ phận tuabin khí, vách buồng đốt, tấm chống cháy.

4. Ngành chế tạo cơ khí:

• Chi tiết máy làm việc trong môi trường khí nóng hoặc hơi nước.
• Thiết bị sấy công nghiệp, nồi hơi, ống dẫn khói.

5. Ngành hàng không và công nghiệp quốc phòng:

• Bộ phận chịu nhiệt trong động cơ phản lực hoặc hệ thống xả.

---

So sánh 1Cr18Ni9Si3 với các mác thép tương tự

Mác thép	Thành phần đặc trưng	Nhiệt độ làm việc (°C)	Đặc tính nổi bật
1Cr18Ni9 (304)	18Cr–9Ni	≤ 800	Phổ thông, chống ăn mòn tốt
1Cr18Ni9Si3	18Cr–9Ni–3Si	≤ 1100	Chịu nhiệt và oxy hóa cao
1.4841 (Inox 314)	25Cr–20Ni–Si	≤ 1150	Cực bền nhiệt, dùng trong lò nung
00Cr17Ni14Mo2 (316L)	17Cr–14Ni–2Mo	≤ 800	Chống ăn mòn nước biển tốt
1Cr20Ni14Si2	20Cr–14Ni–2Si	≤ 1150	Dẫn nhiệt tốt, bền trong khí nóng

Từ bảng trên cho thấy, 1Cr18Ni9Si3 là bước trung gian giữa inox 304 và inox 314, thích hợp cho các ứng dụng chịu nhiệt trung bình đến cao, với chi phí thấp hơn inox 314 nhưng bền hơn inox 304.

---

Tiêu chuẩn tương đương của 1Cr18Ni9Si3

Tiêu chuẩn	Ký hiệu tương đương
Trung Quốc (GB/T)	1Cr18Ni9Si3
Nhật Bản (JIS)	SUS314
Mỹ (AISI/ASTM)	314
Đức (DIN/EN)	X15CrNiSi25-21 (1.4841)
Anh (BS)	314S16

---

Thị trường và xu hướng sử dụng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, 1Cr18Ni9Si3 đang được sử dụng ngày càng phổ biến trong ngành cơ khí chế tạo lò, công nghiệp hóa chất và năng lượng nhiệt. Các dạng sản phẩm chính bao gồm:

• Tấm inox chịu nhiệt 1Cr18Ni9Si3 (độ dày 1.5 – 12 mm)
• Ống chịu nhiệt Inox 314 tương đương
• Thanh tròn đặc, dây và phụ kiện chịu nhiệt

Các doanh nghiệp trong nước như lò gốm, nhà máy hóa chất, nhà máy xử lý rác và tuabin nhiệt điện đang chuyển sang sử dụng vật liệu này thay thế cho thép carbon và 304 nhằm tăng tuổi thọ thiết bị.

---

Kết luận

1Cr18Ni9Si3 là loại thép không gỉ austenitic chịu nhiệt cao, nổi bật nhờ thành phần silic tăng cường khả năng chống oxy hóa và bền nhiệt vượt trội.
Vật liệu này phù hợp cho các thiết bị làm việc lâu dài trong môi trường khí nóng, lò nung, ống dẫn nhiệt, và chi tiết cơ khí chịu nhiệt cao.

So với inox 304, 1Cr18Ni9Si3 có khả năng chịu nhiệt tốt hơn, chống oxy hóa mạnh hơn, trong khi vẫn duy trì khả năng gia công và hàn tuyệt vời.

---

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