Vật liệu 03X17H14M2
Vật liệu 03X17H14M2 là gì?
03X17H14M2 (theo tiêu chuẩn Nga GOST) là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp có tính tương đương gần với Inox 316L hoặc AISI 316L theo tiêu chuẩn quốc tế. Đây là hợp kim chứa các nguyên tố chính như Crôm (Cr), Niken (Ni) và Molypden (Mo) — những nguyên tố mang lại khả năng chống ăn mòn xuất sắc trong môi trường có chứa clorua, axit nhẹ, kiềm loãng hoặc nước biển.
Tên gọi “03X17H14M2” có thể được hiểu như sau:
- 03 → Hàm lượng carbon tối đa là 0.03%, giúp tăng khả năng chống ăn mòn kẽ hở và tránh hiện tượng nhạy cảm.
- X17 → Hàm lượng Crôm khoảng 17%.
- H14 → Hàm lượng Niken khoảng 14%.
- M2 → Hàm lượng Molypden khoảng 2%.
Nhờ vào hàm lượng carbon cực thấp và tỷ lệ hợp kim tối ưu, thép 03X17H14M2 có khả năng chống rỗ và chống nứt ăn mòn tốt hơn so với nhiều loại inox thông thường như 304 hoặc 321. Loại thép này được ưa chuộng trong ngành hóa chất, y tế, thực phẩm và các ứng dụng hàng hải.
Thành phần hóa học của 03X17H14M2
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.03 |
| Silicon | Si | ≤ 0.80 |
| Mangan | Mn | ≤ 1.00 |
| Crôm | Cr | 16.5 – 18.5 |
| Niken | Ni | 12.5 – 15.0 |
| Molypden | Mo | 2.0 – 2.5 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.020 |
| Phốt pho | P | ≤ 0.035 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Nhận xét:
- Hàm lượng Crôm giúp thép hình thành màng oxit bảo vệ bề mặt.
- Niken cải thiện độ dẻo và khả năng chịu ăn mòn.
- Molypden tăng cường khả năng chống ăn mòn điểm (pitting) và ăn mòn kẽ hở.
- Carbon cực thấp giúp ngăn hình thành carbide Cr tại ranh giới hạt khi hàn, từ đó duy trì khả năng chống ăn mòn liên tinh.
Tính chất cơ lý của 03X17H14M2
1. Tính chất cơ học
| Chỉ tiêu | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn chảy (σ₀.₂) | ≥ 220 MPa |
| Độ bền kéo (σᵤ) | 520 – 720 MPa |
| Độ giãn dài tương đối (δ₅) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 200 |
| Mật độ | 7.9 g/cm³ |
2. Tính chất vật lý
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Nhiệt độ nóng chảy | 1370 – 1400°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16.5 ×10⁻⁶ /°C |
| Độ dẫn nhiệt | 16 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.72 µΩ·m |
| Nhiệt dung riêng | 500 J/kg·K |
Đặc điểm nổi bật:
- Duy trì cơ tính tốt ở nhiệt độ từ -196°C đến 400°C.
- Có thể làm việc trong môi trường có áp suất cao và chịu tải dao động.
- Giữ độ bền và dẻo dai tuyệt vời ngay cả khi hàn hoặc cán nguội.
Ưu điểm của vật liệu 03X17H14M2
- Chống ăn mòn vượt trội
- Hoạt động bền bỉ trong dung dịch chứa muối, axit sulfuric, phosphoric hoặc axit acetic loãng.
- Chịu được môi trường nước biển hoặc khí hậu ven biển ẩm mặn.
- Tính hàn tuyệt vời
- Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang hoặc plasma mà không cần nung nóng sơ bộ.
- Sau khi hàn, không bị giảm khả năng chống ăn mòn nhờ hàm lượng C thấp.
- Khả năng gia công tốt
- Dễ dàng cán, uốn, kéo dây, hoặc tạo hình sâu mà không nứt.
- Thích hợp cho gia công nguội và đánh bóng.
- Tính thẩm mỹ cao
- Bề mặt sáng bóng, dễ đánh bóng gương.
- Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu bề mặt hoàn thiện cao.
- Khả năng chịu nhiệt và hóa chất
- Hoạt động ổn định trong môi trường có nhiệt độ cao (tới 800°C).
- Có thể dùng cho các thiết bị chịu tác động của khí nóng hoặc hơi nước.
Nhược điểm của vật liệu 03X17H14M2
- Giá thành cao hơn so với thép 304 hoặc 321 do hàm lượng Mo và Ni cao.
- Độ dẫn nhiệt thấp, nên cần chú ý khi hàn để tránh biến dạng nhiệt.
- Không thích hợp cho môi trường có axit mạnh (như HCl, H2SO4 đậm đặc).
- Khả năng chịu mài mòn kém hơn thép martensitic hoặc duplex.
Ứng dụng của vật liệu 03X17H14M2
Với sự kết hợp lý tưởng giữa khả năng chống ăn mòn, độ bền và tính dẻo, vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật và công nghiệp.
1. Ngành hóa chất và dầu khí
- Dùng cho các bồn chứa hóa chất, thiết bị trao đổi nhiệt, van, mặt bích, trục quay, và đường ống áp lực cao.
- Chống chịu tốt trong môi trường có axit loãng hoặc muối clorua.
2. Ngành thực phẩm và dược phẩm
- Dùng cho thiết bị sản xuất bia, sữa, nước giải khát, thực phẩm đóng hộp.
- Các bồn khuấy, đường ống dẫn nước tinh khiết, nồi hấp đều có thể chế tạo từ 03X17H14M2.
3. Ngành hàng hải và công trình biển
- Thích hợp cho trục bơm, van, bu-lông, đai ốc và chi tiết máy hoạt động trong môi trường nước mặn.
- Không bị ăn mòn điện hóa do tiếp xúc với kim loại khác.
4. Ngành xây dựng và trang trí nội thất
- Dùng cho lan can, khung cửa, cầu thang inox, vỏ ốp công trình, và các chi tiết kiến trúc cao cấp.
- Đảm bảo tính thẩm mỹ và độ bền lâu dài ngoài trời.
5. Ngành năng lượng và môi trường
- Dùng trong nhà máy điện, hệ thống lọc nước, xử lý nước thải, nhờ khả năng chống ăn mòn cao và độ bền mỏi tốt.
Quy trình nhiệt luyện của 03X17H14M2
Để đảm bảo cấu trúc austenitic ổn định và khả năng chống ăn mòn tối ưu, vật liệu này cần tuân thủ quy trình nhiệt luyện chuẩn:
- Ủ (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C.
- Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí để tránh kết tủa carbide Cr.
- Ram (Stress Relief):
- Nhiệt độ: 250 – 400°C, giữ trong 1 – 2 giờ.
- Giúp loại bỏ ứng suất nội và tăng khả năng chống nứt sau hàn.
- Làm cứng nguội:
- Gia công nguội giúp tăng giới hạn chảy lên đến 700 – 800 MPa.
- Thường được áp dụng cho dây, lưới hoặc chi tiết yêu cầu độ cứng cao.
Gia công và hàn vật liệu 03X17H14M2
- Phay, tiện, khoan: nên sử dụng dao hợp kim cứng (carbide), tốc độ cắt trung bình 40 – 60 m/phút.
- Hàn: dùng dây hàn ER316L hoặc tương đương để đảm bảo chống ăn mòn.
- Đánh bóng: có thể đánh bóng cơ học, hóa học hoặc điện phân để đạt bề mặt gương.
- Cắt: cắt plasma hoặc laser cho độ chính xác và mép cắt sạch.
So sánh 03X17H14M2 với các mác thép tương đương
| Mác thép tương đương | Tiêu chuẩn | Ghi chú |
|---|---|---|
| AISI 316L | ASTM / AISI | Tương đương gần nhất, cùng hàm lượng C thấp. |
| X2CrNiMo17-12-2 | EN 1.4404 | Dạng tiêu chuẩn châu Âu. |
| SUS 316L | JIS | Sử dụng phổ biến trong công nghiệp Nhật Bản. |
| 10X17H13M2T | GOST | Biến thể có thêm Titan để chịu nhiệt cao hơn. |
Kết luận
Vật liệu 03X17H14M2 là một loại thép không gỉ austenitic carbon thấp, sở hữu khả năng chống ăn mòn vượt trội, tính dẻo dai tốt, dễ hàn và chịu được môi trường khắc nghiệt. Đây là vật liệu lý tưởng cho các thiết bị hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, hàng hải và công trình ngoài trời.
Nhờ sự kết hợp hoàn hảo giữa thành phần hóa học tối ưu và cấu trúc vi mô ổn định, thép 03X17H14M2 xứng đáng là một trong những vật liệu bền vững và tin cậy hàng đầu trong ngành công nghiệp hiện đại.
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 |

