Vật liệu Z10CNF18.09
Vật liệu Z10CNF18.09 là gì?
Vật liệu Z10CNF18.09 là một loại thép không gỉ austenitic cải tiến, có công thức tương tự như Z10CN18.09 (Inox 304L) nhưng được bổ sung nguyên tố F (Fluor hoặc nguyên tố hiếm trong hệ hợp kim đặc biệt) để tăng khả năng chống ăn mòn hóa học, chống ăn mòn kẽ hạt và cải thiện độ bền ở nhiệt độ cao.
Theo tiêu chuẩn của Pháp (NF A35-573), ký hiệu Z10CNF18.09 được hiểu như sau:
- Z10: Hàm lượng cacbon ≤ 0,10%.
- CN: Chứa các nguyên tố hợp kim chính là Cr (Crom) và Ni (Niken).
- F: Biểu thị sự có mặt của phụ gia hợp kim đặc biệt (thường là Nb, Ti hoặc Mo ở hàm lượng nhỏ) nhằm tăng độ bền chống ăn mòn liên tinh.
- 18.09: Tương ứng với khoảng 18% Cr và 9% Ni, đặc trưng của nhóm thép không gỉ 18/9.
Về bản chất, Z10CNF18.09 có thể xem như một biến thể nâng cao của Inox 304L, được tối ưu để hoạt động tốt hơn trong môi trường ăn mòn mạnh, hóa chất hoặc nước biển nhẹ.
Thành phần hóa học của vật liệu Z10CNF18.09
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | ≤ 0.10 |
| Silic | Si | ≤ 1.00 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Crom | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Niken | Ni | 8.0 – 10.0 |
| Molypden / Niobi / Titan | F (phụ gia) | 0.2 – 0.8 (tùy mác cụ thể) |
| Photpho | P | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.030 |
| Nitơ | N | ≤ 0.10 |
Sự xuất hiện của nguyên tố “F” (đóng vai trò hợp kim phụ gia) giúp:
- Ổn định cấu trúc austenitic khi nhiệt độ thay đổi.
- Ngăn ngừa kết tủa cacbit crom (Cr23C6), tránh ăn mòn kẽ hạt sau hàn.
- Tăng khả năng chống ăn mòn điểm và rỗ (pitting) trong môi trường có ion Cl⁻.
Nhờ đó, vật liệu Z10CNF18.09 đặc biệt phù hợp cho hệ thống đường ống, bồn chứa, và thiết bị hóa chất tiếp xúc với dung dịch ăn mòn trung bình.
Tính chất cơ lý của vật liệu Z10CNF18.09
| Thuộc tính | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn chảy Rp0.2 (MPa) | ≥ 200 |
| Độ bền kéo Rm (MPa) | 520 – 720 |
| Độ giãn dài A5 (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 200 |
| Mô-đun đàn hồi (GPa) | 200 |
| Khối lượng riêng (g/cm³) | 7.9 |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 850°C |
| Độ dẫn nhiệt (W/m·K) | 15 – 16 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 17 × 10⁻⁶ /K |
Cấu trúc austenitic ổn định giúp vật liệu chịu được va đập, biến dạng nguội tốt, không bị giòn lạnh và có độ bền kéo cao khi làm việc trong môi trường áp lực.
Ưu điểm của vật liệu Z10CNF18.09
- Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường axit yếu, dung dịch muối loãng và khí quyển công nghiệp.
- Chống ăn mòn kẽ hạt tốt hơn 304L nhờ nguyên tố F ổn định cacbit.
- Dễ hàn và gia công, có thể sử dụng hầu hết các phương pháp hàn phổ biến mà không cần xử lý nhiệt sau hàn.
- Bề mặt sáng bóng, thẩm mỹ cao, dễ đánh bóng hoặc phủ gương.
- Không nhiễm từ ở trạng thái ủ, chỉ nhiễm từ nhẹ khi biến dạng nguội.
- Độ dẻo cao, dễ kéo sợi, cán mỏng hoặc dập nguội.
Nhược điểm của vật liệu Z10CNF18.09
- Không thích hợp cho môi trường có nồng độ Cl⁻ cao (như nước biển đậm đặc) vì vẫn có nguy cơ bị ăn mòn rỗ.
- Độ dẫn nhiệt kém hơn thép thường, dễ quá nhiệt khi gia công tốc độ cao.
- Chi phí sản xuất và gia công cao do thành phần hợp kim tinh luyện.
Ứng dụng của vật liệu Z10CNF18.09
Nhờ sự cân bằng giữa độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng gia công, Z10CNF18.09 được ứng dụng rất rộng rãi:
1. Ngành thực phẩm và y tế
- Dây chuyền sản xuất sữa, nước giải khát, bia rượu.
- Thiết bị pha chế, bồn trộn, ống dẫn, nắp đậy và các dụng cụ vệ sinh.
2. Ngành hóa chất và dầu khí
- Bồn chứa hóa chất trung tính hoặc axit yếu.
- Hệ thống ống dẫn dung dịch kiềm, axit nhẹ.
- Van, phụ kiện nối, chi tiết máy bơm hóa chất.
3. Ngành cơ khí chế tạo
- Chi tiết máy chính xác, trục quay, bulông, vòng bi chịu ăn mòn.
- Dụng cụ phòng thí nghiệm, thiết bị xử lý nước thải.
4. Ngành hàng hải và năng lượng
- Phụ kiện tàu thủy, máy bơm nước mặn, bộ trao đổi nhiệt, bình ngưng.
- Kết cấu kim loại trong môi trường biển nông hoặc khí hậu ẩm mặn.
5. Ngành xây dựng và trang trí nội thất
- Lan can, tay vịn, tấm ốp, khung cửa, bàn bếp, thang máy, biển quảng cáo.
- Dụng cụ gia dụng và thiết bị inox cao cấp.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu Z10CNF18.09
Mục tiêu: khôi phục cấu trúc austenitic, loại bỏ ứng suất dư, tăng khả năng chống ăn mòn.
- Nhiệt độ nung: 1050 – 1100°C.
- Giữ nhiệt: 30 – 60 phút tùy độ dày chi tiết.
- Làm nguội nhanh: bằng nước hoặc không khí sạch.
Sau quá trình này, vật liệu có tổ chức đồng nhất, bề mặt sáng, độ dẻo và chống ăn mòn tối đa.
Gia công cơ khí và hàn vật liệu Z10CNF18.09
Gia công cơ khí:
- Dễ dàng tiện, phay, khoan, dập, kéo sợi.
- Nên dùng dao hợp kim cứng, bôi trơn đầy đủ để tránh quá nhiệt.
Hàn:
- Có thể hàn bằng TIG, MIG, hồ quang tay.
- Dùng vật liệu hàn loại ER308L hoặc ER347.
- Sau hàn nên tẩy rửa bằng dung dịch axit nhẹ (pickling) để khôi phục lớp thụ động.
So sánh vật liệu Z10CNF18.09 với các mác tương đương
| Mác thép | Tiêu chuẩn | Quốc gia | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| AISI 304L | ASTM | Mỹ | Thành phần tương đương, không có phụ gia F |
| X2CrNi18-9 | EN | Châu Âu | Giống về Cr-Ni |
| SUS304L | JIS | Nhật | Tương đương cơ lý |
| Z10CN18.09 | NF | Pháp | Mác cơ sở trước khi bổ sung F |
| X2CrNiMo17-12-2 | EN | Châu Âu | Gần tương đương về tính chống ăn mòn |
Thị trường và khả năng cung ứng
Vật liệu Z10CNF18.09 hiện được sản xuất tại Pháp, Đức, Nhật Bản và Hàn Quốc, thường ở dạng thanh tròn, tấm, ống hoặc cuộn.
Tại Việt Nam, CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN cung cấp Z10CNF18.09 với chứng chỉ CO-CQ đầy đủ, hỗ trợ cắt lẻ, tiện CNC, hàn, mài, đánh bóng theo yêu cầu.
Các kích thước phổ biến:
- Thanh tròn: Ø6 – Ø300 mm
- Tấm: dày 1 – 60 mm
- Ống: Ø10 – Ø200 mm
Kết luận
Z10CNF18.09 là mác thép không gỉ austenitic chất lượng cao, có khả năng chống ăn mòn tốt hơn 304L, dễ hàn, dễ gia công và bền vững trong nhiều điều kiện môi trường.
Vật liệu này phù hợp cho các ứng dụng thực phẩm, hóa chất, cơ khí, hàng hải và xây dựng cao cấp. Nhờ tính ổn định hóa học và khả năng chống ăn mòn vượt trội, Z10CNF18.09 đang ngày càng được ưa chuộng trong sản xuất và chế tạo thiết bị 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 |

