Vật liệu 347S17
Th11
Vật liệu 347S17
Vật liệu 347S17 là gì?
Vật liệu 347S17 là một loại thép không gỉ austenitic được ổn định bằng niobi (columbium), có thành phần tương đương với Inox AISI 347 hoặc EN 1.4550. Đây là phiên bản cải tiến của inox 304, được bổ sung niobi để ngăn ngừa sự kết tủa cacbua crom tại biên giới hạt khi gia công hoặc hàn ở nhiệt độ cao. Nhờ đó, 347S17 có khả năng chống ăn mòn liên kết (intergranular corrosion) tốt hơn đáng kể so với 304 hoặc 321.
Vật liệu này thường được ứng dụng trong các môi trường có nhiệt độ làm việc cao, khoảng 870°C, và trong các hệ thống xử lý hóa chất, khí nóng hoặc dầu mỏ, nơi yêu cầu tính ổn định nhiệt và khả năng hàn tốt.
Ngoài ra, 347S17 còn được sử dụng trong các ứng dụng hàng không, ô tô và thiết bị trao đổi nhiệt – những nơi mà độ bền cơ học và khả năng chống oxy hóa là yếu tố then chốt.
Thành phần hóa học của vật liệu 347S17
Thành phần hóa học của inox 347S17 tương tự inox 304, nhưng có thêm niobi (Nb) hoặc hỗn hợp niobi–tantali (Nb+Ta) để tăng tính ổn định. Bảng dưới đây trình bày thành phần tiêu chuẩn:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | ≤ 0.08 |
| Silicon (Si) | ≤ 1.00 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.00 |
| Phốt pho (P) | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0.03 |
| Crom (Cr) | 17.0 – 19.0 |
| Niken (Ni) | 9.0 – 13.0 |
| Niobi (Nb + Ta) | 10 × C đến 1.00 |
Chính nguyên tố niobi đóng vai trò cực kỳ quan trọng: nó tạo thành các hợp chất cacbua ổn định với carbon, ngăn không cho carbon kết hợp với crom, từ đó giúp bảo toàn lượng crom tự do trong nền thép – yếu tố cốt lõi duy trì khả năng chống ăn mòn của vật liệu.
Tính chất cơ lý của vật liệu 347S17
Inox 347S17 là vật liệu có độ bền cơ học tốt, giữ vững cấu trúc austenitic ổn định ngay cả khi làm việc ở nhiệt độ cao. Dưới đây là các thông số cơ lý đặc trưng:
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 7.9 g/cm³ |
| Giới hạn chảy (Yield Strength, 0.2%) | ≥ 205 MPa |
| Giới hạn bền kéo (Tensile Strength) | 520 – 750 MPa |
| Độ giãn dài (Elongation) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 217 HB |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.5 × 10⁻⁶ /°C |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 870 – 925°C |
Nhờ đặc tính cơ học ổn định và khả năng chống oxy hóa cao, thép 347S17 là lựa chọn hàng đầu trong các ứng dụng nhiệt độ cao hoặc yêu cầu chịu áp lực.
Ưu điểm của vật liệu 347S17
- Chống ăn mòn liên kết cực tốt: Nhờ nguyên tố niobi, vật liệu không bị kết tủa cacbua crom khi hàn hoặc gia công ở vùng 500–800°C.
- Khả năng chịu nhiệt cao: Giữ độ bền và chống oxy hóa tốt ở môi trường lên đến 870°C.
- Hàn tốt: Có thể hàn bằng hầu hết các phương pháp như TIG, MIG, SMAW mà không cần xử lý nhiệt sau hàn.
- Độ bền cơ học ổn định: Duy trì độ cứng và độ dẻo cao trong môi trường nhiệt và cơ học khắc nghiệt.
- Khả năng gia công tương đối tốt: Dễ cắt, dập, cán nguội hoặc gia công CNC khi sử dụng dụng cụ phù hợp.
- Không bị biến cứng do nhiệt luyện: Giữ ổn định kích thước và cơ tính sau quá trình làm việc lâu dài.
Nhược điểm của vật liệu 347S17
- Giá thành cao hơn inox 304 và 321: Do thành phần niobi đắt đỏ và yêu cầu quy trình luyện kim đặc biệt.
- Khả năng chống ăn mòn clorua hạn chế: Không nên dùng trong môi trường nước biển hoặc dung dịch chứa ion Cl⁻ cao.
- Gia công nguội khó hơn 304: Cần lực lớn hơn và sử dụng dụng cụ chuyên dụng để tránh mài mòn.
- Không thể tăng cứng bằng tôi luyện: Tương tự các thép austenitic khác, chỉ có thể tăng cứng bằng biến dạng nguội.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 347S17
Quy trình nhiệt luyện chuẩn giúp tối ưu hóa tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn của vật liệu.
- Ủ (Annealing):
Nhiệt độ: 950 – 1120°C
Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí.
Mục đích: Loại bỏ ứng suất và phục hồi độ dẻo, đồng thời ngăn ngừa kết tủa cacbua. - Giảm ứng suất (Stress Relief):
Thực hiện ở 450 – 600°C trong thời gian ngắn.
Giúp giảm ứng suất sau hàn mà không làm giảm độ bền hay khả năng chống ăn mòn. - Không tôi luyện (Hardening):
347S17 không thể tôi luyện bằng phương pháp thông thường do cấu trúc austenitic không chuyển biến thành martensitic khi làm nguội nhanh.
Gia công và hàn vật liệu 347S17
Gia công cơ khí
Inox 347S17 có khả năng gia công tốt, nhưng do độ bền cao nên cần lưu ý:
- Sử dụng dao cắt hợp kim cứng hoặc phủ TiN.
- Tốc độ cắt trung bình, tránh sinh nhiệt quá mức.
- Sử dụng dầu hoặc dung dịch làm mát có độ bôi trơn cao.
- Gia công nguội có thể làm tăng độ bền và cứng của vật liệu (work hardening).
Hàn
- Thích hợp với các phương pháp TIG, MIG, hồ quang tay (SMAW).
- Không cần gia nhiệt trước hàn.
- Kim loại điền (filler metal): ER347 hoặc E347.
- Sau khi hàn, có thể làm sạch bằng phương pháp pickling hoặc đánh bóng cơ học để khôi phục khả năng chống ăn mòn.
Ứng dụng của vật liệu 347S17
Nhờ sự ổn định tuyệt vời ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa, vật liệu 347S17 được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp:
- Công nghiệp dầu khí: Đường ống dẫn khí nóng, bộ trao đổi nhiệt, bình chịu áp lực, bồn chứa hóa chất.
- Ngành hóa chất: Dụng cụ phản ứng, thiết bị trao đổi nhiệt, đường ống vận chuyển axit nhẹ.
- Ngành hàng không và ô tô: Ống xả, cổ góp, buồng đốt, tấm chắn nhiệt, bộ phận chịu nhiệt.
- Ngành thực phẩm: Thiết bị xử lý sữa, nồi hơi, máy khử trùng.
- Ngành năng lượng: Tuabin hơi, hệ thống trao đổi nhiệt, ống dẫn khí nóng.
- Ngành chế tạo cơ khí: Chi tiết chịu nhiệt, vỏ thiết bị điện, cấu trúc chịu tải cao.
347S17 là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng có chu kỳ nhiệt cao, giúp tăng tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì trong quá trình vận hành.
So sánh vật liệu 347S17 với inox 321 và 316
| Thuộc tính | 321 | 347S17 | 316 |
|---|---|---|---|
| Nguyên tố ổn định | Ti | Nb + Ta | Mo |
| Chống ăn mòn liên kết | Tốt | Rất tốt | Tốt |
| Chống ăn mòn clorua | Trung bình | Trung bình | Rất tốt |
| Ổn định nhiệt độ cao | Rất tốt | Xuất sắc | Tốt |
| Dễ hàn | Tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Ứng dụng nhiệt độ cao | ≤ 870°C | ≤ 925°C | ≤ 870°C |
| Giá thành | Trung bình | Cao | Cao |
Như vậy, 347S17 có thể xem là phiên bản cao cấp của inox 321, với khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn liên kết vượt trội, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng trong môi trường công nghiệp nặng.
Kết luận
Vật liệu 347S17 là thép không gỉ austenitic ổn định bằng niobi, mang lại hiệu suất vượt trội trong môi trường nhiệt độ cao và điều kiện ăn mòn khắc nghiệt. Với thành phần hóa học được tối ưu hóa, khả năng hàn tuyệt vời và độ ổn định cơ học cao, inox 347S17 là lựa chọn đáng tin cậy cho các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, hàng không, năng lượng và chế tạo máy.
Nếu bạn cần một loại thép không gỉ bền bỉ, chống oxy hóa tốt và hoạt động ổn định ở nhiệt độ lên đến 925°C – Vật liệu 347S17 chính là lựa chọn hoàn hảo.
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 |
Phân Biệt Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 5 Và Phi 6
Phân Biệt Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 5 Và Phi 6 Láp Tròn Đặc [...]
Th1
Thép 0Cr18Ni9
Thép 0Cr18Ni9 Thép 0Cr18Ni9 là gì? Thép 0Cr18Ni9 là inox Austenitic phổ biến, còn được [...]
Th9
Thép X2CrNi18.9
Thép X2CrNi18.9 Thép X2CrNi18.9 là gì? Thép X2CrNi18.9 là thép không gỉ austenit theo tiêu [...]
Th10
Cuộn Inox 301 0.65mm
Cuộn Inox 301 0.65mm – Bền Bỉ, Cứng Cáp, Gia Công Ổn Định Cuộn Inox [...]
Th5
Giá Căn Đồng Lá 1.5 mm
Giá Căn Đồng Lá 1.5 mm Giá Căn Đồng Lá 1.5 mm là mức giá thị trường [...]
Th1
