X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
Th11
X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel là gì?
X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel là loại thép không gỉ Austenitic-Mangan cao cấp được phát triển để thay thế cho các mác thép truyền thống như 304 và 316 trong những ứng dụng đòi hỏi độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn tốt nhưng vẫn tối ưu chi phí. Thành phần chính của thép gồm Crom (Cr), Mangan (Mn), Niken (Ni) và Nitơ (N), giúp tạo ra cấu trúc Austenit ổn định, vừa mang lại độ dẻo, vừa tăng cường độ bền đáng kể.
X2CrMnNiN17-7-5 thuộc nhóm “High Strength Austenitic Stainless Steels” — thép không gỉ cường độ cao, có thể chịu tải lớn và thích hợp với môi trường ăn mòn khắc nghiệt như nước biển, hóa chất, dầu khí và công nghiệp nặng. Ngoài ra, nhờ sử dụng Mangan thay thế một phần Niken, mác thép này giúp giảm chi phí sản xuất trong khi vẫn đảm bảo chất lượng tương đương hoặc cao hơn các mác thép Austenitic phổ biến.
Thành phần hóa học của X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
Thành phần hóa học điển hình của X2CrMnNiN17-7-5 (tỷ lệ phần trăm theo khối lượng):
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.03 |
| Si (Silic) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | 6.0 – 8.0 |
| Cr (Crom) | 16.0 – 18.0 |
| Ni (Niken) | 5.0 – 7.0 |
| N (Nitơ) | 0.15 – 0.30 |
| P (Phốt pho) | ≤ 0.045 |
| S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.030 |
Điểm khác biệt nổi bật là hàm lượng carbon rất thấp (0.03%), giúp tăng khả năng chống ăn mòn kẽ hạt, trong khi hàm lượng nitơ cao (0.2–0.3%) cải thiện cơ tính và độ cứng. Sự kết hợp giữa Mangan và Nitơ giúp duy trì cấu trúc Austenit ổn định, tránh hiện tượng chuyển biến martensitic ở nhiệt độ thấp.
Tính chất cơ lý của X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
1. Tính chất cơ học
- Giới hạn bền kéo (Tensile strength): 750 – 950 MPa
- Giới hạn chảy (Yield strength): 400 – 550 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): ≥ 40%
- Độ cứng (Brinell): 200 – 230 HB
- Độ dai va đập (Charpy V): cao, kể cả ở -196°C
Nhờ có Nitơ và Mangan, thép đạt độ bền cao hơn 20–30% so với thép 304L, đồng thời vẫn giữ được độ dẻo tuyệt vời. Điều này làm cho X2CrMnNiN17-7-5 trở thành vật liệu lý tưởng cho các chi tiết cơ khí chịu tải nặng và chịu va đập.
2. Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: 7.7 – 7.9 g/cm³
- Hệ số giãn nở nhiệt: 16 × 10⁻⁶ /K (20–100°C)
- Độ dẫn nhiệt: 15 W/m·K
- Điện trở suất: 0.72 µΩ·m
- Nhiệt độ nóng chảy: khoảng 1400 – 1450°C
Cấu trúc Austenit ổn định giúp vật liệu duy trì độ bền và kích thước chính xác ngay cả khi hoạt động trong dải nhiệt rộng từ -196°C đến 400°C.
Ưu điểm của X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
- Độ bền cơ học cao vượt trội:
Nitơ hòa tan trong Austenit giúp tăng giới hạn chảy và giới hạn bền kéo, cho phép giảm khối lượng cấu kiện nhưng vẫn đảm bảo khả năng chịu lực. - Chống ăn mòn hiệu quả:
Hàm lượng Cr cao (17%) cùng với N và Ni giúp tạo lớp màng oxit bảo vệ bền vững, chống ăn mòn điểm, ăn mòn kẽ hạt và rỗ bề mặt trong môi trường nước biển hoặc hóa chất. - Độ dẻo và độ dai va đập tốt:
Duy trì cơ tính ổn định trong điều kiện nhiệt độ thấp, không bị giòn lạnh, thích hợp cho các thiết bị lạnh sâu hoặc môi trường cryogenic. - Dễ hàn, không cần xử lý sau hàn:
Thép có thể hàn tốt bằng MIG, TIG, SMAW. Do lượng carbon rất thấp nên không xảy ra hiện tượng kết tủa carbide Cr23C6 gây suy giảm chống ăn mòn sau hàn. - Giảm chi phí hợp kim:
Sử dụng Mangan thay thế một phần Niken giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất mà vẫn đạt tính chất tương đương thép 316. - Khả năng hóa bền biến dạng:
X2CrMnNiN17-7-5 có thể được cán nguội để tăng độ cứng và độ bền mà không cần nhiệt luyện, rất thuận tiện cho gia công tấm, dây và ống.
Nhược điểm của X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
- Độ cứng bề mặt thấp hơn so với thép martensitic: Không thích hợp cho chi tiết yêu cầu chịu mài mòn cực cao.
- Khó gia công hơn 304: Do độ bền cao, lực cắt lớn hơn, cần dụng cụ cắt hợp kim cứng và dung dịch làm mát liên tục.
- Độ ổn định ở nhiệt độ cao hạn chế: Khi làm việc trên 800°C, có thể xuất hiện pha sigma làm giảm khả năng chống ăn mòn.
- Hạn chế trong môi trường có axit mạnh (HCl, H₂SO₄): Chỉ nên dùng trong môi trường trung tính hoặc hơi axit nhẹ.
Quy trình nhiệt luyện của X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
- Ủ (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội: Nhanh trong nước hoặc không khí.
- Mục đích: loại bỏ ứng suất, khôi phục cấu trúc Austenit và loại bỏ pha carbide.
- Làm cứng biến dạng (Work Hardening):
- Qua quá trình cán nguội, kéo nguội hoặc dập nguội, thép đạt độ cứng và độ bền cao hơn mà không cần nhiệt luyện.
- Nhiệt luyện sau hàn (Stress Relief):
- Không bắt buộc, nhưng nếu cần, có thể gia nhiệt ở 1050°C và làm nguội nhanh để phục hồi khả năng chống ăn mòn.
Gia công và hàn
Gia công cơ khí
Do độ bền cao, nên quá trình tiện, phay hoặc khoan cần dụng cụ cắt cứng (HSS-Co hoặc carbide). Tốc độ cắt thấp và lượng tiến dao vừa phải để tránh biến cứng bề mặt. Khi gia công, cần sử dụng dung dịch làm mát liên tục nhằm tránh quá nhiệt.
Hàn
- Phương pháp: MIG, TIG, SMAW.
- Vật liệu hàn tương thích: ER2209 hoặc 18Cr-8Ni-N.
- Chú ý: Không cần ủ sau hàn, nhưng phải giữ môi trường hàn sạch để hạn chế mất Nitơ.
Ứng dụng của X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel
- Ngành hàng hải:
Sử dụng cho trục chân vịt, hệ thống neo, bu-lông và kết cấu chịu mặn trong môi trường biển. - Ngành dầu khí:
Dùng chế tạo ống dẫn, thiết bị khoan, bồn chứa và cấu kiện áp suất cao. - Công nghiệp hóa chất:
Ứng dụng trong thiết bị phản ứng, bồn chứa axit loãng, máy bơm và đường ống dẫn hóa chất. - Ngành thực phẩm và dược phẩm:
Do bề mặt sạch, chống gỉ và dễ vệ sinh, thép này dùng cho máy chế biến, thùng chứa, khuôn ép và dụng cụ y tế. - Ngành năng lượng:
Phù hợp cho các bộ phận trong nhà máy điện, tuabin, máy phát và hệ thống trao đổi nhiệt. - Cơ khí chế tạo:
Gia công các chi tiết cơ khí chịu tải cao như bánh răng, trục, bạc, lò xo, ốc vít và phụ kiện kết cấu.
So sánh X2CrMnNiN17-7-5 với các thép không gỉ phổ biến
| Đặc tính | X2CrMnNiN17-7-5 | 304L | 316L | 201 |
|---|---|---|---|---|
| Cr (%) | 17 | 18 | 17 | 16 |
| Ni (%) | 6 | 8 | 10 | 3.5 |
| N (%) | 0.2 | 0.05 | 0.1 | 0.05 |
| C (%) | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.06 |
| Cường độ kéo (MPa) | 900 | 650 | 700 | 750 |
| Khả năng chống ăn mòn | Rất tốt | Tốt | Rất tốt | Trung bình |
| Khả năng hàn | Tốt | Rất tốt | Rất tốt | Trung bình |
| Chi phí | Thấp hơn 316L | Trung bình | Cao | Thấp |
Kết quả cho thấy X2CrMnNiN17-7-5 có hiệu suất tương đương hoặc vượt trội hơn 304L và 316L về cơ tính và khả năng chống ăn mòn, trong khi chi phí lại thấp hơn đáng kể.
Phân tích xu hướng và thị trường tiêu thụ
Trong những năm gần đây, giá Niken biến động mạnh, khiến ngành thép không gỉ chuyển hướng sang các loại thép Austenitic-Mangan có hàm lượng Niken thấp nhưng giàu Mangan và Nitơ như X2CrMnNiN17-7-5. Ở Việt Nam, nhiều nhà máy cơ khí, hóa chất và thực phẩm đã bắt đầu chuyển đổi sang sử dụng loại thép này do hiệu quả kinh tế cao.
Thị trường châu Âu và châu Á đã đánh giá X2CrMnNiN17-7-5 là “thép thế hệ mới” cho các ứng dụng cơ khí chịu lực, thay thế 316L trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong môi trường ăn mòn biển và nhiệt độ thấp.
Kết luận
X2CrMnNiN17-7-5 stainless steel là một trong những mác thép không gỉ Austenitic-Mangan tiên tiến, kết hợp được ba yếu tố quan trọng: hiệu suất cao, khả năng chống ăn mòn tốt và chi phí hợp lý.
Nhờ thành phần Nitơ và Mangan tối ưu, thép có cường độ vượt trội, độ dẻo dai cao, khả năng hàn tốt và ổn định trong nhiều điều kiện khắc nghiệt. Đây là lựa chọn lý tưởng cho ngành dầu khí, hàng hải, năng lượng và chế tạo cơ khí chính xác.
Với xu hướng giảm Niken trong sản xuất thép không gỉ toàn cầu, X2CrMnNiN17-7-5 chắc chắn sẽ trở thành một trong những vật liệu thay thế chiến lược cho 304L và 316L trong tương lai gần.
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 |
Inox 410: Giải Pháp Tối Ưu Cho Các Công Cụ Cắt Và Linh Kiện
Inox 410: Giải Pháp Tối Ưu Cho Các Công Cụ Cắt Và Linh Kiện Inox [...]
Th3
Thép Inox Austenitic 1.4948
Thép Inox Austenitic 1.4948 Thép Inox Austenitic 1.4948 là thép không gỉ Austenitic cao cấp, [...]
Th9
Inox SUS310S
Inox SUS310S Inox SUS310S là gì? Inox SUS310S là thép không gỉ austenitic chịu nhiệt [...]
Th10
Z6CNDT17.13 material
Z6CNDT17.13 material Z6CNDT17.13 material là gì? Z6CNDT17.13 là thép không gỉ martensitic được hợp kim [...]
Th11
Inox 317 Có Được Sử Dụng Trong Ngành Thực Phẩm Không
Inox 317 Có Được Sử Dụng Trong Ngành Thực Phẩm Không? Inox 317 là một [...]
Th4
