Vật liệu Duplex F61
Vật liệu Duplex F61 là gì?
Vật liệu Duplex F61, còn được gọi là Super Duplex 254 SMO, là loại thép không gỉ hai pha (duplex) cao cấp, kết hợp giữa pha ferrit và pha austenit. Đây là một trong những vật liệu duplex hàng đầu, nổi bật với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt trong môi trường clorua, axit oxi hóa và hóa chất mạnh.
Duplex F61 được phát triển nhằm đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong công nghiệp hóa chất, dầu khí, xử lý nước biển và môi trường ăn mòn cao cấp. Sự kết hợp pha ferrit chịu lực và pha austenit dẻo giúp F61 vừa có độ bền cơ học cao, vừa duy trì khả năng chống ăn mòn ưu việt, đặc biệt là chống ăn mòn lỗ rỗ, kẽ hở và oxy hóa.
Thành phần hóa học Duplex F61
Thành phần hóa học được kiểm soát để đạt được độ bền và khả năng chống ăn mòn tối ưu:
| Nguyên tố | % khối lượng |
|---|---|
| Carbon (C) | 0.02 max |
| Manganese (Mn) | 1.0 max |
| Silicon (Si) | 0.8-1.0 |
| Phosphorus (P) | 0.03 max |
| Sulfur (S) | 0.02 max |
| Chromium (Cr) | 24-26 |
| Nickel (Ni) | 6.0-7.0 |
| Molybdenum (Mo) | 4.5-5.0 |
| Nitrogen (N) | 0.20-0.30 |
| Copper (Cu) | 0.5-1.0 |
| Sắt (Fe) | Cân bằng |
- Chromium (Cr): Cải thiện khả năng chống ăn mòn và oxy hóa.
- Nickel (Ni): Ổn định pha austenit, tăng độ dẻo và khả năng chịu lực.
- Molybdenum (Mo) và Nitrogen (N): Tăng cường khả năng chống ăn mòn clorua mạnh, ăn mòn kẽ hở và lỗ rỗ.
- Copper (Cu): Cải thiện khả năng chống axit sulfuric và axit nitric loãng.
Tính chất cơ lý Duplex F61
Với cấu trúc hai pha, Duplex F61 có các tính chất cơ lý vượt trội:
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 850-1000 |
| Giới hạn chảy (MPa) | 600-750 |
| Độ giãn dài (%) | 25-30 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 280-350 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 200 |
So với các thép duplex 2205 hoặc austenit 316L, Duplex F61 có độ bền cao hơn, thích hợp cho các thiết bị chịu áp lực lớn và môi trường ăn mòn cao.
Tính chất chống ăn mòn Duplex F61
Duplex F61 nổi bật với khả năng chống ăn mòn vượt trội:
- Chống ăn mòn clorua mạnh: Thích hợp cho môi trường nước biển, hóa chất nồng độ cao.
- Chống ăn mòn kẽ hở và lỗ rỗ: Lý tưởng cho bồn chứa hóa chất, đường ống dẫn và thiết bị chịu áp lực.
- Chống ăn mòn axit: Nhờ hàm lượng Mo và Cu, F61 chịu được axit nitric và sulfuric loãng.
- Chống oxy hóa: Duy trì lớp oxit bảo vệ trong môi trường nhiệt độ trung bình và cao.
- Chống mài mòn cơ học: Cấu trúc hai pha tăng độ cứng bề mặt.
Ưu điểm Duplex F61
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội: Chống clorua mạnh, axit loãng, nước biển và môi trường hóa chất khắc nghiệt.
- Độ bền cơ học cao: Thích hợp cho các kết cấu chịu áp lực cao.
- Ổn định hóa học và nhiệt: Hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ trung bình và cao.
- Độ bền lâu dài: Giảm chi phí bảo trì và thay thế.
- Khả năng gia công và hàn: Có thể gia công và hàn nếu tuân thủ quy trình, hạn chế pha giòn.
Nhược điểm Duplex F61
- Chi phí cao: Do hàm lượng Mo, Ni, Cu và N cao.
- Yêu cầu kỹ thuật hàn nghiêm ngặt: Tránh nứt nóng và pha giòn.
- Khó gia công cơ khí: Cần dụng cụ cứng và bôi trơn thích hợp.
Ứng dụng Duplex F61
Duplex F61 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khắc nghiệt:
- Ngành hóa chất và hóa dầu: Ống dẫn, bồn chứa, thiết bị phản ứng chịu áp lực cao.
- Xử lý nước biển và nước thải: Van, bộ trao đổi nhiệt, bồn chứa và đường ống dẫn nước biển.
- Ngành thực phẩm và dược phẩm: Thiết bị chế biến, bồn chứa, dây chuyền CIP.
- Hàng hải và thủy sản: Tàu, bến cảng, bồn chứa muối và nước biển.
- Công nghiệp hóa chất đặc biệt: Dung dịch clorua, axit nitric và sulfuric loãng, môi trường ăn mòn cao.
Quy trình gia công và hàn Duplex F61
Gia công cơ khí
- Cắt: Cưa băng, laser, plasma hoặc waterjet.
- Tiện, phay, khoan: Dụng cụ cứng, tốc độ vừa phải, bôi trơn đầy đủ.
- Mài và đánh bóng: Tăng khả năng chống ăn mòn và thẩm mỹ bề mặt.
Hàn
- Hàn TIG, MIG hoặc hồ quang chìm: Kiểm soát nhiệt đầu mối hàn để tránh pha giòn.
- Tiền xử lý và hậu xử lý: Làm sạch bề mặt trước hàn; ủ giải nhiệt nếu cần.
- Ngăn ngừa nứt nóng: Kiểm soát nhiệt độ, tốc độ hàn và sử dụng que hàn phù hợp.
Tiêu chuẩn Duplex F61
Duplex F61 được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc tế:
- EN 10088-1 / 2 / 3 / 4 – Tiêu chuẩn thép không gỉ châu Âu.
- ASTM A240 / A182 – Tiêu chuẩn Mỹ cho thép chịu nhiệt và áp lực.
- UNS S31254 – Mã số tiêu chuẩn hóa quốc tế tương đương F61.
- ISO 15156 / NACE MR0175 – Thích hợp cho môi trường clorua và hóa chất khắc nghiệt.
Kết luận
Duplex F61 (Super Duplex 254 SMO) là thép không gỉ hai pha cao cấp, kết hợp độ bền cơ học cao và khả năng chống ăn mòn vượt trội. Vật liệu này lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp hóa chất, dầu khí, xử lý nước biển, và các môi trường clorua và axit mạnh. Tuân thủ các tiêu chuẩn gia công và hàn sẽ giúp F61 duy trì độ bền và khả năng chống ăn mòn lâu dài, mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật tối ưu.
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 |

