Vật liệu 00Cr30Mo2
Vật liệu 00Cr30Mo2 là gì?
Vật liệu 00Cr30Mo2 là một loại thép không gỉ ferritic hợp kim cao, thuộc nhóm thép có hàm lượng crom (Cr) rất cao, khoảng 29 – 31%, kết hợp cùng molypden (Mo) khoảng 2% và hàm lượng carbon cực thấp (≤ 0.03%). Đây là thép không gỉ được thiết kế đặc biệt để hoạt động trong các môi trường ăn mòn khắc nghiệt chứa ion Cl⁻, nước biển, hơi nước nhiệt độ cao và nhiều loại dung dịch axit oxi hóa.
So với các mác thép không gỉ thông thường như 304 hay 316, 00Cr30Mo2 có khả năng tạo màng thụ động bền chắc hơn, nhờ hàm lượng Cr vượt trội. Đồng thời, sự bổ sung molypden giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn rỗ (pitting corrosion) và ăn mòn kẽ hở (crevice corrosion) trong môi trường có clorua.
Vật liệu này thường được sử dụng trong ngành hóa chất, dầu khí, năng lượng, thiết bị hàng hải và xử lý nước biển – nơi yêu cầu độ bền ăn mòn cao, nhưng không đòi hỏi độ dẻo cao như thép austenitic.
Thành phần hóa học của Vật liệu 00Cr30Mo2
Thành phần tiêu chuẩn (% khối lượng):
- C (Carbon): ≤ 0.03%
- Cr (Chromium): 29.0 – 31.0%
- Mo (Molybdenum): 1.8 – 2.5%
- Mn (Manganese): ≤ 1.0%
- Si (Silicon): ≤ 1.0%
- P (Phosphorus): ≤ 0.035%
- S (Sulfur): ≤ 0.020%
- Fe (Sắt): còn lại
Vai trò của các nguyên tố
- Cr (Crom): tạo lớp màng oxit bền chắc, giúp thép chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và chống ăn mòn mạnh.
- Mo (Molypden): nâng cao khả năng chống ăn mòn rỗ và chống dung dịch chứa Cl⁻.
- C (Carbon) cực thấp: hạn chế tối đa sự kết tủa Cr23C6, nhờ đó cải thiện khả năng chống ăn mòn tinh giới.
- Mn, Si: hỗ trợ quá trình luyện kim, tăng cường khả năng khử oxy và ổn định cấu trúc.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 00Cr30Mo2
Tính chất cơ học
- Giới hạn bền kéo (Tensile strength): 480 – 680 MPa
- Giới hạn chảy (Yield strength): ≥ 280 MPa
- Độ giãn dài: ≥ 18%
- Độ cứng Brinell (HB): ≤ 220 HB
- Độ dai va đập: trung bình, thấp hơn thép austenitic.
Tính chất vật lý
- Tỷ trọng: 7.7 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1480 – 1520 °C
- Hệ số giãn nở nhiệt: thấp, ít biến dạng khi nung nóng – làm mát.
- Độ dẫn nhiệt: tốt hơn inox austenitic.
- Từ tính: có từ tính (thuộc nhóm ferritic).
Ưu điểm của Vật liệu 00Cr30Mo2
- Chống ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở vượt trội trong môi trường nước biển, dung dịch muối, clorua.
- Khả năng chống oxy hóa cao ở nhiệt độ lên tới 1000 °C.
- Ổn định cấu trúc ferritic, ít biến dạng nhiệt hơn so với thép austenitic.
- Không bị nhạy cảm hạt sau hàn nhờ hàm lượng carbon cực thấp.
- Chi phí hợp lý hơn so với thép không gỉ austenitic chứa nhiều Ni (như 317L, 904L).
Nhược điểm của Vật liệu 00Cr30Mo2
- Độ dẻo và độ dai kém hơn thép austenitic (304, 316).
- Khó hàn hơn, dễ nứt nóng, cần que hàn chuyên dụng chứa Mo.
- Có từ tính, không thích hợp cho thiết bị yêu cầu phi từ tính.
- Chịu môi trường axit khử kém (HCl, H2SO4 đặc).
Quy trình nhiệt luyện của Vật liệu 00Cr30Mo2
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 750 – 800 °C
- Làm nguội trong lò để khử ứng suất và cải thiện độ dẻo.
- Ổn định (Stabilizing):
- Nhiệt độ: 850 – 900 °C
- Giúp giảm nguy cơ ăn mòn tinh giới sau khi hàn.
- Không thể hóa bền bằng tôi dầu, chỉ cải thiện cơ tính thông qua biến dạng nguội và tinh luyện vi cấu trúc.
Gia công và hàn Vật liệu 00Cr30Mo2
- Gia công nguội: khó hơn inox 304 do độ cứng cao, cần lực ép lớn.
- Gia công nóng: thực hiện trong khoảng 1000 – 1150 °C, phải làm nguội chậm để tránh nứt.
- Hàn: cần dùng que hàn chuyên dụng chứa Mo, tốt nhất là hàn TIG/MIG với khí bảo vệ Argon hoặc Helium.
Ứng dụng của Vật liệu 00Cr30Mo2
- Ngành hóa chất: thiết bị tiếp xúc với axit oxi hóa, bồn chứa hóa chất, đường ống dẫn khí SO₂.
- Ngành dầu khí: ống dẫn ngoài khơi, giàn khoan, thiết bị tách muối, bộ trao đổi nhiệt.
- Ngành giấy & bột giấy: thiết bị tẩy trắng bằng clo, bồn chứa hóa chất gốc clo.
- Ngành hàng hải: chân vịt, trục tàu, van và đường ống dẫn nước biển.
- Ngành năng lượng: nồi hơi, hệ thống khử lưu huỳnh khí thải, bộ trao đổi nhiệt công nghiệp.
So sánh Vật liệu 00Cr30Mo2 với các thép khác
So với inox 304 (00Cr19Ni10)
- 00Cr30Mo2 chống ăn mòn Cl⁻ vượt trội.
- Inox 304 dễ hàn và dễ gia công hơn.
So với inox 316L (00Cr18Ni12Mo2)
- 316L dẻo và dai hơn, chịu ăn mòn ứng suất tốt hơn.
- 00Cr30Mo2 bền ăn mòn rỗ và chống oxy hóa tốt hơn nhờ Cr cao.
So với 00Cr27Mo (Ferritic)
- 00Cr30Mo2 có hàm lượng Cr cao hơn → chống oxy hóa và ăn mòn Cl⁻ mạnh hơn.
- 00Cr27Mo dễ gia công và hàn hơn.
Kết luận
Vật liệu 00Cr30Mo2 là loại thép không gỉ ferritic hợp kim cao với hàm lượng Cr ~30% và Mo ~2%, nổi bật nhờ khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở cực tốt trong môi trường nước biển và hóa chất chứa ion Cl⁻.
Đây là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng hóa chất, dầu khí, đóng tàu, xử lý nước biển và năng lượng, đặc biệt trong các điều kiện mà inox 304 hay 316 không đáp ứng được.
Mặc dù có nhược điểm về độ dẻo và khả năng hàn, 00Cr30Mo2 vẫn là vật liệu quan trọng trong những môi trường yêu cầu độ bền ăn mòn cao và khả năng chịu nhiệt vượt trội.
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 |