Inox 1.4541
Inox 1.4541 là gì?
Inox 1.4541, còn được biết đến với tên gọi quốc tế AISI 321 hoặc X6CrNiTi18-10, là loại thép không gỉ austenitic ổn định bằng titan (Ti), được phát triển dựa trên nền tảng inox 304.
Điểm khác biệt nổi bật của inox 1.4541 là sự bổ sung nguyên tố Titan, giúp chống lại hiện tượng ăn mòn liên kết hạt (intergranular corrosion) khi làm việc ở nhiệt độ cao hoặc trong quá trình hàn.
Nhờ khả năng chống oxy hóa tốt đến 850°C, độ bền nhiệt cao và tính ổn định cấu trúc vượt trội, inox 1.4541 được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, năng lượng, chế tạo thiết bị chịu nhiệt, và phụ kiện hệ thống xả động cơ.
Thành phần hóa học của Inox 1.4541
Theo tiêu chuẩn EN 10088-1, thành phần hóa học của inox 1.4541 như sau:
Nguyên tố | Tỷ lệ (%) |
---|---|
C (Carbon) | ≤ 0.08 |
Si (Silic) | ≤ 1.00 |
Mn (Mangan) | ≤ 2.00 |
P (Phospho) | ≤ 0.045 |
S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.015 |
Cr (Crom) | 17.0 – 19.0 |
Ni (Niken) | 9.0 – 12.0 |
Ti (Titan) | ≥ 5 × C và ≤ 0.70 |
Nguyên tố Titan (Ti) liên kết với Carbon (C), tạo thành carbide titan (TiC), ngăn chặn sự kết tủa của carbide crom (Cr23C6) – nguyên nhân chính gây ăn mòn liên kết hạt khi vật liệu bị nung nóng trong khoảng 450–850°C.
Tính chất cơ lý của Inox 1.4541
Đặc tính | Giá trị trung bình |
---|---|
Tỷ trọng | 7.9 g/cm³ |
Độ bền kéo (Rm) | 520 – 750 MPa |
Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 210 MPa |
Độ giãn dài (A5) | ≥ 40% |
Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 215 |
Nhiệt độ làm việc liên tục | Tối đa 850°C |
Hệ số giãn nở nhiệt | 16.5 × 10⁻⁶ /K |
Dẫn nhiệt | 16 W/m·K |
Inox 1.4541 có độ dẻo và tính hàn tốt tương tự inox 304, nhưng ổn định hơn ở nhiệt độ cao, không bị ăn mòn sau khi hàn mà không cần xử lý nhiệt.
Ưu điểm của Inox 1.4541
- Chịu nhiệt tuyệt vời: Có thể làm việc lâu dài ở 800–850°C mà không bị giòn hóa.
- Chống ăn mòn liên kết hạt: Nhờ Titan liên kết với carbon, không tạo cacbit crom.
- Tính hàn và định hình tốt: Phù hợp cho các chi tiết phức tạp hoặc hàn TIG/MIG.
- Giữ cơ tính ổn định khi gia nhiệt – làm nguội lặp lại.
- Chống oxy hóa mạnh trong môi trường khô và ẩm ở nhiệt độ cao.
Nhược điểm của Inox 1.4541
- Giá thành cao hơn inox 304: Do chứa Titan.
- Khả năng gia công kém hơn 304: Do Ti làm tăng độ bền cấu trúc.
- Không phù hợp trong môi trường có chloride cao: Dễ bị ăn mòn rỗ nếu tiếp xúc với nước biển hoặc hóa chất chứa muối.
- Không thể làm cứng bằng nhiệt luyện: Chỉ có thể gia cố bằng biến dạng nguội.
Quy trình nhiệt luyện Inox 1.4541
- Ủ (Annealing): 950 – 1120°C, sau đó làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí.
- Không cần xử lý ổn định (Stabilizing Treatment): Vì đã được hợp kim hóa với Titan.
- Làm cứng nguội: Có thể tăng giới hạn chảy bằng cán nguội.
- Không nên dùng nhiệt độ 450–850°C trong thời gian dài, để tránh hiện tượng nhạy cảm hóa học trong môi trường có Clo.
Quá trình ủ giúp khôi phục tính dẻo, loại bỏ ứng suất dư, và phục hồi khả năng chống ăn mòn sau gia công.
Thông số gia công CNC Inox 1.4541
Phương pháp | Tốc độ cắt (Vc) | Tiến dao (f) | Chiều sâu cắt (ap) |
---|---|---|---|
Tiện | 45 – 70 m/phút | 0.10 – 0.25 mm/vòng | 0.5 – 3 mm |
Phay | 40 – 80 m/phút | 0.05 – 0.20 mm/răng | 0.5 – 2 mm |
Khoan | 15 – 30 m/phút | 0.1 – 0.3 mm/vòng | — |
Dụng cụ khuyến nghị: Dao hợp kim cứng phủ TiAlN, mũi khoan cobalt hoặc carbide.
Làm mát: Bắt buộc sử dụng dung dịch làm mát có áp lực cao để tránh cháy dao và giảm biến cứng nguội.
Ứng dụng của Inox 1.4541
Inox 1.4541 là lựa chọn tiêu chuẩn trong nhiều ngành công nghiệp chịu nhiệt và hóa chất:
- Ngành công nghiệp hóa chất: Bình phản ứng, ống dẫn khí nóng, bồn trộn hóa chất.
- Ngành ô tô: Hệ thống ống xả, ống góp, chi tiết động cơ, cổ pô xe.
- Ngành hàng không: Kết cấu chịu nhiệt, ống dẫn nhiên liệu, tấm chắn nhiệt.
- Ngành năng lượng: Bộ trao đổi nhiệt, tua-bin khí, ống dẫn hơi.
- Ngành thực phẩm & dược phẩm: Thiết bị sấy khô, hệ thống tiệt trùng, khuôn chịu nhiệt.
- Cơ khí chế tạo: Mặt bích, trục, tấm đỡ, chi tiết chịu nhiệt cao.
Đặc biệt, inox 1.4541 là vật liệu ưu tiên trong các ứng dụng hàn nhiệt cao hoặc thiết bị vận hành ở 600–850°C mà inox 304 không đáp ứng được.
So sánh Inox 1.4541 với các loại inox khác
Mác thép | Tên quốc tế | Đặc tính chính |
---|---|---|
1.4301 | AISI 304 | Thông dụng, chống ăn mòn tốt, hàn dễ |
1.4307 | AISI 304L | Carbon thấp, chống ăn mòn hàn tốt hơn |
1.4541 | AISI 321 | Có Ti, chịu nhiệt và chống ăn mòn liên kết hạt |
1.4571 | AISI 316Ti | Có Ti + Mo, chịu axit và nhiệt cao |
1.4828 | AISI 309 | Chịu nhiệt tốt, dùng cho lò nung |
1.4841 | AISI 314 | Chịu nhiệt cực cao, đến 1100°C |
Inox 1.4541 là phiên bản chịu nhiệt và ổn định hơn của 304, thích hợp trong môi trường nhiệt động hoặc có dao động nhiệt thường xuyên.
Phân tích thị trường tiêu thụ Inox 1.4541
Tại Việt Nam, inox 1.4541 (AISI 321) được nhập khẩu chủ yếu từ Đức, Nhật, Đài Loan, và Ấn Độ, phục vụ cho ngành dầu khí, cơ khí nhiệt, và thiết bị công nghiệp.
Các dạng vật liệu phổ biến gồm:
- Tấm inox 321 cán nóng / cán nguội
- Ống inox 321 hàn và đúc
- Thanh tròn inox 321 tiện CNC
- Dây và cuộn inox 321 dùng trong lò nhiệt
Thị trường tiêu thụ inox 1.4541 đang tăng mạnh nhờ xu hướng tăng cường sử dụng vật liệu chịu nhiệt bền bỉ, thân thiện môi trường, và dễ hàn, đặc biệt trong các nhà máy xi măng, hóa chất, luyện kim, và năng lượng sạch.
Kết luận
Inox 1.4541 (AISI 321) là thép không gỉ austenitic có tính ổn định nhiệt cao, chống ăn mòn liên kết hạt hiệu quả, và là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng chịu nhiệt lâu dài.
So với inox 304, loại này có độ ổn định và tuổi thọ cao hơn nhiều khi làm việc ở điều kiện khắc nghiệt.
Nếu bạn cần vật liệu chống ăn mòn và chịu nhiệt lên đến 850°C, thì inox 1.4541 chính là lựa chọn an toàn, kinh tế và hiệu quả nhất trong nhóm thép không gỉ austenitic.
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 |