Inox X2CrNiN18.10
Inox X2CrNiN18.10 là gì?
Inox X2CrNiN18.10 là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp được cải tiến từ mác thép phổ biến AISI 304, có thêm thành phần nitơ (N) giúp tăng cường độ bền, khả năng chống ăn mòn và giữ ổn định cấu trúc trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Loại inox này thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường có chứa axit hoặc chloride nhẹ.
Với đặc tính cân bằng giữa tính chất cơ lý và khả năng hàn, gia công tốt, Inox X2CrNiN18.10 là vật liệu được ưa chuộng trong ngành chế tạo thiết bị y tế, thực phẩm, hóa chất và hàng hải.
Thành phần hóa học của Inox X2CrNiN18.10
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của Inox X2CrNiN18.10 (theo EN 10088-1) được thể hiện như sau:
Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
---|---|---|
Cacbon | C | ≤ 0.03 |
Crom | Cr | 17.0 – 19.0 |
Niken | Ni | 8.0 – 10.5 |
Nitơ | N | 0.10 – 0.16 |
Mangan | Mn | ≤ 2.0 |
Silic | Si | ≤ 1.0 |
Photpho | P | ≤ 0.045 |
Lưu huỳnh | S | ≤ 0.015 |
Sắt (còn lại) | Fe | Còn lại |
Nitơ là thành phần đặc biệt trong hợp kim này, giúp tăng độ bền chảy (yield strength) mà không ảnh hưởng tiêu cực đến độ dẻo. Đây cũng là điểm khác biệt rõ ràng giữa Inox X2CrNiN18.10 và các mác thép truyền thống như X2CrNi18.9 (AISI 304L).
Tính chất cơ lý của Inox X2CrNiN18.10
Inox X2CrNiN18.10 có đặc tính cơ lý vượt trội hơn so với các loại thép không gỉ austenitic thông thường nhờ bổ sung nitơ. Các tính chất cơ học tiêu biểu:
Tính chất | Đơn vị | Giá trị trung bình |
---|---|---|
Giới hạn bền kéo (Rm) | MPa | 550 – 750 |
Giới hạn chảy (Rp0.2) | MPa | ≥ 300 |
Độ giãn dài (%) | % | ≥ 40 |
Độ cứng (HB) | Brinell | ≤ 200 |
Tỷ trọng | g/cm³ | 7.9 |
Nhiệt độ nóng chảy | °C | 1400 – 1450 |
Hệ số giãn nở nhiệt | 10⁻⁶/K | 16.5 |
Dẫn nhiệt | W/m.K | 15 |
Điện trở suất | µΩ.m | 0.73 |
Nhờ thành phần nitơ, độ bền chảy của Inox X2CrNiN18.10 tăng khoảng 30–40% so với Inox 304L, cho phép giảm khối lượng vật liệu khi thiết kế mà vẫn đảm bảo độ an toàn.
Ưu điểm của Inox X2CrNiN18.10
- Chống ăn mòn cao:
Inox X2CrNiN18.10 thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường oxy hóa và khử nhẹ. Nitơ đóng vai trò như một nguyên tố chống ăn mòn dạng rỗ và kẽ nứt do chloride. - Độ bền cơ học vượt trội:
So với các loại inox austenitic không chứa nitơ, Inox X2CrNiN18.10 có độ bền kéo và giới hạn chảy cao hơn, giúp giảm độ dày khi chế tạo các thiết bị áp lực hoặc kết cấu. - Tính hàn tốt:
Loại thép này có khả năng hàn tốt bằng các phương pháp TIG, MIG hoặc hồ quang điện, không cần xử lý nhiệt sau hàn trong hầu hết trường hợp. - Độ dẻo và độ dai cao:
Giữ được độ dai va đập tốt ngay cả ở nhiệt độ thấp, phù hợp với điều kiện lạnh sâu như trong công nghiệp hóa dầu hoặc LNG. - Tính gia công tốt:
Dễ gia công bằng phương pháp cắt, mài, dập, tiện, phay. Tuy nhiên cần sử dụng dụng cụ cắt chuyên dùng cho thép không gỉ để tránh hiện tượng mài mòn dụng cụ.
Nhược điểm của Inox X2CrNiN18.10
- Chi phí sản xuất cao do hàm lượng Niken và Nitơ cao hơn thép thông thường.
- Độ dẫn nhiệt thấp, khiến việc truyền nhiệt trong quá trình gia công hoặc ứng dụng nhiệt bị hạn chế.
- Có thể bị biến cứng do nguội nhanh khi gia công cơ, cần kiểm soát tốc độ cắt và làm mát hiệu quả.
Ứng dụng của Inox X2CrNiN18.10
Nhờ sự cân bằng tuyệt vời giữa khả năng chống ăn mòn và cơ tính, Inox X2CrNiN18.10 được sử dụng rộng rãi trong:
- Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống: sản xuất bồn chứa, ống dẫn, thiết bị chế biến, nồi hấp và hệ thống vệ sinh.
- Công nghiệp hóa chất: chế tạo đường ống, bình phản ứng, thùng chứa hóa chất có tính axit hoặc chloride.
- Ngành y tế và dược phẩm: dùng trong sản xuất thiết bị y tế, dao mổ, kẹp, khay dụng cụ, và thiết bị phòng thí nghiệm.
- Ngành năng lượng: ứng dụng trong các hệ thống trao đổi nhiệt, turbine và thiết bị năng lượng hạt nhân.
- Ngành hàng hải: dùng cho chi tiết vỏ tàu, hệ thống ống dẫn nước biển và các bộ phận ngoài trời cần chống ăn mòn cao.
- Xây dựng kiến trúc: lan can, cầu thang, chi tiết trang trí ngoài trời do có độ bóng và bền màu cao.
Quy trình nhiệt luyện của Inox X2CrNiN18.10
Inox X2CrNiN18.10 có khả năng chịu nhiệt tốt nhưng cần xử lý nhiệt hợp lý để duy trì tính chất tối ưu.
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1040 – 1100°C.
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí.
- Mục đích: khử ứng suất và phục hồi độ dẻo sau khi hàn hoặc biến dạng nguội.
- Không khuyến nghị tôi (Quenching) vì thép có cấu trúc austenitic ổn định, không hình thành martensite.
- Ứng suất giảm (Stress relieving):
- Có thể thực hiện ở khoảng 450 – 600°C trong 1 – 2 giờ để giảm ứng suất dư sau gia công cơ hoặc hàn.
Gia công cơ khí của Inox X2CrNiN18.10
Inox X2CrNiN18.10 có khả năng gia công tương đối tốt nếu sử dụng công cụ và kỹ thuật phù hợp:
- Tiện và phay: nên dùng dao hợp kim cứng, tốc độ cắt trung bình, và sử dụng dung dịch làm mát để tránh hiện tượng biến cứng.
- Hàn: có thể hàn bằng TIG, MIG, SMAW mà không cần kim loại bổ sung. Nếu cần, dùng dây hàn tương đương X2CrNiN18.10 hoặc 308L.
- Đánh bóng: dễ đạt độ sáng cao, thích hợp cho sản phẩm trang trí hoặc thiết bị yêu cầu vệ sinh bề mặt cao.
So sánh Inox X2CrNiN18.10 với các mác tương đương
Mác thép | Tiêu chuẩn | Đặc điểm tương đương |
---|---|---|
AISI 304LN | ASTM | Gần tương đương, có bổ sung Nitơ |
SUS 304N1 | JIS | Tương đương với X2CrNiN18.10 |
1.4311 | EN | Mã số vật liệu tương ứng theo châu Âu |
X2CrNi18.9 | EN | Tương tự nhưng không có Nitơ, độ bền thấp hơn |
Nhờ thành phần Nitơ, Inox X2CrNiN18.10 được xem là phiên bản “nâng cấp” của Inox 304L với khả năng chịu tải và chống ăn mòn ưu việt hơn.
Kết luận
Inox X2CrNiN18.10 là một loại thép không gỉ cao cấp, lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt và ổn định cấu trúc ở điều kiện khắc nghiệt. Thành phần nitơ giúp cải thiện đáng kể giới hạn chảy, chống ăn mòn điểm và chống nứt do ứng suất – những yếu tố quan trọng trong thiết kế thiết bị công nghiệp hiện đại.
Nếu bạn đang tìm kiếm vật liệu thay thế cho Inox 304L hoặc 316L với chi phí hợp lý hơn nhưng vẫn duy trì tính năng ưu việt, thì Inox X2CrNiN18.10 là lựa chọn đáng cân nhắc.
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 |