12X18H10E Stainless Steel
12X18H10E Stainless Steel là gì?
12X18H10E stainless steel (tiếng Nga: 12Х18Н10Е) là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp, thuộc nhóm thép Cr–Ni (Chromium – Nickel) được phát triển theo tiêu chuẩn GOST của Nga. Mác thép này tương đương gần với AISI 321 hoặc SUS321 trong hệ tiêu chuẩn Mỹ – Nhật, và được biết đến với khả năng chống ăn mòn cao, ổn định ở nhiệt độ cao nhờ có thêm nguyên tố nhôm (E) làm chất ổn định thay thế titan hoặc niobi.
Tên gọi “12Х18Н10Е” mang ý nghĩa:
- 12 – hàm lượng cacbon tối đa 0,12%;
- Х18 – chứa khoảng 18% crôm;
- Н10 – chứa khoảng 10% niken;
- Е – biểu thị sự có mặt của nhôm (Al) trong thành phần hợp kim.
Đây là một loại thép không gỉ ổn định hóa bằng nhôm, được phát triển nhằm khắc phục hiện tượng ăn mòn tinh giới xảy ra ở thép 12X18H10 (AISI 304) khi làm việc ở nhiệt độ cao. Nhờ vậy, 12X18H10E được ứng dụng trong môi trường có nhiệt độ tới 850°C, chẳng hạn như các bộ phận của turbine, lò công nghiệp, hệ thống trao đổi nhiệt, và thiết bị hóa chất chịu nhiệt.
Thành phần hóa học của 12X18H10E Stainless Steel
Theo tiêu chuẩn GOST 5632-72, thành phần hóa học điển hình của 12X18H10E như sau:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) | Tác dụng chính |
|---|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.12 | Tăng độ bền, kiểm soát tổ chức austenit |
| Cr (Chromium) | 17.0 – 19.0 | Tạo lớp oxit thụ động chống ăn mòn và oxy hóa |
| Ni (Nickel) | 9.0 – 11.0 | Tăng độ dẻo, ổn định cấu trúc austenit |
| Al (Aluminum) | 0.5 – 0.9 | Ổn định hóa, ngăn kết tủa cacbit Cr ở nhiệt độ cao |
| Mn (Manganese) | ≤ 2.0 | Cải thiện tính gia công và chống oxy hóa |
| Si (Silicon) | ≤ 0.8 | Tăng độ bền nhiệt và khả năng chống oxy hóa |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.035 | Giới hạn tạp chất gây giòn thép |
| S (Sulfur) | ≤ 0.025 | Tăng tính cắt gọt ở mức kiểm soát |
| Fe (Iron) | Còn lại | Kim loại nền chính |
Thành phần này giúp 12X18H10E có khả năng chống oxy hóa mạnh, ổn định pha và không bị suy giảm cơ tính khi làm việc ở nhiệt độ cao trong thời gian dài.
Tính chất cơ lý của 12X18H10E Stainless Steel
Nhờ cấu trúc austenitic ổn định và thành phần hợp kim đặc biệt, thép 12X18H10E có các đặc tính cơ học và vật lý nổi bật như sau:
- Khối lượng riêng: 7,9 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1390 – 1450°C
- Giới hạn bền kéo (σb): 500 – 750 MPa
- Giới hạn chảy (σ0.2): 200 – 300 MPa
- Độ giãn dài tương đối (δ): ≥ 40%
- Độ cứng Brinell (HB): 160 – 190
- Độ bền va đập: 120 – 160 J/cm²
- Hệ số giãn nở nhiệt: 17×10⁻⁶ /°C
- Độ dẫn nhiệt: 15 W/m·K
Thép 12X18H10E vẫn giữ được độ bền cao khi làm việc liên tục ở nhiệt độ 600–850°C, nhờ sự ổn định pha do nhôm mang lại.
Ưu điểm của 12X18H10E Stainless Steel
- Chống ăn mòn tinh giới cực tốt:
Sự bổ sung nhôm giúp ngăn ngừa sự kết tủa cacbit crom (Cr23C6) dọc theo ranh giới hạt, loại bỏ hiện tượng ăn mòn tinh giới khi hàn hoặc gia nhiệt kéo dài. - Chịu nhiệt tuyệt vời:
Có thể hoạt động ổn định trong môi trường lên tới 850°C mà không bị suy giảm cơ tính. - Khả năng chống oxy hóa cao:
Bề mặt thép hình thành lớp màng oxit nhôm mỏng, bền vững, giúp tăng tuổi thọ trong điều kiện nhiệt cao hoặc môi trường khí oxy, CO₂, SO₂. - Tính hàn tốt:
Có thể hàn bằng hầu hết các phương pháp như TIG, MIG, hồ quang tay, laser mà không cần gia nhiệt trước hay xử lý sau hàn. - Độ dẻo và khả năng tạo hình cao:
Dễ dàng cán, kéo, dập, uốn, định hình trong sản xuất công nghiệp. - Không nhiễm từ:
Giống các thép austenitic khác, 12X18H10E hầu như phi từ, thích hợp trong thiết bị đo lường và môi trường điện từ.
Nhược điểm của 12X18H10E Stainless Steel
- Giá thành cao hơn so với 12X18H10 hoặc 12X18H9 do chứa thêm nhôm và yêu cầu kỹ thuật luyện kim cao.
- Không phù hợp trong môi trường clorua mạnh (nước biển, dung dịch muối đậm đặc) vì dễ bị ăn mòn rỗ.
- Độ cứng không cao, không thích hợp cho chi tiết chịu mài mòn hoặc tải trọng nặng.
- Có thể bị biến dạng khi hàn dày nếu không kiểm soát ứng suất nội.
Quy trình nhiệt luyện của 12X18H10E Stainless Steel
12X18H10E là thép austenitic ổn định, vì vậy quy trình nhiệt luyện chủ yếu nhằm mục đích khử ứng suất và tăng khả năng chống ăn mòn:
1. Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí.
- Mục đích: Làm mềm vật liệu, phục hồi độ dẻo, loại bỏ ứng suất trong quá trình cán hoặc hàn.
2. Ủ ổn định (Stabilizing Annealing):
- Nhiệt độ: 850 – 900°C
- Giúp loại bỏ cacbit crôm có thể hình thành trong quá trình làm việc ở nhiệt độ cao, tăng khả năng chống ăn mòn tinh giới.
3. Tôi nhanh (Solution treatment):
- Thực hiện ở 1050°C, làm nguội đột ngột để hòa tan hoàn toàn cacbit.
- Duy trì cấu trúc austenit tinh khiết và tăng độ sáng bóng bề mặt.
Gia công cơ khí và hàn của 12X18H10E Stainless Steel
Gia công cơ khí:
- Có thể cắt gọt, tiện, phay, mài bằng dụng cụ thông thường, tuy nhiên do thép có tính dẻo cao, nên cần sử dụng dao hợp kim cứng và chất làm mát khi gia công.
- Dễ cán, kéo dây, uốn và dập nguội.
- Sau gia công, nên ủ ổn định để khôi phục khả năng chống ăn mòn tối đa.
Hàn:
- Có thể hàn bằng TIG, MIG hoặc hồ quang tay với que hàn tương thích như Sv-08Х19Н10Е hoặc ER308/308L.
- Không cần gia nhiệt trước, và sau hàn nên tẩy rửa bằng dung dịch thụ động hóa (HNO₃ hoặc HNO₃ + HF) để phục hồi lớp oxit bảo vệ.
Ứng dụng của 12X18H10E Stainless Steel
Thép không gỉ 12X18H10E có phạm vi ứng dụng rất rộng nhờ sự kết hợp giữa độ bền cao, tính ổn định nhiệt và khả năng chống ăn mòn tinh giới. Một số ứng dụng điển hình bao gồm:
1. Ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí
- Sản xuất bồn chứa, ống dẫn hóa chất, bộ trao đổi nhiệt, van, phụ kiện áp lực.
- Dùng trong môi trường chứa axit yếu, kiềm loãng hoặc khí oxy hóa.
2. Ngành năng lượng và luyện kim
- Các ống dẫn khí nóng, buồng đốt, bộ phận turbine, nồi hơi và ống chịu nhiệt trong nhà máy điện.
- Linh kiện trong lò nhiệt luyện, ống dẫn khí thải công nghiệp.
3. Ngành cơ khí chế tạo
- Làm trục, chi tiết chịu nhiệt, lò xo, bu-lông, vòng chặn và các chi tiết cơ khí hoạt động ở nhiệt cao.
- Dùng trong khuôn mẫu chịu nhiệt, đĩa nhiệt, vỏ bọc cảm biến nhiệt.
4. Ngành thực phẩm và dược phẩm
- Sản xuất thiết bị chế biến thực phẩm, bồn chứa sữa, ống dẫn tinh khiết.
- Các thiết bị tiệt trùng, máy pha chế, thiết bị phòng thí nghiệm.
5. Ngành xây dựng và dân dụng
- Làm lan can, thang máy, ống trang trí, tấm ốp tường, mái che inox.
- Ứng dụng trong các công trình chịu nhiệt và ăn mòn như nhà máy lọc hóa dầu, nhà máy xi măng.
Khả năng chống ăn mòn của 12X18H10E Stainless Steel
Thép 12X18H10E có khả năng chống ăn mòn tương đương hoặc cao hơn thép 12X18H10 (AISI 304) nhờ có thêm nhôm giúp ổn định hóa. Cụ thể:
- Chống ăn mòn tinh giới: rất tốt, không bị suy giảm cơ tính sau hàn.
- Chống oxy hóa ở nhiệt độ cao: có thể làm việc trong không khí nóng, khí CO₂, N₂, SO₂ tới 850°C.
- Khả năng chống ăn mòn trong môi trường hóa chất: tốt trong axit acetic, citric, nitric loãng; kém trong axit HCl và dung dịch muối đậm đặc.
- Chống ăn mòn khí quyển: tuyệt vời trong môi trường đô thị và công nghiệp.
So sánh 12X18H10E với các loại thép tương đương
| Tiêu chuẩn | Mác thép tương đương | Ghi chú |
|---|---|---|
| Nga (GOST) | 12Х18Н10Е | Gốc Liên Xô, ổn định bằng nhôm |
| Mỹ (AISI) | 321 | Ổn định bằng titan |
| Đức (EN/DIN) | X6CrNiTi18-10 (1.4541) | Thành phần tương đương 12X18H10T |
| Nhật (JIS) | SUS321 | Phổ biến trong công nghiệp nhiệt cao |
| Trung Quốc (GB) | 0Cr18Ni10Ti / 0Cr18Ni11Nb | Ổn định hóa bằng Ti hoặc Nb |
→ Nhìn chung, 12X18H10E có tính chất tương tự 321, chỉ khác ở nguyên tố ổn định hóa: nhôm thay cho titan, giúp quá trình luyện kim đơn giản hơn và dễ gia công hơn.
Thị trường và nguồn cung 12X18H10E Stainless Steel tại Việt Nam
Tại Việt Nam, 12X18H10E thường được nhập khẩu từ Nga, Ukraine, Trung Quốc hoặc châu Âu dưới các dạng:
- Tấm, cuộn inox chịu nhiệt
- Ống và phụ kiện inox chịu nhiệt – chịu áp
- Thanh tròn đặc, dây, ống trao đổi nhiệt
Các doanh nghiệp trong lĩnh vực nhiệt luyện, dầu khí, năng lượng, chế tạo cơ khí ưa chuộng loại thép này nhờ chất lượng cao, độ ổn định nhiệt lớn và giá thành hợp lý hơn so với inox 321 nhập khẩu từ Mỹ hoặc Nhật.
Kết luận
12X18H10E stainless steel là loại thép không gỉ austenitic chịu nhiệt cao, được ổn định hóa bằng nhôm – mang lại khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tinh giới xuất sắc. Với thành phần hợp kim tối ưu (Cr–Ni–Al), thép 12X18H10E vừa có tính cơ học ổn định ở nhiệt độ cao, vừa dễ hàn và gia công, phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp nặng và hóa chất.
Nhờ sự cân bằng tuyệt vời giữa độ bền – khả năng chống ăn mòn – ổn định nhiệt, 12X18H10E trở thành vật liệu lý tưởng cho các thiết bị làm việc trong môi trường nhiệt độ cao, hóa chất và oxy hóa mạnh, được các nhà sản xuất tại Nga và châu Âu đánh giá rất cao.
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 |

