Duplex 2101 LDX material
Th11
Duplex 2101 LDX material
Duplex 2101 LDX material là thép không gỉ duplex low nickel thuộc nhóm LDX (Lean Duplex Stainless Steel), được phát triển nhằm kết hợp độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn tốt với chi phí hợp lý nhờ giảm hàm lượng niken so với các loại duplex thông thường. Vật liệu này đặc biệt phù hợp cho ngành công nghiệp hóa chất, xử lý nước, thực phẩm và năng lượng, nơi mà inox austenit truyền thống khó đáp ứng đủ yêu cầu cơ học và chống ăn mòn trong môi trường chloride vừa và cao.
Với cấu trúc pha ferrit – austenit gần 50/50, Duplex 2101 LDX mang đến sự cân bằng tối ưu giữa độ bền, độ dẻo, độ dai và khả năng chống nứt ứng suất (SCC). Nhờ hàm lượng niken thấp, vật liệu này vừa kinh tế, vừa hiệu quả trong môi trường chloride vừa và acid nhẹ, đồng thời duy trì ổn định cơ tính trong quá trình vận hành.
Duplex 2101 LDX material là gì?
Duplex 2101 LDX là thép không gỉ duplex hai pha, gồm pha ferrit chịu lực và pha austenit chịu dẻo dai. Pha ferrit cung cấp độ bền cơ học cao, kháng nứt ứng suất SCC, trong khi pha austenit mang lại độ dẻo, độ dai và khả năng chịu va đập tốt.
Vật liệu này được phát triển nhằm tối ưu hóa chi phí so với các super duplex cao cấp nhưng vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn và cơ tính vượt trội trong các môi trường chloride vừa và acid yếu đến trung bình.
Thành phần hóa học của Duplex 2101 LDX material
Thành phần hóa học điển hình của Duplex 2101 LDX:
- Cacbon (C): ≤ 0,03%
- Crôm (Cr): 21 – 22%
- Niken (Ni): 1 – 2%
- Molypden (Mo): 1 – 2%
- Nitơ (N): 0,14 – 0,20%
- Mangan (Mn): ≤ 2%
- Silic (Si): ≤ 1%
- Phốt pho (P): ≤ 0,03%
- Lưu huỳnh (S): ≤ 0,02%
- Sắt (Fe): Cân bằng
Các nguyên tố Cr, Mo, N và Ni giúp 2101 LDX có khả năng chống ăn mòn kẽ hở, crevice và chống nứt ứng suất SCC tương đối tốt, đồng thời duy trì cơ tính ổn định trong môi trường chloride vừa và acid nhẹ.
Tính chất cơ lý của Duplex 2101 LDX material
Các đặc tính cơ lý của Duplex 2101 LDX:
- Độ bền kéo (Tensile Strength): 600 – 800 MPa
- Giới hạn chảy (Yield Strength): 350 – 500 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): 20 – 25%
- Độ cứng (Hardness): 250 – 300 HB
Cơ tính này giúp 2101 LDX chịu được áp lực vừa và tải trọng trung bình, đồng thời đảm bảo độ dẻo và độ dai trong quá trình vận hành và lắp đặt.
Tính chất chống ăn mòn của Duplex 2101 LDX material
Duplex 2101 LDX nổi bật với khả năng chống ăn mòn:
- Ăn mòn kẽ hở (Pitting Corrosion): Tốt trong môi trường chloride vừa nhờ Cr, Mo và N.
- Ăn mòn ứng suất (Stress Corrosion Cracking – SCC): Chống nứt ứng suất trong môi trường chloride vừa.
- Ăn mòn tổng quát: Hiệu quả trong acid sulfuric, nitric, hydrochloric ở nồng độ thấp đến vừa.
- Chống ăn mòn crevice: Tốt, phù hợp cho bồn chứa, ống dẫn và thiết bị tiếp xúc trực tiếp với nước biển hoặc môi trường chloride vừa.
Khả năng chống ăn mòn của 2101 LDX giúp vật liệu duy trì hiệu suất lâu dài trong các ứng dụng công nghiệp vừa và nhẹ.
Quy trình sản xuất và nhiệt luyện Duplex 2101 LDX material
Để đạt cơ tính và khả năng chống ăn mòn tối ưu, 2101 LDX cần được xử lý nhiệt chuẩn:
- Luyện thép: Sử dụng lò điện hoặc lò hồ quang, kiểm soát thành phần hợp kim chặt chẽ.
- Cán nóng và cán nguội: Tăng cơ tính và tạo hình sơ bộ.
- Solution annealing (ủ dung dịch):
- Gia nhiệt: 1020 – 1080°C
- Giữ nhiệt: 20 – 45 phút tùy độ dày
- Làm mát nhanh bằng nước hoặc khí để duy trì cấu trúc pha ferrit – austenit cân bằng, hạn chế kết tủa sigma.
Quy trình này giúp 2101 LDX đạt cơ tính ổn định, khả năng chống ăn mòn tốt, đồng thời duy trì ổn định pha trong môi trường chloride vừa và acid nhẹ.
Ứng dụng của Duplex 2101 LDX material
Duplex 2101 LDX được ứng dụng rộng rãi nhờ cơ tính và khả năng chống ăn mòn:
- Ngành hóa chất nhẹ: Bồn phản ứng, thiết bị trao đổi nhiệt, bồn chứa hóa chất nồng độ vừa.
- Xử lý nước: Ống dẫn, bơm, tháp làm mát, thiết bị trao đổi nhiệt tiếp xúc với nước biển hoặc nước ngọt xử lý công nghiệp.
- Ngành thực phẩm và dược phẩm: Thiết bị chế biến, bồn chứa dung dịch, hệ thống ống dẫn chất lỏng.
- Ngành năng lượng: Đường ống và thiết bị chịu áp lực vừa, nhiệt độ trung bình.
2101 LDX lý tưởng cho môi trường chloride vừa, acid yếu đến trung bình và các ứng dụng chịu áp lực vừa, đồng thời mang lại hiệu quả về chi phí so với các super duplex cao cấp.
Quy trình gia công CNC Duplex 2101 LDX material
Khi gia công 2101 LDX cần lưu ý:
- Cắt: Dùng dao hợp kim tốc độ cao (HSS hoặc carbide), tốc độ cắt 20 – 45 m/phút.
- Khoan: Mũi khoan hợp kim cứng, làm mát liên tục để tránh quá nhiệt.
- Phay, tiện: Điều chỉnh bước tiến và tốc độ cắt để hạn chế biến dạng nhiệt và tăng tuổi thọ dao cắt.
- Hàn: TIG hoặc MIG với que hàn duplex tương thích, kiểm soát nhiệt độ để tránh kết tủa sigma và mất tính chất cơ học.
Nhờ cơ tính và khả năng chống ăn mòn, 2101 LDX phù hợp cho chi tiết công nghiệp chịu áp lực vừa và môi trường chloride vừa.
So sánh Duplex 2101 LDX với các thép duplex khác
| Tiêu chí | Duplex 2101 LDX | Duplex DX 2202 | 318S13 | F53/F55 |
|---|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 600 – 800 | 650 – 850 | 750 – 950 | 870 – 1150 |
| Chống ăn mòn kẽ hở | Tốt | Tốt | Rất tốt | Xuất sắc cực |
| Chống nứt ứng suất SCC | Trung bình – cao | Trung bình – cao | Cao | Xuất sắc cực |
| Niken (%) | 1 – 2 | 1,5 – 2,5 | 12 – 14 | 7 – 8 |
| Molypden (%) | 1 – 2 | 2 – 3 | 3 – 4 | 4,5 – 5,5 |
| Ứng dụng điển hình | Chloride vừa, acid yếu | Chloride vừa, acid vừa | Chloride cao, acid mạnh | Chloride cực cao, acid mạnh |
Duplex 2101 LDX là lựa chọn kinh tế, hiệu quả cho môi trường chloride vừa và acid nhẹ, đáp ứng tốt các yêu cầu công nghiệp vừa và nhẹ mà vẫn duy trì cơ tính và chống ăn mòn ổn định.
Ưu điểm của Duplex 2101 LDX material
- Chống ăn mòn kẽ hở và SCC tốt trong môi trường chloride vừa.
- Độ bền cơ học ổn định, chịu được áp lực vừa.
- Cân bằng tốt giữa độ dẻo và độ cứng nhờ cấu trúc pha đôi.
- Giá thành hợp lý so với các super duplex cao cấp.
- Gia công và hàn tương đối dễ nếu tuân thủ quy trình chuẩn.
Nhược điểm của Duplex 2101 LDX material
- Không phù hợp với môi trường chloride cao hoặc cực cao.
- Chi phí vẫn cao hơn inox austenit thông thường.
- Gia công CNC cần dụng cụ chuyên dụng và làm mát liên tục.
- Không thích hợp cho môi trường cực nóng (>300°C) liên tục.
Kết luận
Duplex 2101 LDX material là thép không gỉ duplex hai pha low nickel, kết hợp cơ tính ổn định và khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường chloride vừa và acid yếu đến trung bình. Thành phần hợp kim và cấu trúc pha đôi giúp vật liệu đáp ứng tốt các yêu cầu trong ngành hóa chất nhẹ, xử lý nước, thực phẩm, dược phẩm và năng lượng. Khi gia công và nhiệt luyện đúng quy trình, Duplex 2101 LDX đảm bảo hiệu suất lâu dài và hiệu quả chi phí, là lựa chọn kinh tế nhưng vẫn chất lượng cao cho các ứng dụng công nghiệp vừa và nhẹ.
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 |
Vật liệu X12CrNiS18.8
Vật liệu X12CrNiS18.8 Vật liệu X12CrNiS18.8 là gì? Vật liệu X12CrNiS18.8 là một loại thép [...]
Th11
Thép không gỉ SAE 51403
Thép không gỉ SAE 51403 Thép không gỉ SAE 51403 là gì? Thép không gỉ [...]
Th9
Làm Thế Nào Để Kiểm Tra Độ Bền Cơ Học Của Inox 2324
Làm Thế Nào Để Kiểm Tra Độ Bền Cơ Học Của Inox 2324? 1. Giới [...]
Th4
Inox X12CrMoS17
Inox X12CrMoS17 Inox X12CrMoS17 là gì? Inox X12CrMoS17 là một loại thép không gỉ martensitic [...]
Th7
Inox X30Cr13
Inox X30Cr13 Inox X30Cr13 là gì? Inox X30Cr13 là một loại thép không gỉ martensitic, [...]
Th7
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 4 Cắt Lẻ Theo Yêu Cầu
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 4 Cắt Lẻ Theo Yêu Cầu Láp Tròn Đặc [...]
Th1
310L Stainless Steel
310L Stainless Steel 310L Stainless Steel là gì? 310L Stainless Steel là loại thép không [...]
Th11
