Duplex 2205 material
Duplex 2205 material là thép không gỉ duplex hai pha nổi tiếng trên thị trường, thuộc nhóm super duplex stainless steel, kết hợp độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn vượt trội và ổn định pha ferrit – austenit trong các môi trường khắc nghiệt. Vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, xử lý nước biển, thực phẩm và năng lượng, nơi mà các loại inox austenit 304/316 hoặc duplex low nickel không đáp ứng đủ yêu cầu về cơ tính và chống ăn mòn.
Duplex 2205 có cấu trúc pha ferrit – austenit gần 50/50, mang đến sự cân bằng tối ưu giữa độ bền, độ dẻo, độ dai và khả năng chống nứt ứng suất (SCC). Nhờ chứa nồng độ cao crom, molypden và nitơ, vật liệu này thể hiện khả năng chống ăn mòn kẽ hở và crevice xuất sắc, đồng thời chịu được môi trường chloride cao và acid vừa đến mạnh.
Duplex 2205 material là gì?
Duplex 2205 là thép không gỉ duplex hai pha, bao gồm:
- Pha ferrit: Chịu lực, cung cấp độ bền cơ học cao và kháng nứt ứng suất SCC.
- Pha austenit: Dẻo dai, chịu va đập, tăng khả năng chống gãy và chịu ứng suất kéo.
Vật liệu này được phát triển để cung cấp hiệu suất vượt trội trong môi trường chloride cao, acid vừa và acid mạnh, đồng thời giảm thiểu các nhược điểm của inox austenit thông thường như độ bền cơ học thấp và dễ bị ăn mòn kẽ hở.
Thành phần hóa học của Duplex 2205 material
Thành phần hóa học điển hình của Duplex 2205:
- Cacbon (C): ≤ 0,03%
- Crôm (Cr): 21 – 23%
- Niken (Ni): 4,5 – 6,5%
- Molypden (Mo): 2,5 – 3,5%
- 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 và N giúp Duplex 2205 đạt khả năng chống ăn mòn kẽ hở, ăn mòn ứng suất SCC và ăn mòn tổng quát vượt trội, đồng thời duy trì ổn định cơ tính trong môi trường khắc nghiệt.
Tính chất cơ lý của Duplex 2205 material
Các đặc tính cơ lý của Duplex 2205:
- Độ bền kéo (Tensile Strength): 620 – 850 MPa
- Giới hạn chảy (Yield Strength): 450 – 650 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): 25 – 30%
- Độ cứng (Hardness): 280 – 320 HB
Nhờ cơ tính cao, Duplex 2205 chịu được áp lực lớn và môi trường ăn mòn mạnh, đồng thời đảm bảo độ dẻo và độ dai trong quá trình vận hành và gia công.
Tính chất chống ăn mòn của Duplex 2205 material
Duplex 2205 nổi bật với khả năng chống ăn mòn:
- Ăn mòn kẽ hở (Pitting Corrosion): Xuất sắc trong môi trường chloride cao nhờ Cr, Mo và N.
- Ăn mòn ứng suất (Stress Corrosion Cracking – SCC): Chống nứt ứng suất trong môi trường chloride cao, ngay cả ở nhiệt độ nâng cao.
- Ăn mòn tổng quát: Tốt trong các acid sulfuric, nitric, hydrochloric với nồng độ vừa đến cao.
- Chống ăn mòn crevice: Rất tốt, thích hợp cho bồn chứa, ống dẫn và thiết bị tiếp xúc trực tiếp với nước biển hoặc môi trường chloride mạnh.
Khả năng chống ăn mòn của Duplex 2205 giúp vật liệu duy trì hiệu suất và tuổi thọ lâu dài trong các ứng dụng công nghiệp nặng và khắc nghiệt.
Quy trình sản xuất và nhiệt luyện Duplex 2205 material
Để đạt cơ tính và khả năng chống ăn mòn tối ưu, Duplex 2205 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, cải thiện độ dẻo và độ dai.
- Solution annealing (ủ dung dịch):
- Gia nhiệt: 1020 – 1080°C
- Giữ nhiệt: 30 – 60 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 và carbide.
Quy trình này giúp Duplex 2205 đạt cơ tính ổn định, khả năng chống ăn mòn tối ưu, đồng thời duy trì ổn định pha trong môi trường chloride cao và acid vừa đến mạnh.
Ứng dụng của Duplex 2205 material
Duplex 2205 được ứng dụng rộng rãi nhờ cơ tính và khả năng chống ăn mòn:
- Ngành dầu khí: Ống dẫn, thiết bị khoan, bồn chứa, đường ống xử lý khí và hóa chất.
- Ngành hóa chất: Thiết bị trao đổi nhiệt, bồn chứa acid, tháp phản ứng chịu chloride cao.
- Xử lý nước biển và nước công nghiệp: Tháp làm mát, bơm, thiết bị trao đổi nhiệt.
- Ngành thực phẩm và dược phẩm: Thiết bị chế biến, bồn chứa dung dịch có chloride vừa đến cao.
- Ngành năng lượng: Đường ống, thiết bị chịu áp lực và nhiệt độ cao, hệ thống hơi và nước nóng.
Duplex 2205 lý tưởng cho môi trường chloride cao, acid vừa và mạnh, đồng thời mang lại hiệu quả lâu dài trong các ứng dụng công nghiệp nặng.
Quy trình gia công CNC Duplex 2205 material
Khi gia công Duplex 2205 cần lưu ý:
- Cắt: Dùng dao hợp kim tốc độ cao (HSS hoặc carbide), tốc độ cắt 20 – 50 m/phút, làm mát liên tục.
- Khoan: Mũi khoan hợp kim cứng, làm mát liên tục để tránh quá nhiệt.
- Phay, tiện: Điều chỉnh bước tiến và tốc độ cắt phù hợp để hạn chế biến dạng nhiệt và tăng tuổi thọ dao.
- Hàn: TIG hoặc MIG với que hàn duplex tương thích, kiểm soát nhiệt độ để tránh kết tủa sigma, duy trì cơ tính và chống ăn mòn.
Nhờ cơ tính và khả năng chống ăn mòn cao, Duplex 2205 phù hợp cho chi tiết công nghiệp chịu áp lực lớn và môi trường chloride cao.
So sánh Duplex 2205 với các thép duplex khác
| Tiêu chí | Duplex 2205 | DX 2202 | F51 | UNS S32750 |
|---|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 620 – 850 | 650 – 850 | 650 – 850 | 850 – 1050 |
| Chống ăn mòn kẽ hở | Xuất sắc | Tốt | Tốt | Xuất sắc |
| Chống nứt ứng suất SCC | Xuất sắc | Trung bình – cao | Trung bình – cao | Xuất sắc |
| Niken (%) | 4,5 – 6,5 | 1,5 – 2,5 | 5 – 6 | 6 – 8 |
| Molypden (%) | 2,5 – 3,5 | 2 – 3 | 2 – 3 | 3 – 5 |
| Ứng dụng điển hình | Chloride cao, acid vừa | Chloride vừa, acid vừa | Chloride vừa | Chloride cao, acid mạnh |
Duplex 2205 là lựa chọn ưu việt cho môi trường chloride cao và acid vừa đến mạnh, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về cơ tính và chống ăn mòn trong ngành công nghiệp nặng và dầu khí.
Ưu điểm của Duplex 2205 material
- Chống ăn mòn kẽ hở, crevice và SCC xuất sắc trong môi trường chloride cao.
- Độ bền cơ học cao, chịu được áp lực lớn.
- Cân bằng tốt giữa độ dẻo và độ cứng nhờ cấu trúc pha ferrit – austenit.
- Tuổi thọ lâu dài trong môi trường khắc nghiệt.
- Gia công và hàn tốt nếu tuân thủ quy trình nhiệt luyện và chọn vật tư hàn phù hợp.
Nhược điểm của Duplex 2205 material
- Chi phí cao hơn inox austenit và duplex low nickel.
- Gia công CNC cần dụng cụ chuyên dụng và làm mát liên tục.
- Không phù hợp với môi trường cực nóng (>300°C liên tục) nếu không xử lý nhiệt đặc biệt.
Kết luận
Duplex 2205 material là thép không gỉ super duplex hai pha, kết hợp cơ tính vượt trội và khả năng chống ăn mòn xuất sắc trong môi trường chloride cao và acid vừa đến mạnh. Thành phần hợp kim và cấu trúc pha ferrit – austenit giúp vật liệu đáp ứng tốt các yêu cầu trong ngành dầu khí, hóa chất, xử lý nước biển, thực phẩm, dược phẩm và năng lượng. Khi gia công và nhiệt luyện đúng quy trình, Duplex 2205 đảm bảo hiệu suất lâu dài, an toàn và hiệu quả kinh tế cho các ứng dụng công nghiệp nặng và khắc nghiệt.
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 |

