Duplex 255 stainless steel
Duplex 255 stainless steel, còn được gọi là FerrInox Duplex 255, là thép không gỉ song pha (Duplex Stainless Steel) có khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt là trong môi trường clorua và môi trường axit ăn mòn nhẹ đến trung bình. Vật liệu này kết hợp độ bền cơ học cao với khả năng chống pitting, crevice corrosion và stress corrosion cracking (SCC), trở thành lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng công nghiệp hóa chất, dầu khí, thực phẩm và nước biển.
Duplex 255 là một trong những loại Duplex cao cấp, với hàm lượng chromium, molybdenum và nitrogen cao, cho phép vật liệu hoạt động bền bỉ trong môi trường ăn mòn khắc nghiệt, đồng thời duy trì độ bền cơ học và độ dẻo vượt trội so với thép Austenitic truyền thống.
Duplex 255 stainless steel là gì?
Duplex 255 là thép không gỉ song pha với cấu trúc vi mô gồm khoảng 50% Ferrite và 50% Austenite, mang lại sự cân bằng giữa:
- Độ bền cơ học cao nhờ pha Ferrite
- Khả năng chống ăn mòn xuất sắc nhờ pha Austenite
- Chống ăn mòn ứng suất SCC tốt trong môi trường clorua
Vật liệu này đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng:
- Piping, tank và vessel trong ngành hóa chất và dầu khí
- Thiết bị xử lý nước biển và nước công nghiệp
- Trao đổi nhiệt, bơm, van và fittings
- Các công trình ven biển và môi trường mặn
So với các loại Duplex thông thường như 2205, Duplex 255 có khả năng chống ăn mòn cao hơn nhờ hàm lượng Cr, Mo và N cao hơn, phù hợp với môi trường ăn mòn khắc nghiệt hơn.
Thành phần hóa học của Duplex 255
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | ≤ 0.03 |
| Chromium (Cr) | 24 – 26 |
| Nickel (Ni) | 6 – 8 |
| Molybdenum (Mo) | 3 – 4 |
| Nitrogen (N) | 0.20 – 0.30 |
| Manganese (Mn) | ≤ 2.0 |
| Silicon (Si) | ≤ 1.0 |
| Phosphorus (P) | ≤ 0.03 |
| Sulfur (S) | ≤ 0.02 |
| Iron (Fe) | Còn lại |
Đặc điểm nổi bật:
- Cr và Mo cao → chống pitting và crevice corrosion xuất sắc
- Nitrogen bổ sung → tăng cường độ bền và chống SCC
- Pha cân bằng → duy trì độ bền và tính dẻo sau hàn và gia công
Tính chất cơ lý của Duplex 255
1. Tính chất cơ học
| Thuộc tính | Giá trị |
|---|---|
| Độ bền kéo (UTS) | 750 – 850 MPa |
| Giới hạn chảy (YS) | 550 – 650 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 18 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 280 – 320 HB |
- Độ bền cao hơn nhiều thép Austenitic 316L
- Thích hợp cho thiết bị chịu áp lực cao và môi trường ăn mòn mạnh
2. Tính chất vật lý
| Thuộc tính | Giá trị |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 7.8 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 12 – 13 × 10⁻⁶ /°C |
| Nhiệt dung riêng | 460 J/kg·K |
| Độ dẫn nhiệt | 15 W/m·K |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | -50°C đến +300°C |
- Ổn định trong các môi trường nhiệt độ thay đổi, giữ pha cân bằng sau hàn
3. Khả năng chống ăn mòn
Duplex 255 có khả năng chống:
- Pitting và crevice corrosion trong môi trường clorua cao
- Stress corrosion cracking (SCC) trong môi trường clorua và H₂S
- Ăn mòn trong axit nitric, axit sulfuric loãng và môi trường hóa chất trung bình
- Nước biển, nước công nghiệp và các công trình ven biển
PREN ≈ 40–45 giúp Duplex 255 vượt trội hơn so với các loại Duplex thông thường, đảm bảo tuổi thọ dài và độ bền trong môi trường ăn mòn khắc nghiệt.
Ưu điểm của Duplex 255 stainless steel
1. Độ bền cơ học cao
- Giới hạn chảy ≥ 550 MPa, độ bền kéo ≥ 750 MPa
- Giảm độ dày thành phần → tiết kiệm vật liệu
- Chịu va đập và chống mỏi tốt
2. Khả năng chống ăn mòn xuất sắc
- Chống pitting, crevice corrosion trong môi trường clorua cao
- Thích hợp cho piping, tank và thiết bị xử lý hóa chất ăn mòn mạnh
3. Chống ăn mòn ứng suất SCC
- Giảm nguy cơ SCC trong môi trường clorua và H₂S
- Thích hợp cho ngành dầu khí, hóa chất và công trình biển
4. Gia công và hàn
- Gia công CNC bằng dao carbide
- Hàn TIG/MIG giữ pha cân bằng
- Có thể hàn mà không cần nhiệt luyện nếu kiểm soát kỹ thuật hàn
5. Tuổi thọ và kinh tế
- Tuổi thọ cao trong môi trường ăn mòn khắc nghiệt
- Chi phí bảo trì thấp, hiệu quả kinh tế lâu dài
Nhược điểm của Duplex 255 stainless steel
1. Nhiệt độ sử dụng hạn chế
- Trên 300°C → xuất hiện pha sigma, giảm cơ tính và độ dẻo
2. Gia công khó hơn thép Austenitic tiêu chuẩn
- Cần tốc độ cắt và dao hợp lý
- Work hardening nhanh nếu không kiểm soát kỹ thuật
3. Hàn yêu cầu kỹ thuật cao
- Kiểm soát nhiệt đầu vào để giữ pha cân bằng
- Sử dụng que hàn Duplex tương thích (ER2594)
Ứng dụng của Duplex 255 stainless steel
1. Ngành dầu khí và hóa chất
- Ống dẫn khí, manifold và piping chịu áp lực cao
- Bồn chứa hóa chất ăn mòn mạnh
- Van, pump, fittings trong môi trường clorua và H₂S
2. Xử lý nước và nước biển
- Hệ thống RO/UF/MF, tank, piping chịu môi trường mặn
- Heat exchanger và pump chịu ăn mòn
3. Công nghiệp giấy và bột giấy
- Thiết bị bleaching, piping hóa chất ăn mòn mạnh
4. Công trình biển và ven bờ
- Lan can, cầu cảng, thiết bị ngoài trời chịu mặn
- Kết cấu chịu nước biển, khí hậu ven biển
5. Công nghiệp thực phẩm và dược
- Bồn chứa, piping hóa chất thực phẩm
- Trao đổi nhiệt, hệ thống xử lý chất lỏng ăn mòn
Gia công và Hàn Duplex 255
1. Gia công (Machining)
- Tốc độ cắt: 35–50 m/min
- Dao carbide chất lượng cao
- Dầu tưới nguội áp lực cao
- Tránh rung, kiểm soát work hardening
2. Hàn (Welding)
- Que hàn: ER2594
- Khí bảo vệ: Argon + 2% N₂
- Kiểm soát nhiệt đầu vào để duy trì pha cân bằng
- Không cần nhiệt luyện sau hàn nếu tuân thủ kỹ thuật
3. Dạng cung cấp
- Tấm (Plate)
- Cuộn (Coil)
- Thanh tròn (Round bar)
- Ống hàn / đúc (Welded / Seamless pipe)
- Fittings: Elbow, Tee, Flange
So sánh Duplex 255 với các loại Duplex khác
| Vật liệu | PREN | Độ bền | Khả năng ăn mòn |
|---|---|---|---|
| Duplex 255 | 40–45 | Rất cao | Xuất sắc, clorua cao |
| Duplex 2205 | 36–38 | Rất cao | Xuất sắc, clorua cao |
| Duplex 2304 | 28–30 | Cao | Tốt, clorua vừa |
| Duplex 2101 LDX | 25–28 | Cao | Tốt, clorua vừa |
| F53 | 40–45 | Rất cao | Xuất sắc |
→ Duplex 255 là vật liệu cao cấp cho các ứng dụng chịu môi trường ăn mòn khắc nghiệt, áp lực cao, và yêu cầu chống SCC tối ưu, đặc biệt trong ngành dầu khí, hóa chất và công trình biển.
Kết luận
Duplex 255 stainless steel (FerrInox Duplex 255) là thép không gỉ song pha cân bằng, kết hợp độ bền cơ học rất cao với khả năng chống ăn mòn xuất sắc, đặc biệt trong môi trường clorua và axit ăn mòn mạnh. Đây là lựa chọn lý tưởng cho ngành dầu khí, hóa chất, nước biển và công trình biển, mang lại hiệu quả lâu dài, tuổi thọ cao và chi phí bảo trì thấp.
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 |

