Duplex F61 material
Duplex F61 material là thép không gỉ super duplex thuộc nhóm high alloy duplex stainless steel, được biết đến với khả năng chống ăn mòn cực cao và cơ tính vượt trội, đặc biệt trong các môi trường chloride, acid và hóa chất oxy hóa. Đây là một trong những vật liệu duplex hàng đầu, được ứng dụng trong các ngành dầu khí, hóa chất, xử lý nước biển và công nghiệp nặng, nơi mà thép duplex thông thường không đáp ứng đủ yêu cầu về độ bền và chống ăn mòn.
Với cấu trúc pha ferrit – austenit gần 50/50, Duplex F61 mang đến sự cân bằng tối ưu giữa độ bền, độ dẻo, độ dai và khả năng chống nứt ứng suất (SCC). Vật liệu này lý tưởng cho các ứng dụng chịu chloride cực cao, acid mạnh và hóa chất oxy hóa, đồng thời đáp ứng tốt các yêu cầu về áp lực cơ học cao.
Duplex F61 material là gì?
Duplex F61 là thép không gỉ super duplex hai pha, gồm pha ferrit và pha austenit gần như cân bằng. Pha ferrit chịu trách nhiệm cung cấp độ bền cơ học cao, khả năng chống nứt ứng suất (SCC) và ổn định trong điều kiện áp lực lớn, trong khi pha austenit đảm bảo độ dẻo, độ dai và khả năng chịu va đập tốt.
F61 được phát triển dựa trên cơ sở UNS S32760 nhưng có thêm các nguyên tố hợp kim nâng cao khả năng chống ăn mòn và tăng độ bền ở nhiệt độ cao. Vật liệu này thích hợp cho môi trường chloride cao, acid mạnh, các hóa chất oxy hóa và ứng dụng chịu áp lực lớn hoặc nhiệt độ thay đổi liên tục.
Thành phần hóa học của Duplex F61 material
Thành phần hóa học điển hình của Duplex F61:
- Cacbon (C): ≤ 0,03%
- Crôm (Cr): 24 – 26%
- Niken (Ni): 6 – 8%
- Molypden (Mo): 3,5 – 5,5%
- Nitơ (N): 0,24 – 0,35%
- 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 Duplex F61 đạt khả năng chống ăn mòn kẽ hở, ăn mòn crevice, và chống nứt ứng suất (SCC) vượt trội. Pha ferrit đảm bảo độ bền, trong khi pha austenit cung cấp độ dẻo và khả năng chịu va đập.
Tính chất cơ lý của Duplex F61 material
Các đặc tính cơ lý của Duplex F61:
- Độ bền kéo (Tensile Strength): 860 – 1100 MPa
- Giới hạn chảy (Yield Strength): 580 – 720 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): 18 – 22%
- Độ cứng (Hardness): 300 – 360 HB
Nhờ cơ tính vượt trội, Duplex F61 chịu được áp lực và tải trọng cao, đồng thời duy trì ổn định trong môi trường ăn mòn khắc nghiệt.
Tính chất chống ăn mòn của Duplex F61 material
Duplex F61 nổi bật với khả năng chống ăn mòn hàng đầu:
- 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): Kháng nứt ứng suất cực tốt trong môi trường chloride mạnh.
- Ăn mòn tổng quát: Hiệu quả trong acid sulfuric, nitric, hydrochloric và các hóa chất oxy hóa.
- Kháng ăn mòn crevice: Xuất sắc, phù hợp cho bồn chứa, ống dẫn và thiết bị tiếp xúc trực tiếp với nước biển hoặc môi trường chloride cực cao.
Nhờ khả năng chống ăn mòn ưu việt, Duplex F61 là lựa chọn hàng đầu trong môi trường chloride cực cao, acid mạnh và các ứng dụng công nghiệp nặng.
Quy trình sản xuất và nhiệt luyện Duplex F61 material
Để đạt cơ tính và khả năng chống ăn mòn tối ưu, Duplex F61 cần được xử lý nhiệt chuẩn:
- Luyện thép: Lò điện hoặc lò hồ quang, kiểm soát thành phần hợp kim chính xác.
- Cán nóng và cán nguội: Tăng cường cơ tính và tạo hình sơ bộ.
- Solution annealing (ủ dung dịch):
- Gia nhiệt: 1020 – 1100°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.
Quy trình này giúp Duplex F61 đạt cơ tính cao, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và duy trì ổn định pha trong môi trường khắc nghiệt.
Ứng dụng của Duplex F61 material
Duplex F61 được ứng dụng rộng rãi nhờ cơ tính và khả năng chống ăn mòn:
- Ngành dầu khí: Đường ống, van, giếng khoan, bồn chứa chịu môi trường chloride cực cao.
- Ngành hóa chất: Bồn phản ứng, thiết bị trao đổi nhiệt, bồn chứa hóa chất ăn mòn mạnh.
- Xử lý nước biển: Ống dẫn nước, bơm, thiết bị trao đổi nhiệt, tháp làm mát.
- Ngành nhiệt điện: Ống dẫn hơi, thiết bị trao đổi nhiệt chịu áp lực cao.
- Công nghiệp nặng: Thiết bị tiếp xúc trực tiếp với môi trường ăn mòn hoặc chịu tải trọng cơ học cao.
Duplex F61 lý tưởng cho môi trường chloride cực cao, acid mạnh và các ứng dụng chịu áp lực lớn.
Quy trình gia công CNC Duplex F61 material
Khi gia công Duplex F61 cần lưu ý:
- Cắt: Dùng dao hợp kim tốc độ cao (HSS hoặc carbide), tốc độ cắt 30 – 60 m/phút.
- Khoan: Mũi khoan hợp kim cứng, làm mát liên tục.
- Phay, tiện: Điều chỉnh bước tiến và tốc độ cắt để hạn chế biến dạng nhiệt.
- Hàn: TIG hoặc MIG với que hàn super duplex tương thích, kiểm soát nhiệt độ để tránh kết tủa sigma.
Nhờ cơ tính và khả năng chống ăn mòn vượt trội, Duplex F61 thích hợp cho các chi tiết công nghiệp chịu áp lực lớn và môi trường chloride mạnh.
So sánh Duplex F61 với các thép duplex khác
| Tiêu chí | Duplex F61 | UNS S32760 | UNS S32750 | UNS S32205 | UNS S31803 |
|---|---|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 860 – 1100 | 860 – 1100 | 850 – 1050 | 800 – 1000 | 800 – 1000 |
| Chống ăn mòn kẽ hở | Xuất sắc cực | Xuất sắc cực | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Chống nứt ứng suất SCC | Xuất sắc cực | Xuất sắc cực | Xuất sắc cực | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Niken (%) | 6 – 8 | 6 – 8 | 6 – 8 | 4,5 – 6,5 | 4,5 – 6,5 |
| Molypden (%) | 3,5 – 5,5 | 3,5 – 5 | 3 – 5 | 2,5 – 3,5 | 2,5 – 3,5 |
| Ứng dụng điển hình | Hóa chất cực mạnh, chloride cực cao | Hóa chất cực mạnh, chloride cao | Hóa chất cực mạnh, chloride rất cao | Dầu khí, hóa chất, nước biển | Dầu khí, hóa chất, nước biển |
Duplex F61 là vật liệu super duplex cao cấp nhất, lý tưởng cho môi trường chloride cực cao, acid mạnh và các ứng dụng công nghiệp nặng.
Ưu điểm của Duplex F61 material
- Khả năng chống ăn mòn kẽ hở, crevice và SCC xuất sắc.
- Độ bền cơ học vượt trội, ổn định lâu dài.
- Cân bằng tối ưu giữa độ dẻo và độ cứng nhờ cấu trúc pha đôi.
- Thích hợp môi trường chloride cực cao, acid mạnh và hóa chất oxy hóa.
- Gia công và hàn tốt nếu tuân thủ quy trình chuẩn.
Nhược điểm của Duplex F61 material
- Chi phí cao hơn thép duplex thông thường.
- Yêu cầu kiểm soát nhiệt độ khi hàn để tránh kết tủa sigma.
- 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 F61 material là thép không gỉ super duplex hai pha cao cấp, kết hợp độ bền cơ học cực cao và khả năng chống ăn mòn xuất sắc trong môi trường chloride cực cao, acid mạnh và hóa chất oxy hóa. Thành phần hợp kim đặc biệt và cấu trúc pha đôi giúp vật liệu đáp ứng tốt các yêu cầu trong ngành dầu khí, hóa chất, xử lý nước biển, nhiệt điện và công nghiệp nặng. Khi gia công và nhiệt luyện đúng quy trình, Duplex F61 đảm bảo hiệu suất tối ưu và tuổi thọ lâu dài, mang lại hiệu quả kỹ thuật và kinh tế 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 |

