Duplex UNS S32750 stainless steel
Duplex UNS S32750 stainless steel là một trong những loại thép không gỉ siêu song pha (Super Duplex Stainless Steel) được sử dụng rộng rãi trong môi trường làm việc khắc nghiệt, nơi yêu cầu độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn vượt trội và khả năng chịu ứng suất ăn mòn nứt (SCC) tốt hơn nhiều so với thép không gỉ Austenitic như 304, 316L. Với cấu trúc vi kim loại gồm khoảng 50% Ferrite và 50% Austenite, S32750 mang lại sự cân bằng tối ưu giữa độ cứng, độ bền và khả năng chịu ăn mòn.
Duplex UNS S32750 stainless steel là gì?
Duplex UNS S32750, còn được gọi là Super Duplex 2507, là thép không gỉ có hàm lượng Cr cao (24–26%), kết hợp với Mo (3–4%), Ni (6–8%) và bổ sung N nhằm nâng cao cơ tính, giúp vật liệu chịu được môi trường clorua nồng độ cao như nước biển, dầu khí ngoài khơi, xử lý hóa chất và môi trường axit mạnh.
S32750 được xem là phiên bản nâng cấp của Duplex tiêu chuẩn như UNS S31803/S32205, cung cấp khả năng chống ăn mòn cục bộ (pitting, crevice), chống ăn mòn kẽ nứt, cũng như độ bền mỏi vượt trội.
Vật liệu này phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao, nơi thép Austenitic 316L hoặc 317L không đáp ứng được yêu cầu khắt khe về ăn mòn và độ bền mỏi.
Thành phần hóa học của Duplex UNS S32750
Hàm lượng các nguyên tố hợp kim của S32750 được xác định theo tiêu chuẩn ASTM A240 và UNS:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | ≤ 0.03 |
| Chromium (Cr) | 24.0 – 26.0 |
| Nickel (Ni) | 6.0 – 8.0 |
| Molybdenum (Mo) | 3.0 – 5.0 |
| Manganese (Mn) | ≤ 2.0 |
| Silicon (Si) | ≤ 1.0 |
| Nitrogen (N) | 0.24 – 0.32 |
| Phosphorus (P) | ≤ 0.03 |
| Sulfur (S) | ≤ 0.02 |
| Sắt (Fe) | Còn lại |
Vai trò các nguyên tố chính:
- Cr cao (24–26%) → Tăng khả năng chống ăn mòn cục bộ.
- Mo (3–5%) → Tăng chống ăn mòn kẽ/nứt trong môi trường clorua.
- N (0.24–0.32%) → Tăng độ bền, ổn định pha Austenite.
- Ni (6–8%) → Giúp cân bằng pha, cải thiện độ dẻo và độ dai.
Tính chất cơ lý của Duplex UNS S32750
Super Duplex 2507 có sự vượt trội rõ rệt so với Austenitic và Duplex tiêu chuẩn.
Tính chất cơ học
| Thuộc tính | Giá trị |
|---|---|
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | ≥ 795 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | ≥ 550 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 15% |
| Độ cứng (Brinell HB) | ≤ 310 HB |
→ Cao gần gấp đôi so với thép 316L.
Tính chất vật lý
| Thuộc tính | Giá trị |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 7.8 g/cm³ |
| Độ dẫn nhiệt | ~ 14 W/m·K (cao hơn Austenitic) |
| Hệ số giãn nở nhiệt | Thấp hơn 304/316, giảm cong vênh khi hàn |
| Nhiệt độ làm việc | -50°C đến +250°C (liên tục) |
Tính chống ăn mòn
UNS S32750 có chỉ số PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) rất cao:
PREN = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N ≈ 42 – 45
→ Một trong những loại thép chống ăn mòn tốt nhất hiện nay, chỉ thua vật liệu siêu cao cấp như Hastelloy.
Ưu điểm của Duplex UNS S32750
1. Khả năng chống ăn mòn cực cao
- Chịu nước biển trực tiếp, không bị rỗ.
- Chống ăn mòn kẽ trong môi trường clorua cao.
- Hiệu quả trong axit hữu cơ và vô cơ.
2. Độ bền cơ học cao
- Giới hạn chảy gấp 2 – 3 lần thép Austenitic.
- Giảm độ dày thành ống/tấm → tiết kiệm chi phí.
3. Chống nứt SCC cực tốt
SCC là vấn đề lớn với thép Austenitic (304/316) trong môi trường clorua.
Super Duplex gần như không bị ảnh hưởng.
4. Khả năng hàn tốt
- Ít biến dạng khi hàn do giãn nở thấp.
- Tổ chức pha cân bằng sau hàn nếu kiểm soát nhiệt hợp lý.
5. Tính kinh tế tốt hơn Inconel/Hastelloy
- Rẻ hơn 3–4 lần so với hợp kim Ni cao cấp.
- Hiệu suất chống ăn mòn chỉ thua kém rất ít.
Nhược điểm của Duplex UNS S32750
Không phải vật liệu hoàn hảo, S32750 vẫn có hạn chế:
1. Khả năng làm việc ở nhiệt độ cao hạn chế
- Trên 300°C, pha Ferrite biến tính, làm giảm cơ tính.
- Không phù hợp cho lò hơi nhiệt độ cao.
2. Khó gia công hơn thép 304/316
- Độ cứng cao → yêu cầu dao cắt tốt, tốc độ chậm.
- Cần máy CNC mạnh, dung dịch tưới nguội thích hợp.
3. Nhạy cảm với tốc độ làm nguội khi hàn
- Nếu hàn sai → xuất hiện pha sigma → giòn, nứt.
- Cần thợ hàn có tay nghề.
Ứng dụng của Duplex UNS S32750
UNS S32750 được xem là lựa chọn ưu tiên trong các ngành khắc nghiệt.
Trong công nghiệp dầu khí (Offshore & Subsea)
- Ống dẫn khí, dầu dưới biển
- Thiết bị xử lý khí chua H₂S
- Hệ thống bơm nước biển
- Giàn khai thác và hệ thống neo
Trong công nghiệp hóa chất và hóa dầu
- Bồn xử lý hóa chất mạnh
- Đường ống dẫn axit
- Thiết bị trao đổi nhiệt
- Đường ống chịu môi trường clorua cao
Trong xử lý nước biển
- Hệ thống khử mặn RO/UF/MF
- Hệ thống bơm và van nước biển
- Bộ trao đổi nhiệt nước biển
Trong công nghiệp giấy và bột giấy
- Phần thiết bị tiếp xúc với ClO₂
- Hệ thống bleaching
Trong công nghiệp thực phẩm và dược
- Thiết bị yêu cầu chống ăn mòn và độ bền cao
- Hệ thống xử lý muối đậm đặc
Trong cấu trúc và xây dựng biển
- Cầu cảng
- Dầm biển
- Hệ thống neo tàu, cọc chống ăn mòn
Gia công – hàn Duplex UNS S32750
Gia công (Machining)
- Tốc độ cắt: 40–60 m/min
- Dao cắt carbide chuyên dụng
- Lực cắt cao → yêu cầu máy cứng vững
Hàn (Welding)
- Que hàn: E2594 / ER2594
- Không cần nhiệt luyện sau hàn
- Kiểm soát nhiệt đầu vào để tránh pha sigma
Định dạng cung cấp
- Tấm (Plate)
- Cuộn (Coil)
- Thanh tròn (Round bar)
- Ống hàn / ống đúc (Welded/Seamless pipe)
- Fittings: Elbow, Flange, Tee…
So sánh UNS S32750 với các loại Duplex khác
| Vật liệu | PREN | Độ bền | Khả năng ăn mòn |
|---|---|---|---|
| S32101 (Lean Duplex) | ~25 | Trung bình | Trung bình |
| S32205 (Duplex tiêu chuẩn) | ~35 | Cao | Tốt |
| S32750 (Super Duplex) | 42–45 | Rất cao | Rất cao |
| S32760 (Super Duplex premium) | 43–47 | Rất cao | Rất cao + cải tiến |
Rõ ràng, S32750 là dòng vật liệu hiệu suất cao, vượt trội so với các Duplex cấp thấp và tiêu chuẩn.
Kết luận
Duplex UNS S32750 stainless steel (Super Duplex 2507) là lựa chọn hàng đầu trong các môi trường làm việc có độ ăn mòn cao, đặc biệt là môi trường nước biển, dầu khí và hóa chất mạnh. Với độ bền cơ học lớn, khả năng chống ăn mòn vượt trội, chịu SCC rất tốt, vật liệu này vượt xa thép Austenitic truyền thống như 304/316 và cả Duplex tiêu chuẩn.
Đây là vật liệu lý tưởng cho các hệ thống yêu cầu độ bền cao, tuổi thọ lâu dài và khả năng làm việc trong điều kiện đặc biệt 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 |

