Duplex Zeron 100 material
Duplex Zeron 100 material là thép không gỉ duplex siêu chống ăn mòn, thuộc nhóm super duplex stainless steel, nổi bật với khả năng chống ăn mòn cực cao trong môi trường chloride và acid mạnh, đặc biệt là trong nước biển và môi trường hóa chất khắc nghiệt. Vật liệu này được phát triển để giải quyết các vấn đề ăn mòn mà các loại inox austenit hay duplex thông thường không đáp ứng được, đồng thời giữ được cơ tính cao, độ bền kéo và chống nứt ứng suất SCC tuyệt vời.
Zeron 100 thường được sử dụng trong các ngành dầu khí offshore, hóa chất, công nghiệp hải sản, xử lý nước biển, năng lượng và công nghiệp hóa dầu, nơi mà độ bền cơ học cao kết hợp khả năng chống ăn mòn là yếu tố quan trọng. Vật liệu này được thiết kế đặc biệt để tối ưu khả năng chống ăn mòn kẽ hở, ăn mòn crevice và ăn mòn ứng suất (SCC).
Duplex Zeron 100 material là gì?
Duplex Zeron 100 là thép không gỉ duplex hai pha, bao gồm:
- Pha ferrit: Tăng độ bền cơ học, chịu lực tốt và chống nứt ứng suất SCC.
- Pha austenit: Dẻo dai, chống va đập và tăng khả năng chịu ứng suất kéo.
Zeron 100 là sự kết hợp giữa cấu trúc pha ferrit – austenit ổn định và thành phần hợp kim cao cấp, giúp vật liệu chịu được môi trường chloride cực cao, acid mạnh và nhiệt độ làm việc cao.
Thành phần hóa học của Duplex Zeron 100 material
Thành phần hóa học điển hình của Zeron 100:
- Cacbon (C): ≤ 0,03%
- Crôm (Cr): 25 – 26%
- Niken (Ni): 7 – 8%
- Molypden (Mo): 3 – 4%
- Nitơ (N): 0,2 – 0,3%
- Đồng (Cu): 0,5 – 1,0%
- 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, Ni, N và Cu giúp Duplex Zeron 100 có khả năng chống ăn mòn tuyệt đối, đặc biệt là chống ăn mòn kẽ hở, crevice và SCC trong môi trường chloride cực cao và acid mạnh, vượt trội hơn nhiều so với inox 316L hay duplex 2205 thông thường.
Tính chất cơ lý của Duplex Zeron 100 material
Các đặc tính cơ lý của Zeron 100:
- Độ bền kéo (Tensile Strength): 800 – 950 MPa
- Giới hạn chảy (Yield Strength): 550 – 700 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): 20 – 25%
- Độ cứng (Hardness): 300 – 340 HB
Nhờ cơ tính cao, Zeron 100 chịu được áp lực lớn, môi trường chloride cực cao và acid mạnh, đồng thời duy trì độ dẻo, độ dai và khả năng chống va đập tốt trong quá trình vận hành.
Tính chất chống ăn mòn của Duplex Zeron 100 material
Duplex Zeron 100 nổi bật với khả năng chống ăn mòn vượt trội:
- Ăn mòn kẽ hở (Pitting Corrosion): Xuất sắc trong môi trường chloride cực cao nhờ Cr, Mo, N và Cu.
- Ăn mòn ứng suất (Stress Corrosion Cracking – SCC): Chống nứt ứng suất trong môi trường chloride cao và nhiệt độ nâng cao.
- Ăn mòn tổng quát: Rất tốt trong acid sulfuric, nitric, hydrochloric với nồng độ vừa đến cao.
- Chống ăn mòn crevice: Xuất sắc, thích hợp cho bồn chứa, ống dẫn, thiết bị tiếp xúc trực tiếp với nước biển và acid mạnh.
Khả năng chống ăn mòn của Zeron 100 giúp vật liệu duy trì hiệu suất và tuổi thọ lâu dài trong các ứng dụng công nghiệp cực kỳ khắc nghiệt.
Quy trình sản xuất và nhiệt luyện Duplex Zeron 100 material
Để đạt cơ tính và khả năng chống ăn mòn tối ưu, Zeron 100 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 độ dẻo dai.
- Solution annealing (ủ dung dịch):
- Gia nhiệt: 1050 – 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 và carbide.
Quy trình này giúp Zeron 100 đạt cơ tính ổn định, khả năng chống ăn mòn tối ưu, đồng thời duy trì ổn định pha trong môi trường chloride cực cao và acid mạnh.
Ứng dụng của Duplex Zeron 100 material
Duplex Zeron 100 được ứng dụng rộng rãi nhờ cơ tính và khả năng chống ăn mòn:
- Ngành dầu khí offshore: Ống dẫn, thiết bị khoan, bồn chứa, đường ống hóa chất và khí đốt.
- Ngành hóa chất mạnh: Thiết bị trao đổi nhiệt, tháp phản ứng, bồn chứa acid mạnh.
- Xử lý nước biển và nước công nghiệp: Tháp làm mát, bơm, thiết bị trao đổi nhiệt.
- Ngành hải quân và công nghiệp biển: Bồn chứa, ống dẫn, thiết bị tiếp xúc trực tiếp với nước biển.
- Ngành năng lượng: Đường ống, thiết bị chịu áp lực cao và nhiệt độ cao.
Duplex Zeron 100 lý tưởng cho môi trường chloride cực cao, acid mạnh và offshore, mang lại hiệu quả lâu dài trong các ứng dụng công nghiệp nặng và hải sản.
Quy trình gia công CNC Duplex Zeron 100 material
Khi gia công Zeron 100 cần lưu ý:
- Cắt: Dùng dao hợp kim tốc độ cao (HSS hoặc carbide), tốc độ cắt 15 – 40 m/phút, làm mát liên tục.
- Khoan: Mũi khoan hợp kim cứng, làm mát liên tục để tránh quá nhiệt và mòn dao.
- 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, Zeron 100 phù hợp cho chi tiết công nghiệp chịu áp lực lớn, môi trường chloride cực cao và acid mạnh.
So sánh Duplex Zeron 100 với các thép duplex khác
| Tiêu chí | Zeron 100 | Duplex 2205 | Duplex 2507 | F55 |
|---|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 800 – 950 | 620 – 850 | 800 – 1000 | 870 – 1150 |
| Chống ăn mòn kẽ hở | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc cực |
| Chống nứt ứng suất SCC | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc cực |
| Niken (%) | 7 – 8 | 4,5 – 6,5 | 6 – 8 | 7 – 8 |
| Molypden (%) | 3 – 4 | 2,5 – 3,5 | 3 – 5 | 4,5 – 5,5 |
| Ứng dụng điển hình | Chloride cực cao, acid mạnh, offshore | Chloride cao, acid vừa | Chloride cực cao, acid mạnh | Chloride cực cao, acid mạnh |
Zeron 100 là lựa chọn ưu việt cho môi trường chloride cực cao, acid mạnh và điều kiện offshore, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về cơ tính và chống ăn mòn trong ngành dầu khí, hóa chất mạnh và công nghiệp hải quân.
Ưu điểm của Duplex Zeron 100 material
- Chống ăn mòn kẽ hở, crevice và SCC xuất sắc trong môi trường chloride cực 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, acid mạnh và offshore.
- Gia công và hàn tốt nếu tuân thủ quy trình nhiệt luyện và chọn vật tư hàn phù hợp.
Nhược điểm của Duplex Zeron 100 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 thích hợp cho môi trường cực nóng (>300°C liên tục) nếu không xử lý nhiệt đặc biệt.
Kết luận
Duplex Zeron 100 material là thép không gỉ super duplex hai pha, kết hợp cơ tính vượt trội và khả năng chống ăn mòn cực cao trong môi trường chloride cực cao, acid mạnh và điều kiện offshore. Thành phần hợp kim cao cấp và cấu trúc pha ferrit – austenit giúp vật liệu đáp ứng tốt các yêu cầu trong ngành dầu khí, hóa chất mạnh, xử lý nước biển, năng lượng và hải quân. Khi gia công và nhiệt luyện đúng quy trình, Zeron 100 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 |

