Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
Th10
Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40 là gì?
Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40 là loại thép không gỉ Austenitic ổn định hóa cao, được bổ sung nguyên tố Niobi (Nb) nhằm tăng cường khả năng chống ăn mòn liên kết hạt và chịu nhiệt vượt trội. Mác thép này tương đương với Inox 347 (AISI 347, SUS347, X6CrNiNb18-10 theo tiêu chuẩn EN) – một trong những dòng inox chịu nhiệt được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp hóa chất, năng lượng và hàng không.
Ký hiệu “04Cr18Ni10Nb40” biểu thị rõ thành phần hóa học: chứa khoảng 0.04% C, 18% Cr, 10% Ni và được bổ sung Nb (khoảng 10 lần hàm lượng C, tức ~0.4%). Nguyên tố Niobi đóng vai trò “ổn định hóa carbon”, ngăn không cho Cr kết hợp với C tạo thành Cr23C6 – tác nhân gây suy giảm khả năng chống ăn mòn tại vùng ảnh hưởng nhiệt khi hàn hoặc sử dụng ở nhiệt độ cao.
Nhờ đặc điểm đó, Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40 có khả năng hoạt động lâu dài trong môi trường nhiệt độ lên đến 850°C, không bị giòn hóa, không giảm cơ tính và chống oxy hóa cực tốt. Đây là vật liệu lý tưởng cho các thiết bị chịu áp suất, ống dẫn hơi, nồi phản ứng, bộ trao đổi nhiệt và chi tiết chịu nhiệt trong ngành năng lượng.
Thành phần hóa học của Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.08 |
| Si (Silic) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 2.00 |
| P (Phospho) | ≤ 0.045 |
| S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.03 |
| Cr (Crom) | 17.0 – 19.0 |
| Ni (Niken) | 9.0 – 13.0 |
| Nb (Niobi) | ≥ 10 × %C (khoảng 0.4 – 1.0) |
| N (Nitơ) | ≤ 0.10 |
Nhờ sự kết hợp giữa Cr và Ni, thép hình thành cấu trúc Austenitic ổn định, trong khi nguyên tố Nb giúp ngăn chặn sự kết tủa cacbit Cr, duy trì khả năng chống ăn mòn trong điều kiện nhiệt cao hoặc sau quá trình hàn.
Tính chất cơ lý của Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
| Tính chất | Đơn vị | Giá trị điển hình |
|---|---|---|
| Độ bền kéo (σb) | MPa | 520 – 750 |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | MPa | ≥ 205 |
| Độ giãn dài (δ) | % | ≥ 40 |
| Độ cứng (HB) | – | ≤ 200 |
| Mật độ | g/cm³ | 7.93 |
| Nhiệt độ nóng chảy | °C | 1370 – 1400 |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 10⁻⁶/K | 16.0 |
| Độ dẫn nhiệt | W/m·K | 15.8 |
Với cấu trúc Austenitic bền, thép có độ dẻo và dai cao, khả năng chịu va đập tốt ngay cả ở nhiệt độ âm. Ngoài ra, khả năng chống oxy hóa của inox 04Cr18Ni10Nb40 ở 800°C vượt trội hơn hẳn inox 304 hoặc 321.
Ưu điểm của Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
- Chống ăn mòn liên kết hạt cực mạnh:
Nguyên tố Nb liên kết với carbon tạo thành cacbit NbC, ngăn sự hình thành Cr23C6 – giúp vật liệu không bị suy giảm khả năng chống ăn mòn tại ranh giới hạt sau khi hàn. - Chịu nhiệt cao và ổn định cấu trúc:
Có thể sử dụng liên tục ở 850°C hoặc gián đoạn ở 900°C mà không bị giòn hóa hoặc biến dạng. - Khả năng hàn tốt:
Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang tay mà không cần gia nhiệt trước hoặc xử lý sau hàn. - Cơ tính ổn định:
Giữ được độ bền kéo và độ giãn dài tốt trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. - Không nhiễm từ:
Ở trạng thái ủ, thép hầu như phi từ, chỉ có từ tính nhẹ sau khi biến dạng nguội. - Bề mặt sáng đẹp, dễ đánh bóng:
Phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tính thẩm mỹ và bền bỉ theo thời gian.
Nhược điểm của Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
- Khả năng chống rỗ pitting trong dung dịch clorua thấp hơn inox 316 (do thiếu Mo).
- Giá thành sản xuất cao hơn inox 304 hoặc 321.
- Trong môi trường có lưu huỳnh cao (H₂S), vật liệu có thể bị oxy hóa nhẹ nếu không bảo vệ bề mặt.
- Dễ hình thành pha sigma nếu ủ hoặc sử dụng lâu ở 650–900°C mà không kiểm soát đúng kỹ thuật.
Quy trình nhiệt luyện của Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 850 – 1050°C
- Làm nguội: bằng không khí hoặc nước tùy theo kích thước chi tiết.
- Mục đích: khử ứng suất nội, tăng khả năng chống ăn mòn và dẻo hóa vật liệu.
- Tôi dung dịch (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí cưỡng bức.
- Mục đích: hòa tan các cacbit và ổn định cấu trúc Austenitic.
- Tẩy gỉ (Pickling):
- Dùng dung dịch HNO₃ + HF để loại bỏ oxit bề mặt sau khi hàn hoặc xử lý nhiệt.
- Hóa bền nguội (Cold working):
- Có thể tăng giới hạn chảy đáng kể thông qua cán nguội hoặc kéo sợi, thích hợp cho sản xuất ống chịu áp lực.
Gia công cơ khí Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40 có độ dẻo tốt nhưng độ cứng tương đối cao, nên cần dụng cụ cắt hợp kim cứng và dung dịch làm mát phù hợp. Một số khuyến nghị:
- Tiện, khoan, phay: tốc độ cắt từ 15 – 30 m/phút.
- Gia công nguội: dễ thực hiện, nhưng cần ủ nếu độ biến dạng quá lớn.
- Hàn: sử dụng que hàn tương đương như ER347 hoặc ERNb-8 để đảm bảo tính ổn định hóa Niobi.
- Làm sạch sau hàn: dùng axit nitric pha loãng để phục hồi màng thụ động.
Ứng dụng của Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40
- Công nghiệp hóa chất:
- Bồn phản ứng, ống dẫn, bộ trao đổi nhiệt, van chịu áp lực và ăn mòn.
- Công nghiệp năng lượng:
- Ống dẫn hơi siêu nhiệt, bộ phận turbine, chi tiết trong lò hơi.
- Ngành hàng không:
- Ống xả, bộ phận buồng đốt, kết cấu chịu nhiệt trong động cơ phản lực.
- Công nghiệp thực phẩm:
- Thiết bị nấu, hấp, gia nhiệt trong môi trường có hơi nước cao.
- Ngành dầu khí:
- Thiết bị xử lý khí, hệ thống trao đổi nhiệt, chi tiết tiếp xúc hóa chất lưu huỳnh.
- Xây dựng & cơ khí:
- Ống trang trí ngoài trời, bộ phận chịu nhiệt cao trong nhà máy xi măng hoặc luyện kim.
So sánh Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40 với các mác tương đương
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương | Đặc tính nổi bật |
|---|---|---|
| GB (Trung Quốc) | 04Cr18Ni10Nb40 | Ổn định hóa bằng Niobi |
| AISI (Mỹ) | 347 | Chống ăn mòn liên kết hạt tốt, chịu nhiệt cao |
| JIS (Nhật Bản) | SUS347 | Gia công và hàn tốt |
| EN (Châu Âu) | X6CrNiNb18-10 (1.4550) | Độ bền hóa và chịu nhiệt cao |
| ASTM | 347 / 347H | Dùng cho thiết bị chịu áp suất và nhiệt độ cao |
So với inox 321 (chứa Ti), inox 347 (chứa Nb) có khả năng chống ăn mòn bền hơn ở nhiệt độ cao và duy trì cơ tính ổn định hơn khi hàn dày hoặc làm việc liên tục trong môi trường nhiệt.
Kết luận
Thép Inox 04Cr18Ni10Nb40 là loại thép Austenitic cao cấp có tính ổn định nhiệt và khả năng chống ăn mòn liên kết hạt xuất sắc nhờ nguyên tố Niobi. So với các loại inox thông thường như 304 hay 321, vật liệu này hoạt động bền bỉ hơn trong môi trường nhiệt độ cao, axit nhẹ và áp lực lớn.
Với đặc tính cơ học và hóa học toàn diện, Inox 04Cr18Ni10Nb40 được xem là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng công nghiệp hóa chất, năng lượng, dầu khí, hàng không và sản xuất thiết bị chịu nhiệt. Đây là vật liệu chiến lược cho những ngành đòi hỏi độ bền, độ an toàn và tuổi thọ 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 |
Thép Inox Austenitic UNS S30815
Thép Inox Austenitic UNS S30815 Thép Inox Austenitic UNS S30815 là gì? Thép Inox Austenitic [...]
Th9
Khả Năng Chống Oxi Hóa Của Inox 329J3L So Với Các Loại Inox Khác
Khả Năng Chống Oxi Hóa Của Inox 329J3L So Với Các Loại Inox Khác 1. [...]
Th4
Thép Inox Austenitic STS316L
Thép Inox Austenitic STS316L Thép Inox Austenitic STS316L là gì? Thép Inox Austenitic STS316L là [...]
Th9
Láp Tròn Đặc Inox 420 Phi 58
Láp Tròn Đặc Inox 420 Phi 58 – Độ Cứng Cao, Khả Năng Gia Công [...]
Th5
Tấm Inox 0.80mm Là Gì
Tấm Inox 0.80mm Là Gì? Tấm Inox 0.80mm là loại inox có độ dày 0.80mm, [...]
Th4
Inox 1.4640
Inox 1.4640 Inox 1.4640 là gì? Inox 1.4640 là một loại thép không gỉ austenitic [...]
Th10
Inox 305 Có Đáp Ứng Được Tiêu Chuẩn ASTM Không
Inox 305 Có Đáp Ứng Được Tiêu Chuẩn ASTM Không? 1. Giới Thiệu Chung Về [...]
Th4
Đồng CW405J
Đồng CW405J Đồng CW405J là gì? Đồng CW405J là một loại đồng-niken cao cấp (Cupronickel), [...]
Th6
