Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Thép Inox 0Cr18Ni11Nb là gì?
Thép Inox 0Cr18Ni11Nb là một loại thép không gỉ austenitic có thành phần tương đương với thép inox 347 (AISI 347). Thành phần chính của thép gồm 18% Cr, 11% Ni và được bổ sung nguyên tố niobi (Nb) – đóng vai trò ổn định hóa học, giúp chống lại sự kết tủa cacbit crom tại ranh giới hạt, từ đó ngăn chặn hiện tượng ăn mòn liên tinh sau khi hàn hoặc gia công nhiệt.
So với inox 304 hoặc 321, thép inox 0Cr18Ni11Nb thể hiện khả năng làm việc vượt trội trong môi trường oxy hóa ở nhiệt độ cao, có độ bền tốt hơn ở 800–900°C và duy trì tính chất cơ học ổn định. Chính vì vậy, vật liệu này được sử dụng nhiều trong ngành hóa chất, năng lượng, dầu khí, sản xuất thiết bị trao đổi nhiệt và lò công nghiệp.
Thành phần hóa học Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Thành phần hóa học của 0Cr18Ni11Nb được kiểm soát nghiêm ngặt nhằm tối ưu khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt:
- Carbon (C): ≤ 0.08%
- Silicon (Si): ≤ 1.00%
- Mangan (Mn): ≤ 2.00%
- Phốt pho (P): ≤ 0.035%
- Lưu huỳnh (S): ≤ 0.03%
- Crom (Cr): 17.0 – 19.0%
- Niken (Ni): 9.0 – 12.0%
- Niobi (Nb): ≥ 10 × %C – 1.10%
- Sắt (Fe): Còn lại
Nguyên tố Niobi (Nb) giúp thép ổn định cấu trúc bằng cách tạo ra cacbit niobi (NbC) thay vì cacbit crom (Cr23C6). Nhờ đó, lượng crom tự do vẫn duy trì ở mức cao, đảm bảo màng thụ động Cr₂O₃ trên bề mặt luôn ổn định, từ đó tăng cường khả năng chống ăn mòn liên tinh.
Tính chất cơ lý Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Thép Inox 0Cr18Ni11Nb có các tính chất cơ lý đặc trưng của thép austenitic, đồng thời được tăng cường khả năng chịu nhiệt và độ bền nhờ niobi:
- Giới hạn chảy (Yield Strength): ≥ 205 MPa
- Độ bền kéo (Tensile Strength): ≥ 520 MPa
- Độ dãn dài (Elongation): ≥ 40%
- Độ cứng (Brinell Hardness): ≤ 200 HB
- Tỷ trọng: 7.93 g/cm³
Nhờ tính dẻo và độ dai va đập cao, 0Cr18Ni11Nb có thể chịu biến dạng mạnh mà không bị nứt gãy, ngay cả ở nhiệt độ thấp. Ngoài ra, độ bền cơ học của thép vẫn duy trì tốt ở nhiệt độ lên đến 900°C, vượt trội hơn inox 304 và tương đương inox 321.
Ưu điểm Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Những ưu điểm nổi bật của thép inox 0Cr18Ni11Nb bao gồm:
- Chống ăn mòn liên tinh xuất sắc: Nhờ có niobi, thép hạn chế hiện tượng kết tủa cacbit crom khi hàn hoặc nung.
- Chịu nhiệt tốt: Có thể hoạt động ổn định ở dải nhiệt 800 – 900°C.
- Tính hàn tốt: Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG hoặc hồ quang mà không cần nung trước.
- Độ bền và độ dẻo cao: Duy trì cơ tính tốt sau khi hàn hoặc xử lý nhiệt.
- Chống oxy hóa mạnh: Giữ được độ bóng và lớp thụ động bảo vệ trong môi trường oxy hóa.
Nhược điểm Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Bên cạnh ưu điểm, loại thép này cũng có một số hạn chế nhất định:
- Giá thành cao hơn inox 304 do bổ sung nguyên tố niobi hiếm.
- Khó đánh bóng hơn vì cấu trúc chứa NbC có độ cứng cao.
- Không phù hợp trong môi trường chứa clorua mạnh (nước biển, axit HCl).
Ứng dụng Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Nhờ đặc tính chống oxy hóa và chịu nhiệt tốt, thép inox 0Cr18Ni11Nb được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực quan trọng:
- Ngành hóa chất: Làm tháp chưng cất, đường ống, thiết bị trao đổi nhiệt, bồn phản ứng chịu ăn mòn.
- Ngành năng lượng: Sản xuất nồi hơi, bộ phận của nhà máy nhiệt điện, tua-bin hơi, ống dẫn khí nóng.
- Ngành hàng không: Dùng trong cấu trúc chịu nhiệt cao, chi tiết động cơ và hệ thống xả.
- Ngành cơ khí và chế tạo: Làm bulông, đai ốc, chi tiết chịu lực và chịu nhiệt.
- Ngành thực phẩm: Dùng trong thiết bị chế biến và bảo quản thực phẩm ở môi trường nhiệt độ cao.
Quy trình nhiệt luyện Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Để đạt được tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn tối ưu, cần áp dụng quy trình nhiệt luyện phù hợp:
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 1040 – 1150°C, sau đó làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí.
- Giải ứng suất sau hàn: Nhiệt độ 850 – 950°C, giúp giảm ứng suất dư và ổn định cấu trúc.
- Không tôi – ram: Thép không gỉ austenitic không biến cứng bằng phương pháp tôi.
Khả năng gia công Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Inox 0Cr18Ni11Nb có thể gia công bằng hầu hết các phương pháp thông thường:
- Cắt: Thích hợp với cắt laser, plasma hoặc cưa cơ khí.
- Uốn/dập: Dễ thực hiện nhờ độ dẻo cao, tuy nhiên cần tránh biến dạng quá mức.
- Hàn: Dùng que hàn tương đương như ER347 hoặc E347, tránh để nhiệt độ vùng hàn quá cao.
- Đánh bóng: Cần kết hợp cơ học và hóa học để đạt bề mặt sáng gương.
Khả năng chống ăn mòn của Thép Inox 0Cr18Ni11Nb
Nhờ có Niobi, inox 0Cr18Ni11Nb có khả năng chống ăn mòn rất tốt:
- Chống ăn mòn liên tinh: Không bị suy giảm khả năng chống gỉ sau khi hàn hoặc nung.
- Chống oxy hóa: Bề mặt tạo lớp oxit crom ổn định, bảo vệ khỏi oxy hóa ở nhiệt cao.
- Chống ăn mòn hóa chất nhẹ: Hiệu quả trong môi trường axit nitric, acetic, muối trung tính.
So sánh Thép Inox 0Cr18Ni11Nb với các loại inox khác
Tính năng | Inox 304 | Inox 321 | Inox 0Cr18Ni11Nb (347) |
---|---|---|---|
Nguyên tố ổn định | Không | Ti | Nb |
Chịu nhiệt cao | Trung bình | Tốt | Rất tốt |
Chống ăn mòn liên tinh | Trung bình | Tốt | Xuất sắc |
Ứng dụng | Gia dụng, cơ khí | Dầu khí, năng lượng | Hóa chất, nhiệt điện |
Kết luận
Thép Inox 0Cr18Ni11Nb là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp, nổi bật với khả năng chống ăn mòn liên tinh, chịu nhiệt và chống oxy hóa vượt trội. Sự có mặt của nguyên tố niobi giúp vật liệu duy trì cơ tính ổn định sau khi hàn và hoạt động lâu dài trong môi trường nhiệt độ cao. Với hiệu năng bền bỉ và độ tin cậy cao, inox 0Cr18Ni11Nb là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong công nghiệp hóa chất, năng lượng, cơ khí chế tạo và thiết bị chịu nhiệt.
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 |