Thép Inox 20X13H4T9
Th10
Thép Inox 20X13H4T9
Thép Inox 20X13H4T9 là gì?
Thép Inox 20X13H4T9 là một loại thép không gỉ martensitic – austenitic cao cấp, được phát triển theo tiêu chuẩn GOST (Nga) với khả năng chịu nhiệt, chống ăn mòn và chịu tải trọng cơ học vượt trội. Mác thép này thuộc nhóm thép không gỉ có hàm lượng Crom cao (~13%) kết hợp với Niken (~9%) và Titan (T), giúp ổn định cấu trúc tinh thể, chống kết tủa cacbit và tăng cường khả năng chịu oxy hóa ở môi trường nhiệt độ cao.
Ký hiệu 20X13H4T9 được hiểu như sau:
- 20: Hàm lượng cacbon khoảng 0.20%.
- X13: Hàm lượng Crom (Cr) khoảng 13%.
- H4: Hàm lượng Niken (Ni) khoảng 4%.
- T9: Hàm lượng Titan (Ti) khoảng 0.9% (theo cách viết của GOST).
Với sự kết hợp này, thép Inox 20X13H4T9 có thể được xếp vào nhóm thép không gỉ chịu nhiệt có độ bền cao, dùng cho các chi tiết làm việc trong môi trường khắc nghiệt như tuabin hơi, buồng đốt, chi tiết cơ khí chính xác và thiết bị chịu áp lực cao.
Thành phần hóa học của Thép Inox 20X13H4T9
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | 0.16 – 0.25 |
| Silic | Si | ≤ 1.0 |
| Mangan | Mn | ≤ 1.0 |
| Crom | Cr | 12.0 – 14.0 |
| Niken | Ni | 3.0 – 5.0 |
| Titan | Ti | 0.5 – 1.0 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.03 |
| Photpho | P | ≤ 0.035 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Tổ hợp này giúp thép đạt được sự cân bằng giữa độ cứng và khả năng chống ăn mòn. Titan đóng vai trò ổn định hóa cacbit crom, ngăn hiện tượng ăn mòn tinh giới trong quá trình sử dụng lâu dài ở nhiệt độ 450 – 850°C. Ngoài ra, sự có mặt của Niken giúp duy trì cấu trúc pha austenit, làm tăng độ dẻo và khả năng hàn của thép.
Tính chất cơ lý của Thép Inox 20X13H4T9
1. Tính chất cơ học
| Thuộc tính | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 240 MPa |
| Độ bền kéo (Rm) | 550 – 700 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 25 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 180 – 220 (sau nhiệt luyện) |
Thép Inox 20X13H4T9 có độ bền kéo cao, chịu lực tốt và vẫn giữ được độ dẻo cần thiết để gia công. Sau khi được tôi và ram đúng quy trình, vật liệu có thể đạt độ cứng lên tới HRC 40 – 45, phù hợp cho các chi tiết chịu tải trọng và ma sát.
2. Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: 7.75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1420 – 1450°C
- Hệ số giãn nở nhiệt: 11.5 × 10⁻⁶ /°C
- Độ dẫn nhiệt: 22 W/m·K
- Điện trở suất: 0.7 μΩ·m
Nhờ đặc tính này, thép có khả năng ổn định tốt khi làm việc trong môi trường nhiệt độ biến động mạnh, đồng thời giảm nguy cơ nứt nhiệt trong quá trình làm việc lâu dài.
Ưu điểm của Thép Inox 20X13H4T9
- Chống oxy hóa và ăn mòn cao: Lớp oxit Cr₂O₃ bền vững giúp thép chống lại sự oxy hóa và ăn mòn trong môi trường ẩm, hơi nước và khí nóng.
- Chịu nhiệt tốt: Làm việc ổn định ở nhiệt độ lên đến 800°C mà không mất cơ tính.
- Khả năng chịu tải và chống mài mòn: Cấu trúc martensitic sau nhiệt luyện giúp thép có độ cứng cao, thích hợp cho chi tiết chịu ma sát.
- Ổn định tinh giới: Titan giúp giảm hiện tượng ăn mòn tinh giới do kết tủa cacbit crom.
- Gia công được bằng các phương pháp thông thường: Có thể tiện, phay, khoan và hàn dễ dàng.
Nhược điểm của Thép Inox 20X13H4T9
- Không chịu được môi trường axit mạnh như HCl và H₂SO₄ đậm đặc.
- Độ dẻo thấp hơn so với các mác austenitic như 304 hoặc 316.
- Cần nhiệt luyện đúng quy trình để đạt cơ tính tối ưu.
- Có thể bị biến dạng hoặc giòn khi làm việc lâu ở nhiệt độ >850°C.
Ứng dụng của Thép Inox 20X13H4T9
- Ngành năng lượng: Dùng cho các chi tiết trong tuabin hơi, buồng đốt, van điều áp, đường ống hơi nóng.
- Ngành hóa chất: Làm bồn phản ứng, nắp bình áp lực, ống dẫn hóa chất và môi trường muối nhẹ.
- Ngành hàng không: Gia công chi tiết chịu lực, trục quay, cánh tuabin, bộ phận truyền động.
- Ngành cơ khí: Sản xuất lò xo, trục, bạc, vòng đệm, bu-lông chịu nhiệt.
- Ngành thực phẩm và dược: Thiết bị gia nhiệt, máy sấy, bộ trao đổi nhiệt yêu cầu vật liệu bền và vệ sinh cao.
Quy trình nhiệt luyện Thép Inox 20X13H4T9
- Tôi:
Nung đến 950 – 1000°C, sau đó làm nguội nhanh bằng dầu hoặc không khí. Mục đích là hình thành pha martensitic, giúp tăng độ cứng. - Ram:
Thực hiện ở 200 – 400°C trong 2 giờ, sau đó làm nguội chậm để loại bỏ ứng suất nội và cải thiện độ dai va đập. - Ủ:
Ở 750 – 800°C để tăng tính dẻo và khả năng gia công nguội. - Hàn:
Có thể hàn bằng phương pháp TIG hoặc hồ quang điện, khuyến nghị dùng que hàn tương đương 309 hoặc 410.
So sánh Thép Inox 20X13H4T9 với các mác tương đương
| Đặc tính | 20X13H4T9 | 20X13 | 12X13 | 1.4021 (AISI 420) |
|———–|————-|——–|——————–|
| Cấu trúc | Martensitic – Austenitic | Martensitic | Ferritic | Martensitic |
| Hàm lượng Ni | 3–5% | 0% | 0% | 0% |
| Chịu nhiệt | Rất tốt | Tốt | Trung bình | Trung bình |
| Chống ăn mòn | Cao | Trung bình | Thấp | Trung bình |
| Độ cứng sau tôi | 40–45 HRC | 35–40 HRC | 25–30 HRC | 40–45 HRC |
| Khả năng hàn | Tốt | Trung bình | Kém | Kém |
So sánh cho thấy 20X13H4T9 vượt trội hơn nhiều so với thép 20X13 truyền thống nhờ có thêm Niken và Titan, giúp cải thiện cả độ dẻo, độ bền và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao.
Gia công và xử lý bề mặt
- Gia công nguội: Cần thực hiện ở trạng thái ủ để giảm hiện tượng nứt gãy.
- Gia công nóng: Nhiệt độ 950 – 1100°C, làm nguội chậm để tránh biến dạng.
- Đánh bóng: Có thể đạt độ sáng cao bằng phương pháp cơ học hoặc hóa học.
- Xử lý bề mặt: Thường được tẩy rửa bằng dung dịch HNO₃ hoặc hỗn hợp HNO₃ + HF để loại bỏ lớp oxit.
Ứng dụng thực tế tại Việt Nam
Tại Việt Nam, thép Inox 20X13H4T9 được các nhà máy cơ khí, năng lượng và hóa chất sử dụng phổ biến cho:
- Ống dẫn khí nóng, bộ trao đổi nhiệt trong nhà máy điện.
- Trục và bánh răng trong máy móc chịu nhiệt cao.
- Van điều áp, nắp bình chịu áp trong ngành dầu khí.
- Dụng cụ cơ khí chính xác, khuôn đúc kim loại nóng.
Các doanh nghiệp cơ khí lớn như TITAN, Cơ khí Đông Á, Cơ khí Sài Gòn thường nhập khẩu loại thép này từ Nga, Đức và Nhật Bản do yêu cầu khắt khe về chất lượng.
Kết luận
Thép Inox 20X13H4T9 là loại thép không gỉ cao cấp có sự kết hợp hoàn hảo giữa độ cứng, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn. Với cấu trúc martensitic – austenitic và sự có mặt của Niken cùng Titan, thép này không chỉ bền vững ở môi trường nhiệt độ cao mà còn duy trì được cơ tính ổn định trong thời gian dài. Đây là lựa chọn tối ưu cho các chi tiết cơ khí chịu nhiệt, chi tiết trong ngành năng lượng, dầu khí, hóa chất và hàng không.
Nếu bạn cần loại thép inox chất lượng cao, 20X13H4T9 là một lựa chọn đáng tin cậy, mang lại hiệu suất sử dụng lâu dài và độ an toàn cao trong vận hành công nghiệp.
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 |
Inox 022Cr19Ni5Mo3Si2N Có Thể Chịu Được Nhiệt Độ Bao Nhiêu Trước Khi Mất Đi Tính Chất Cơ Học Của Nó
Inox 022Cr19Ni5Mo3Si2N Có Thể Chịu Được Nhiệt Độ Bao Nhiêu Trước Khi Mất Đi Tính [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 85
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 85 – Đặc Điểm, Ứng Dụng Và Giá Bán [...]
Th4
Lục Giác Đồng Thau Phi 38
Lục Giác Đồng Thau Phi 38 Lục Giác Đồng Thau Phi 38 là gì? Lục [...]
Th7
Có Thể Hàn Inox F61 Với Các Loại Thép Không Gỉ Khác Không
Có Thể Hàn Inox F61 Với Các Loại Thép Không Gỉ Khác Không? Giới Thiệu [...]
Th3
Cuộn Inox 301 0.01mm
Cuộn Inox 301 0.01mm – Siêu Mỏng, Đàn Hồi Cao, Phù Hợp Cho Gia Công [...]
Th5
