Thép không gỉ 1.4541
Th10
Thép không gỉ 1.4541
Thép không gỉ 1.4541 là gì?
Thép không gỉ 1.4541 (hay còn gọi là Inox 321) là loại thép austenitic có thành phần hợp kim tương tự như thép 304 nhưng được ổn định bằng nguyên tố Titan (Ti). Sự bổ sung Titan giúp ngăn ngừa sự kết tủa cacbit crom trong quá trình hàn và gia nhiệt, nhờ đó cải thiện khả năng chống ăn mòn liên kết hạt và tăng độ bền khi làm việc ở nhiệt độ cao.
Thép 1.4541 được tiêu chuẩn hóa theo EN 10088-1 với ký hiệu tương đương:
- DIN: X6CrNiTi18-10
- UNS: S32100
- ASTM: 321
- JIS: SUS321
Vật liệu này được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực như chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, ống xả động cơ, thiết bị xử lý hóa chất, ngành hàng không, và các hệ thống chịu nhiệt cao.
Thành phần hóa học của thép không gỉ 1.4541
Thành phần hóa học của thép 1.4541 được thiết kế nhằm cân bằng giữa khả năng chống ăn mòn, tính dẻo và độ bền nhiệt. Bảng dưới đây thể hiện các tỷ lệ tiêu chuẩn:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Cacbon (C) | ≤ 0.08 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.00 |
| Silic (Si) | ≤ 1.00 |
| Crom (Cr) | 17.0 – 19.0 |
| Niken (Ni) | 9.0 – 12.0 |
| Titan (Ti) | ≥ 5 × C và ≤ 0.70 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0.015 |
| Photpho (P) | ≤ 0.045 |
| Nitơ (N) | ≤ 0.10 |
Nhận xét:
Nguyên tố Titan đóng vai trò cực kỳ quan trọng, vì nó phản ứng với cacbon để hình thành carbide titan (TiC), giúp ngăn chặn sự hình thành cacbit crom dọc theo ranh giới hạt – nguyên nhân chính gây ăn mòn liên kết hạt. Điều này cho phép 1.4541 duy trì khả năng chống ăn mòn sau khi hàn hoặc làm việc ở 450–850°C.
Tính chất cơ lý của thép không gỉ 1.4541
| Thuộc tính | Đơn vị | Giá trị trung bình |
|---|---|---|
| Khối lượng riêng | g/cm³ | 7.9 |
| Độ chảy (Yield Strength) | MPa | 210 – 250 |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | MPa | 520 – 750 |
| Độ giãn dài (Elongation) | % | ≥ 40 |
| Độ cứng Brinell (HB) | HB | 215 (tối đa) |
| Nhiệt độ nóng chảy | °C | 1390 – 1420 |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 10⁻⁶/K | 16.5 (20–100°C) |
| Dẫn nhiệt | W/m·K | 16.0 |
| Điện trở suất | µΩ·m | 0.73 |
Thép 1.4541 có đặc tính bền nhiệt, dẻo tốt, không bị biến dạng khi gia nhiệt, và giữ được độ cứng ở nhiệt độ cao.
Ưu điểm của thép không gỉ 1.4541
- Chống ăn mòn liên kết hạt vượt trội:
Nhờ sự hiện diện của Titan, thép 1.4541 hạn chế tối đa sự hình thành cacbit crom tại vùng hàn – nhược điểm thường gặp ở thép 304. - Khả năng chịu nhiệt tốt:
Thép có thể hoạt động liên tục ở nhiệt độ lên đến 870°C và ngắt quãng ở 925°C mà không bị giảm cơ tính đáng kể. - Độ bền cao khi hàn:
Vật liệu không cần ủ sau hàn, giúp tiết kiệm chi phí gia công và duy trì độ bền chống oxy hóa. - Dễ gia công:
Có thể cắt, uốn, dập hoặc đánh bóng như thép 304, phù hợp cho sản xuất chi tiết cơ khí chính xác hoặc ống dẫn chịu nhiệt. - Tính ổn định cấu trúc:
Khi sử dụng lâu dài trong môi trường nhiệt độ cao, thép vẫn giữ được tổ chức austenitic và không bị giòn.
Nhược điểm của thép không gỉ 1.4541
- Giá thành cao hơn thép 304 do có bổ sung Titan và quy trình sản xuất phức tạp hơn.
- Không thích hợp cho môi trường axit mạnh hoặc clorua cao, vì khả năng chống rỗ kém hơn thép 316.
- Khó gia công nguội hơn thép 304 một chút, đặc biệt khi cần tạo hình phức tạp.
- Không thể làm cứng bằng nhiệt luyện, chỉ có thể tăng cường độ bằng biến dạng nguội.
Quy trình nhiệt luyện của thép không gỉ 1.4541
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 950 – 1120°C, sau đó làm nguội nhanh trong không khí hoặc nước.
- Tái tạo (Stabilizing Treatment): Nhiệt độ 870 – 900°C để ổn định cacbit titan, giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn.
- Không được tôi (quenching) hoặc ram (tempering) như thép martensitic.
Sau nhiệt luyện, thép đạt được cấu trúc austenitic đồng đều, dẻo và dễ hàn.
Khả năng gia công và hàn của thép không gỉ 1.4541
- Gia công nguội: Có thể uốn, kéo, cán nguội hoặc ép dập, tuy nhiên cần áp dụng lực lớn hơn so với inox 304.
- Gia công cắt gọt: Dùng dao hợp kim cứng và chất làm mát có gốc lưu huỳnh để đạt độ bóng cao.
- Hàn: Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, SMAW. Khuyến cáo sử dụng vật liệu hàn cùng mác (ER321 hoặc ER347).
- Không cần ủ sau hàn, vì Titan đã ổn định cacbon, tránh ăn mòn liên kết hạt.
Ứng dụng của thép không gỉ 1.4541
Thép 1.4541 được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt nơi yêu cầu chịu nhiệt và ăn mòn tốt:
- Công nghiệp hóa chất: Bồn chứa, đường ống, bộ trao đổi nhiệt, thiết bị phản ứng.
- Ngành hàng không – vũ trụ: Ống xả, chi tiết chịu nhiệt trong động cơ phản lực.
- Công nghiệp ô tô: Hệ thống ống xả, cổ góp, buồng đốt, bộ phận tăng áp.
- Thiết bị thực phẩm và dược phẩm: Các chi tiết tiếp xúc với môi trường khử trùng hoặc nhiệt cao.
- Thiết bị trao đổi nhiệt: Dùng trong các nhà máy lọc dầu, khí hóa lỏng và điện.
- Xây dựng và trang trí nội thất: Lan can, khung cửa, phụ kiện trang trí chịu thời tiết.
So sánh thép không gỉ 1.4541 với các mác tương đương
| Mác thép | Thành phần ổn định | Khả năng chịu nhiệt | Chống ăn mòn liên kết hạt | Giá thành | Ứng dụng tiêu biểu |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.4301 (304) | Không có | Trung bình (≤ 800°C) | Trung bình | Thấp | Dụng cụ gia đình, bồn chứa |
| 1.4541 (321) | Titan (Ti) | Tốt (≤ 870°C) | Rất tốt | Trung bình | Ống xả, thiết bị hóa chất |
| 1.4571 (316Ti) | Titan + Mo | Rất tốt (≤ 900°C) | Rất tốt | Cao | Thiết bị hóa chất, môi trường axit nhẹ |
| 1.4828 | Silic cao | Rất cao (≤ 1050°C) | Trung bình | Cao | Lò nhiệt, bộ gia nhiệt |
Thị trường và tiêu chuẩn cung cấp thép không gỉ 1.4541
Trên thị trường Việt Nam, thép 1.4541 được nhập khẩu chủ yếu từ Đức, Nhật, Hàn Quốc, và Trung Quốc, với các dạng:
- Thanh tròn (Round Bar): Φ6 – Φ200 mm
- Tấm (Plate/Sheet): Dày 0.5 – 60 mm
- Ống (Pipe/Tube): DN10 – DN300
- Dây (Wire): 0.5 – 6 mm
Các sản phẩm đều có chứng chỉ CO-CQ, đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn EN 10088 / ASTM A240 / A276 / A312.
Kết luận
Thép không gỉ 1.4541 (Inox 321) là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu chịu nhiệt cao, chống ăn mòn liên kết hạt và ổn định cấu trúc. Với sự bổ sung Titan, loại thép này khắc phục được nhược điểm của inox 304 trong các môi trường có dao động nhiệt độ hoặc quá trình hàn.
Nhờ độ bền cao, dễ gia công, và hiệu suất ổn định, Inox 1.4541 được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp hóa chất, năng lượng, hàng không và chế tạo cơ khí chính xác. Đây là một trong những lựa chọn bền vững và kinh tế cho các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy lâu dài.
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 631: Tính Năng Và Ứng Dụng Trong Ngành Cơ Khí
Inox 631: Tính Năng Và Ứng Dụng Trong Ngành Cơ Khí Inox 631 là một [...]
Th3
Có Thể Hàn Inox STS329J1 Dễ Dàng Không, Những Lưu Ý Khi Hàn
Có Thể Hàn Inox STS329J1 Dễ Dàng Không? Những Lưu Ý Khi Hàn 1. Giới [...]
Th4
Đồng C24000
Đồng C24000 Đồng C24000 là gì? Đồng C24000 là một loại đồng thau vàng (Yellow [...]
Th6
Thép X6CrMnNiCuN18-12-4-2
Thép X6CrMnNiCuN18-12-4-2 Thép X6CrMnNiCuN18-12-4-2 là gì? Thép X6CrMnNiCuN18-12-4-2 là một loại thép không gỉ Austenitic [...]
Th9
Inox 2205 Có Bị Ảnh Hưởng Bởi Từ Tính Không
Inox 2205 Có Bị Ảnh Hưởng Bởi Từ Tính Không? 1. Giới thiệu về Inox [...]
Th3
Láp Tròn Đặc Inox 304 Phi 250
Láp Tròn Đặc Inox 304 Phi 250 – Giải Pháp Cơ Khí Lý Tưởng Cho [...]
Th4
Vật liệu Z8CN18.12
Vật liệu Z8CN18.12 Vật liệu Z8CN18.12 là gì? Vật liệu Z8CN18.12 là một loại thép [...]
Th11
Mua Inox S31803 Ở Đâu Uy Tín, Có Chứng Nhận CO CQ Không
Mua Inox S31803 Ở Đâu Uy Tín? Có Chứng Nhận CO, CQ Không? Inox S31803 [...]
Th3
