Thép không gỉ 12X18H10E
Thép không gỉ 12X18H10E là gì?
Thép không gỉ 12X18H10E là một loại thép austenit cao cấp thuộc nhóm thép không gỉ crom – niken theo tiêu chuẩn GOST (Nga), tương đương với mác thép AISI 321 trong tiêu chuẩn Mỹ hoặc SUS321 trong tiêu chuẩn Nhật Bản. Đây là vật liệu được phát triển nhằm cải thiện khả năng chống ăn mòn kẽ hạt so với thép 12X18H9 (tương đương 304) nhờ bổ sung Titan (Ti) – nguyên tố có tác dụng ổn định cacbit và giảm thiểu hiện tượng kết tủa Cr₃C₂ tại biên giới hạt khi hàn hoặc nung nóng.
Ký hiệu “12X18H10E” thể hiện thành phần chính của thép như sau:
- 12 – Hàm lượng cacbon tối đa là 0.12%.
- X18 – Hàm lượng crom khoảng 18%.
- H10 – Hàm lượng niken khoảng 10%.
- E – Ký hiệu Titan (Ti), thể hiện sự có mặt của nguyên tố ổn định cấu trúc austenit.
Nhờ sự kết hợp tối ưu này, thép không gỉ 12X18H10E có khả năng chịu ăn mòn tuyệt vời trong nhiều môi trường hóa chất khác nhau, đồng thời hoạt động ổn định trong khoảng nhiệt độ từ −196°C đến 800°C, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp nặng, chế tạo cơ khí và thiết bị chịu nhiệt.
Thành phần hóa học của Thép không gỉ 12X18H10E
Bảng dưới đây thể hiện thành phần điển hình của thép 12X18H10E:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.12 |
| Silicon | Si | ≤ 0.8 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.0 |
| Crom | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Niken | Ni | 9.0 – 11.0 |
| Titan | Ti | 5 × C – 0.8 |
| Photpho | P | ≤ 0.035 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.025 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Sự hiện diện của Titan (Ti) giúp cố định cacbon trong thép dưới dạng cacbit titan (TiC), tránh cho crom bị rút khỏi dung dịch rắn, nhờ đó bảo toàn được khả năng chống ăn mòn kẽ hạt – một điểm cải tiến nổi bật so với các loại thép 12X18H9 hoặc 12X18H10 thông thường.
Tính chất cơ lý của Thép không gỉ 12X18H10E
1. Tính chất cơ học (ở trạng thái ủ)
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | 520 – 750 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | ≥ 205 MPa |
| Độ giãn dài tương đối (δ5) | ≥ 40% |
| Độ cứng (HB) | ≤ 200 |
| Độ dai va đập (KCU) | ≥ 60 J/cm² |
2. Tính chất vật lý
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 7.9 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 17.5 ×10⁻⁶ /°C |
| Nhiệt dung riêng | 500 J/kg·K |
| Hệ số dẫn nhiệt | 16.3 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.73 µΩ·m |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | Tối đa 850°C |
Loại thép này giữ được độ dẻo và độ bền cao ngay cả ở nhiệt độ thấp, đồng thời duy trì khả năng chống oxy hóa tuyệt vời khi làm việc trong môi trường nhiệt độ cao.
Ưu điểm của Thép không gỉ 12X18H10E
- Chống ăn mòn kẽ hạt cực tốt:
- Nhờ Titan kết hợp với cacbon, ngăn ngừa sự hình thành cacbit crom ở ranh giới hạt, đảm bảo độ bền chống ăn mòn sau khi hàn hoặc gia nhiệt.
- Khả năng chịu nhiệt cao:
- Có thể làm việc liên tục ở 800°C mà không bị biến dạng hoặc oxy hóa.
- Độ dẻo và khả năng hàn tuyệt vời:
- Dễ dàng hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang tay, hoặc plasma mà không cần nung sơ bộ.
- Cấu trúc ổn định:
- Giữ được pha austenit trong phạm vi nhiệt độ rộng, tránh hiện tượng biến dạng hoặc nứt nóng khi hàn.
- Bề mặt sáng bóng, dễ đánh bóng:
- Phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ thẩm mỹ cao như trong thực phẩm, y tế, kiến trúc và hàng hải.
Nhược điểm của Thép không gỉ 12X18H10E
- Giá thành cao: Do chứa lượng niken và titan tương đối lớn.
- Không chịu được môi trường axit mạnh: Đặc biệt là axit clohidric (HCl) và axit sulfuric đặc.
- Dễ bị biến cứng khi gia công nguội: Cần sử dụng dụng cụ cắt chuyên dụng và kiểm soát tốc độ cắt hợp lý.
- Khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện thấp hơn thép carbon.
Quy trình nhiệt luyện của Thép không gỉ 12X18H10E
Để đạt được tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn tốt nhất, thép 12X18H10E thường trải qua các giai đoạn xử lý nhiệt sau:
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí.
- Mục đích: Hòa tan cacbit và phục hồi cấu trúc austenit.
- Ổn định hóa (Stabilization Annealing):
- Nhiệt độ: 850 – 900°C
- Giữ trong 1 – 2 giờ rồi làm nguội trong không khí.
- Mục đích: Giúp Ti phản ứng với cacbon để tạo cacbit titan bền vững, chống ăn mòn kẽ hạt.
- Tôi và Ram:
- Thường không cần, vì thép austenit không tăng cứng sau khi tôi.
Ứng dụng của Thép không gỉ 12X18H10E
Với khả năng chịu nhiệt, chống ăn mòn và độ dẻo cao, 12X18H10E được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp quan trọng như:
- Công nghiệp hóa chất và dầu khí:
- Sản xuất bồn chứa, ống dẫn, bộ trao đổi nhiệt, thiết bị phản ứng, đường ống vận chuyển hóa chất.
- Ngành hàng không và năng lượng:
- Dùng trong chế tạo tua-bin khí, ống chịu nhiệt, ống dẫn hơi, chi tiết động cơ.
- Ngành thực phẩm và y tế:
- Gia công bồn khuấy, nồi hấp, bàn thao tác, dụng cụ chế biến thực phẩm, thiết bị y khoa.
- Ngành cơ khí chế tạo:
- Trục, bu lông, đai ốc, chi tiết máy, khớp nối làm việc trong môi trường ẩm hoặc có tính ăn mòn.
- Ngành xây dựng và kiến trúc:
- Lan can, khung cửa, tấm ốp, kết cấu ngoài trời chịu thời tiết khắc nghiệt.
Gia công và hàn Thép không gỉ 12X18H10E
Gia công cơ khí
- Có thể tiện, phay, khoan, cắt plasma hoặc laser.
- Cần sử dụng dao hợp kim cứng (carbide), dung dịch làm mát chuyên dụng để tránh biến cứng bề mặt.
Hàn
- Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang tay, hàn plasma.
- Vật liệu hàn khuyến nghị: ER321, ER347 hoặc E308L.
- Sau hàn, có thể ủ ổn định ở 850°C để loại bỏ ứng suất và tránh ăn mòn kẽ hạt.
Tiêu chuẩn tương đương của Thép không gỉ 12X18H10E
| Tiêu chuẩn | Mác thép tương đương |
|---|---|
| Nga (GOST) | 12X18H10E |
| Mỹ (AISI/ASTM) | 321 (UNS S32100) |
| Nhật (JIS) | SUS321 |
| Đức (DIN/EN) | X6CrNiTi18-10 (1.4541) |
| Trung Quốc (GB) | 0Cr18Ni10Ti |
Như vậy, thép 12X18H10E chính là tương đương với AISI 321, loại thép không gỉ chịu nhiệt được dùng phổ biến trong công nghiệp chế tạo toàn cầu.
Thị trường và xu hướng sử dụng Thép không gỉ 12X18H10E
Trong bối cảnh nhu cầu vật liệu chịu nhiệt, chịu ăn mòn ngày càng tăng, thép 12X18H10E được xem là lựa chọn hàng đầu thay thế cho thép 304 trong các ứng dụng có yêu cầu về nhiệt độ và môi trường ăn mòn cao.
Tại Việt Nam, các doanh nghiệp cơ khí, nhà máy lọc dầu, và ngành thực phẩm đang gia tăng sử dụng loại thép này nhờ đặc tính ổn định, bền và dễ gia công. Nhiều đơn vị nhập khẩu trực tiếp từ Nga, Trung Quốc, Nhật Bản và Đức để phục vụ cho chế tạo turbine, bồn chứa và kết cấu chịu nhiệt.
Kết luận
Thép không gỉ 12X18H10E là loại thép austenit ổn định bằng Titan, có khả năng chống ăn mòn kẽ hạt và chịu nhiệt cao hơn thép 304, đồng thời vẫn giữ được độ dẻo, khả năng hàn và độ bền cơ học tuyệt vời.
Với những ưu điểm này, thép 12X18H10E (AISI 321) là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành hóa chất, năng lượng, hàng không, cơ khí và thực phẩm, đặc biệt khi cần làm việc ở nhiệt độ cao hoặc môi trường ăn mòn phức tạp.
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 |

