Thép không gỉ 304N1
Thép không gỉ 304N1 là loại thép austenitic cao cấp, được phát triển dựa trên nền thép 304 tiêu chuẩn nhưng được bổ sung thêm nitơ (N) nhằm tăng cường độ bền cơ học, độ cứng và khả năng chống ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt. Với sự cải tiến này, 304N1 không chỉ giữ được độ dẻo và khả năng hàn tuyệt vời của thép 304 mà còn vượt trội hơn về độ bền và độ cứng, thích hợp cho nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, thực phẩm, dầu khí, năng lượng và hàng hải.
Thép không gỉ 304N1 là gì?
Thép không gỉ 304N1 thuộc nhóm thép austenitic, là phiên bản cải tiến của thép không gỉ 304 truyền thống. Sự khác biệt chính của 304N1 nằm ở việc bổ sung nguyên tố nitơ (N) với hàm lượng từ 0,10–0,25%, giúp tăng cường độ bền chảy, khả năng chống mỏi và giảm độ nhạy cảm với sự hình thành cacbua crom tại mối hàn. Nitơ cũng góp phần ổn định pha austenite, nhờ đó vật liệu giữ được độ dẻo và bền hơn ngay cả khi làm việc ở điều kiện khắc nghiệt.
Thành phần hóa học Thép không gỉ 304N1
Thành phần hóa học điển hình của thép không gỉ 304N1 như sau:
- C (Carbon): ≤ 0,08%
- Si (Silic): ≤ 1,00%
- Mn (Mangan): ≤ 2,00%
- P (Phospho): ≤ 0,045%
- S (Lưu huỳnh): ≤ 0,03%
- Cr (Crom): 18,0 – 20,0%
- Ni (Niken): 8,0 – 10,5%
- N (Nitơ): 0,10 – 0,25%
Chính hàm lượng nitơ cao giúp thép 304N1 có độ bền và độ cứng vượt trội hơn so với thép 304 thông thường, đồng thời tăng khả năng chống ăn mòn lỗ và ăn mòn khe hở trong môi trường chứa ion clorua.
Tính chất cơ lý Thép không gỉ 304N1
Một số đặc tính cơ học tiêu biểu của 304N1:
- Độ bền kéo: 650 – 850 MPa
- Giới hạn chảy: ≥ 350 – 500 MPa
- Độ giãn dài: ≥ 40%
- Độ cứng Brinell (HB): 180 – 210
- Khả năng chống ăn mòn: Rất tốt trong môi trường clorua, nước biển, axit nhẹ và kiềm loãng.
- Độ bền nhiệt: Giữ cơ tính ổn định đến 870°C.
Nhờ có nitơ, thép 304N1 có khả năng chịu tải cao hơn, bền mỏi hơn và chống ăn mòn khe nứt tốt hơn so với thép 304 truyền thống.
Ưu điểm Thép không gỉ 304N1
- Độ bền cơ học cao hơn 304: Hàm lượng nitơ tăng cường giới hạn chảy và độ bền kéo mà không làm giảm độ dẻo.
- Chống ăn mòn tốt: Bền hơn trong môi trường clorua, axit yếu và kiềm loãng.
- Khả năng hàn và gia công tốt: Giữ được tính hàn và dễ gia công như thép 304 thông thường.
- Ổn định cấu trúc austenitic: Nitơ ổn định pha austenite, giúp thép duy trì độ dẻo và độ bền sau hàn.
- Thẩm mỹ cao: Dễ đánh bóng, bề mặt sáng bóng, phù hợp cho các ứng dụng trang trí hoặc yêu cầu vệ sinh cao.
Nhược điểm Thép không gỉ 304N1
- Chi phí cao hơn thép 304: Do bổ sung nitơ trong quá trình luyện kim.
- Không chịu được môi trường axit mạnh: Hạn chế trong các môi trường chứa axit sulfuric hoặc axit hydrofluoric đậm đặc.
- Gia công yêu cầu kỹ thuật cao: Do độ cứng và độ bền cao hơn, cần sử dụng dao cụ và điều kiện gia công phù hợp.
Ứng dụng Thép không gỉ 304N1
Thép 304N1 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhờ sự cân bằng tuyệt vời giữa độ bền và khả năng chống ăn mòn:
- Ngành hóa chất và dầu khí: Thiết bị trao đổi nhiệt, ống dẫn hóa chất, bồn chứa, van, phụ kiện.
- Ngành thực phẩm và dược phẩm: Thiết bị chế biến thực phẩm, hệ thống đường ống, bồn chứa, dụng cụ y tế.
- Ngành hàng hải: Kết cấu tàu biển, chi tiết chịu ăn mòn clorua.
- Ngành năng lượng: Thiết bị trao đổi nhiệt, bộ phận turbine, hệ thống xử lý nước.
- Xây dựng và kiến trúc: Lan can, khung cửa, vách trang trí, các chi tiết yêu cầu bề mặt sáng bóng.
Quy trình sản xuất và gia công Thép không gỉ 304N1
- Nung chảy và tinh luyện: Thép được nung chảy trong lò hồ quang điện, sau đó tinh luyện bằng lò AOD hoặc VOD để kiểm soát chặt hàm lượng nitơ.
- Đúc phôi: Đúc liên tục thành phôi tấm, thanh hoặc cuộn.
- Cán nóng: Cán ở 1150 – 1250°C để tạo hình ban đầu.
- Cán nguội: Giúp tăng độ chính xác kích thước, độ bền và độ bóng bề mặt.
- Ủ: Nhiệt luyện ở 1050 – 1100°C, sau đó làm nguội nhanh để duy trì pha austenitic.
- Gia công cơ khí: Tiện, phay, khoan, cắt laser, dập nguội… với tốc độ cắt thấp và dung dịch làm mát đầy đủ.
- Hàn: Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG; sau hàn không cần xử lý nhiệt bổ sung.
- Hoàn thiện bề mặt: Đánh bóng hoặc phủ bảo vệ để tăng tính thẩm mỹ và độ bền.
Thông số gia công CNC Thép không gỉ 304N1
- Tiện: Tốc độ cắt 60 – 100 m/phút, dùng dao hợp kim cứng, dung dịch làm mát gốc nước.
- Phay: Tốc độ cắt 50 – 90 m/phút, lượng tiến dao 0,05 – 0,20 mm/r.
- Khoan: Tốc độ 25 – 50 m/phút, mũi khoan HSS hoặc HSS-Co.
- Hàn TIG/MIG: Dòng điện 150 – 300 A, dây hàn ER308L hoặc ER308N phù hợp với thành phần nitơ.
So sánh Thép không gỉ 304N1 và 304
| Đặc tính | Thép 304 | Thép 304N1 |
|---|---|---|
| Hàm lượng Nitơ | Thấp (≈0.05%) | Cao (0.10–0.25%) |
| Độ bền kéo | 520 – 720 MPa | 650 – 850 MPa |
| Giới hạn chảy | 205 – 250 MPa | 350 – 500 MPa |
| Độ cứng | Thấp hơn | Cao hơn |
| Chống ăn mòn clorua | Tốt | Tốt hơn |
| Chi phí | Trung bình | Cao hơn nhẹ |
| Ứng dụng | Phổ thông | Công nghiệp yêu cầu độ bền cao |
Kết luận
Thép không gỉ 304N1 là vật liệu tiên tiến thuộc nhóm thép austenitic, mang lại sự kết hợp hoàn hảo giữa độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng gia công tuyệt vời. Với sự bổ sung nitơ, thép 304N1 vượt trội hơn thép 304 truyền thống về độ bền kéo, giới hạn chảy và độ bền mỏi, đồng thời duy trì độ dẻo và tính hàn xuất sắc. Đây là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cao và tuổi thọ lâu dài trong môi trường khắc nghiệt.
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 |

