Vật liệu 00Cr18Ni5Mo3Si2
Th10
Vật liệu 00Cr18Ni5Mo3Si2
00Cr18Ni5Mo3Si2 là gì?
00Cr18Ni5Mo3Si2 là một loại thép không gỉ austenit-nửa ferrit cao cấp, có hàm lượng Crom (Cr), Niken (Ni), Molypden (Mo) và Silic (Si) đặc biệt cao. Đây là vật liệu chống ăn mòn cực mạnh, được thiết kế để chịu đựng các môi trường có tính axit mạnh, muối, clorua và hóa chất ăn mòn cao, đặc biệt là môi trường chứa axit sulfuric, axit nitric và axit phosphoric.
Thép 00Cr18Ni5Mo3Si2 được phát triển như một vật liệu thay thế cho thép 316L trong các môi trường hóa chất mạnh hơn, có tính oxy hóa và khử mạnh, đồng thời vẫn giữ được độ dẻo và tính hàn tốt. Trong tiêu chuẩn quốc tế, vật liệu này tương đương với AISI 317L hoặc X2CrNiMoSi18-5-3, nhưng được tối ưu hóa với hàm lượng Si cao hơn, giúp tăng khả năng chống ăn mòn cục bộ.
Thành phần hóa học của 00Cr18Ni5Mo3Si2
Theo tiêu chuẩn GB/T 20878, thành phần hóa học điển hình của thép không gỉ 00Cr18Ni5Mo3Si2 như sau:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.020 |
| Si (Silicon) | 1.50 – 2.50 |
| Mn (Mangan) | ≤ 1.50 |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.035 |
| S (Sulfur) | ≤ 0.030 |
| Cr (Chromium) | 17.0 – 19.0 |
| Ni (Nickel) | 4.5 – 6.5 |
| Mo (Molybdenum) | 2.5 – 3.5 |
| N (Nitrogen) | ≤ 0.10 |
Sự kết hợp giữa 18% Cr + 5% Ni + 3% Mo + 2% Si giúp vật liệu có khả năng kháng ăn mòn tổng hợp vượt trội, đặc biệt là trong môi trường có sự kết hợp giữa các ion Cl⁻ và SO₄²⁻. Ngoài ra, Si trong hợp kim làm tăng khả năng chống ăn mòn trong axit sulfuric đậm đặc – điều mà hầu hết các loại inox thông thường (như 304, 316) không thể đáp ứng.
Tính chất cơ lý của 00Cr18Ni5Mo3Si2
Tính chất cơ học
| Chỉ tiêu | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | ≥ 520 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | ≥ 220 MPa |
| Độ giãn dài tương đối (δ5) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 190 |
| Mô đun đàn hồi (E) | ~200 GPa |
Tính chất vật lý
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.90 g/cm³ |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1370 – 1420°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16.5 × 10⁻⁶ /°C |
| Độ dẫn nhiệt | 15 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.72 μΩ·m |
Nhờ có thành phần hợp kim giàu Si và Mo, 00Cr18Ni5Mo3Si2 duy trì được tính ổn định cơ học và chống ăn mòn tốt ở cả môi trường nhiệt độ cao và axit mạnh.
Ưu điểm của 00Cr18Ni5Mo3Si2
- Kháng ăn mòn axit vượt trội
Có thể chống lại ăn mòn trong các loại axit mạnh như H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, thậm chí trong dung dịch có chứa ion Cl⁻. - Chống ăn mòn kẽ nứt và lỗ pitting cực tốt
Nhờ sự kết hợp hài hòa của Cr + Mo + Si, thép có khả năng chống lại ăn mòn cục bộ vượt trội hơn nhiều so với 316L hoặc 317L. - Bền nhiệt và ổn định cấu trúc
Hoạt động ổn định ở 600–850°C, không bị giòn hóa hoặc biến dạng nhiệt đáng kể. - Dễ hàn, dễ gia công
Vật liệu có cấu trúc austenit nên vẫn duy trì được khả năng hàn bằng TIG, MIG hoặc hồ quang tay. Không cần xử lý nhiệt sau hàn. - Độ bền cơ học và độ dẻo cao
Có thể uốn, kéo hoặc ép thành các dạng phức tạp mà không bị nứt gãy. - Tính ổn định hóa học cao
Lớp màng thụ động SiO₂ – Cr₂O₃ bền vững giúp bảo vệ thép trong môi trường oxy hóa mạnh.
Nhược điểm của 00Cr18Ni5Mo3Si2
- Giá thành sản xuất cao hơn so với 316L hoặc 317L do thành phần hợp kim quý.
- Gia công nguội khó hơn vì Si làm tăng độ cứng nền kim loại.
- Không phù hợp trong môi trường clorua nồng độ cao (>30000 ppm) ở nhiệt độ cao, có thể xảy ra ăn mòn lỗ.
Ứng dụng của 00Cr18Ni5Mo3Si2
Với khả năng kháng ăn mòn cực mạnh, 00Cr18Ni5Mo3Si2 được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp đặc thù, nơi môi trường làm việc có tính hóa học cao:
- Ngành hóa chất – phân bón – dược phẩm
- Thiết bị phản ứng, tháp chưng cất, thùng trộn, ống dẫn axit.
- Hệ thống xử lý H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, NaOH.
- Ngành luyện kim và khai khoáng
- Ống dẫn dung dịch tẩy rửa, bồn kết tủa, thiết bị chiết tách hóa học.
- Ngành năng lượng và môi trường
- Thiết bị khử muối, thiết bị trao đổi nhiệt, bộ lọc nước thải công nghiệp.
- Ngành thực phẩm – đồ uống – bia rượu
- Bồn chứa, ống dẫn, nồi hơi và hệ thống sản xuất chịu axit nhẹ.
- Ngành hàng hải và dầu khí
- Thiết bị khoan, van, mặt bích, ống dẫn chịu áp và hơi nước muối.
Quy trình nhiệt luyện của 00Cr18Ni5Mo3Si2
Để đảm bảo cấu trúc austenit ổn định và tối ưu hóa khả năng chống ăn mòn, thép 00Cr18Ni5Mo3Si2 được xử lý theo các bước sau:
- Ủ dung dịch (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Thời gian: 1 – 2 giờ
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí.
→ Mục đích: hòa tan cacbua, tăng tính đồng nhất và khôi phục màng thụ động Cr₂O₃ – SiO₂.
- Giảm ứng suất sau hàn (Stress Relief Annealing):
- Nhiệt độ: 850°C
- Làm nguội tự nhiên trong không khí.
→ Loại bỏ ứng suất dư, tránh ăn mòn tinh giới sau hàn.
- Không cần tôi hoặc ram
Vì đây là thép austenit nên không có chuyển biến pha martensit cần xử lý.
Gia công cơ khí và hàn của 00Cr18Ni5Mo3Si2
Gia công cơ khí
- Gia công bằng dao hợp kim cứng (carbide) hoặc phủ TiAlN.
- Tốc độ cắt trung bình 20–25 m/phút.
- Dùng dung dịch làm mát nhiều để tránh biến cứng bề mặt.
- Gia công nguội nên tiến hành sau khi ủ dung dịch.
Gia công hàn
- Có thể hàn bằng TIG, MIG hoặc hồ quang tay.
- Dây hàn tương đương: ER317L hoặc ER317Si.
- Tránh quá nhiệt vùng hàn để hạn chế kết tủa Mo hoặc Si.
- Không cần xử lý nhiệt sau hàn, tuy nhiên có thể ủ giảm ứng suất nếu yêu cầu cao.
So sánh 00Cr18Ni5Mo3Si2 với các vật liệu tương đương
| Mác thép | Tiêu chuẩn | Thành phần nổi bật | Đặc điểm |
|---|---|---|---|
| 0Cr18Ni10 | SUS304 | Cr 18%, Ni 8% | Phổ thông, chống ăn mòn trung bình |
| 0Cr17Ni12Mo2 | SUS316 | Cr 17%, Ni 12%, Mo 2% | Chống ăn mòn clorua tốt |
| 00Cr18Ni5Mo3Si2 | — | Cr 18%, Ni 5%, Mo 3%, Si 2% | Chống axit mạnh, bền hóa học cao |
| 00Cr19Ni13Mo3 | SUS317L | Cr 19%, Ni 13%, Mo 3% | Chống ăn mòn cao, đắt hơn |
| X2CrNiMoSi18-5-3 | EN 1.4438 | — | Tương đương, chịu axit mạnh |
Phân tích thị trường và xu hướng sử dụng
Trên thị trường thép không gỉ cao cấp, 00Cr18Ni5Mo3Si2 đang dần trở thành lựa chọn thay thế cho Inox 316L và 317L trong các môi trường hóa học khắc nghiệt nhưng yêu cầu chi phí hợp lý.
Tại Việt Nam, loại thép này được sử dụng nhiều trong:
- Các nhà máy sản xuất phân bón, hóa chất, xi mạ.
- Nhà máy xử lý nước thải, hóa dầu, năng lượng tái tạo.
- Các xưởng chế tạo thiết bị inox cao cấp cần khả năng chịu axit và oxy hóa tốt.
Giá thành vật liệu này thường thấp hơn 317L khoảng 10–15%, nhưng hiệu năng gần tương đương, đặc biệt khi xét về kháng ăn mòn axit.
Kết luận
00Cr18Ni5Mo3Si2 là vật liệu thép không gỉ chống axit cao cấp, được thiết kế tối ưu để hoạt động trong các môi trường có tính hóa học mạnh như axit sulfuric, nitric và phosphoric. Nhờ tổ hợp đặc biệt của Cr – Ni – Mo – Si, vật liệu này mang lại khả năng chống ăn mòn tổng hợp, bền hóa học, bền nhiệt và ổn định cơ học cao.
Với khả năng làm việc ổn định, dễ hàn, dễ gia công và chi phí cạnh tranh, 00Cr18Ni5Mo3Si2 đang trở thành lựa chọn hàng đầu trong các ngành công nghiệp hóa chất, năng lượng, môi trường và thực phẩm cao cấp, góp phần nâng cao tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì.
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 416 Trong Ngành Ô Tô: Cải Thiện Hiệu Suất Và Độ Bền Của Bộ Phận Ô Tô
Inox 416 Trong Ngành Ô Tô: Cải Thiện Hiệu Suất Và Độ Bền Của Bộ [...]
Th3
Thép không gỉ 1.4539
Thép không gỉ 1.4539 Thép không gỉ 1.4539 là gì? Thép không gỉ 1.4539 là [...]
Th10
Sự Khác Biệt Giữa Inox 303 Và Inox 316 Là Gì
Sự Khác Biệt Giữa Inox 303 Và Inox 316 Là Gì? 1. Tổng Quan Về [...]
Th4
Shim Chêm Đồng Đỏ 0.02mm
Shim Chêm Đồng Đỏ 0.02mm Shim Chêm Đồng Đỏ 0.02mm là gì? Shim Chêm Đồng [...]
Th7
So Sánh Giá Thành Inox X2CrNiMoN29-7-2 Với Các Loại Inox Cao Cấp Khác
So Sánh Giá Thành Inox X2CrNiMoN29-7-2 Với Các Loại Inox Cao Cấp Khác 1. Giới [...]
Th3
Inox UNS S31603
Inox UNS S31603 Inox UNS S31603 là gì? Inox UNS S31603, còn được gọi là [...]
Th10
