Vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2
Th10
Vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2
022Cr18Ni14Mo2Cu2 là gì?
Vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2 là một loại thép không gỉ austenit có hàm lượng crôm, niken, molypden và đồng cao, được phát triển nhằm tăng khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit và kiềm mạnh. Đây là một phiên bản tinh khiết và cải tiến hơn của loại thép 316 hoặc 317 thông thường, có hàm lượng carbon siêu thấp (≤ 0.022%) giúp hạn chế hiện tượng kết tủa cacbit trong quá trình hàn, nhờ đó duy trì khả năng chống ăn mòn liên tinh tuyệt vời.
Loại thép này thường được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, thiết bị y tế, máy trao đổi nhiệt, bình áp lực và các môi trường có chứa clorua hoặc axit hữu cơ, nơi yêu cầu độ bền và khả năng chống ăn mòn cực cao.
Thành phần hóa học của 022Cr18Ni14Mo2Cu2
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của 022Cr18Ni14Mo2Cu2 được quy định như sau (tính theo % khối lượng):
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0.022 |
| Si | ≤ 1.00 |
| Mn | ≤ 2.00 |
| P | ≤ 0.035 |
| S | ≤ 0.015 |
| Cr | 17.0 – 19.0 |
| Ni | 13.0 – 15.0 |
| Mo | 2.0 – 3.0 |
| Cu | 1.5 – 2.5 |
| N | ≤ 0.10 |
| Fe | Còn lại |
Hàm lượng Cr và Ni cao giúp vật liệu đạt được cấu trúc austenit ổn định, trong khi Mo và Cu đóng vai trò tăng khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ. Lượng C cực thấp giúp hạn chế sự hình thành cacbit Cr23C6 tại ranh giới hạt khi chịu nhiệt độ trong vùng 450–850°C, nhờ đó bảo toàn tính chống ăn mòn liên tinh.
Tính chất cơ lý của 022Cr18Ni14Mo2Cu2
022Cr18Ni14Mo2Cu2 có các tính chất cơ học và vật lý nổi bật như sau:
| Thuộc tính | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Tỉ trọng | 7.98 g/cm³ |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1370 – 1400°C |
| Độ bền kéo (σb) | ≥ 520 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | ≥ 210 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng (HB) | ≤ 187 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.5 × 10⁻⁶ /K |
| Độ dẫn nhiệt | 14.5 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.73 μΩ·m |
Nhờ thành phần hợp kim cao, loại thép này duy trì tính dẻo tốt, khả năng hàn tuyệt vời và độ bền cao ở cả môi trường nhiệt độ thấp và cao. Sự có mặt của đồng (Cu) giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn trong dung dịch axit sulfuric và acetic, cũng như tăng khả năng gia công nguội.
Ưu điểm của vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2
- Chống ăn mòn vượt trội
- Khả năng chống ăn mòn cao trong môi trường chứa ion Cl⁻ (nước biển, dung dịch muối).
- Chống ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ và ăn mòn do ứng suất tốt hơn so với 316L nhờ sự kết hợp Mo + Cu.
- Tính ổn định nhiệt và hàn tốt
- Hàm lượng carbon cực thấp giúp tránh hiện tượng nhạy cảm hóa (sensitization).
- Có thể hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang plasma mà không cần nhiệt luyện sau hàn.
- Khả năng tạo hình, gia công tốt
- Dễ cán, dập, kéo sợi, uốn hoặc ép mà không làm nứt mép.
- Đáp ứng yêu cầu gia công CNC chính xác.
- Chống oxy hóa và ăn mòn khí quyển
- Làm việc bền bỉ trong môi trường có chứa hơi nước, axit nhẹ và không khí ẩm.
- Tính thẩm mỹ và bền màu cao
- Bề mặt sáng bóng, dễ đánh bóng gương, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu cao về mỹ quan.
Nhược điểm của 022Cr18Ni14Mo2Cu2
- Chi phí sản xuất cao do hàm lượng hợp kim lớn (Ni, Mo, Cu).
- Cần thiết bị hàn chuyên dụng để đảm bảo chất lượng mối nối.
- Không phù hợp cho môi trường khử mạnh chứa axit clohydric đậm đặc.
- Dễ bị biến dạng khi gia công ở tốc độ cao nếu không kiểm soát nhiệt tốt.
Quy trình nhiệt luyện của 022Cr18Ni14Mo2Cu2
Để đạt được tính chất tối ưu, vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2 thường được xử lý nhiệt theo quy trình sau:
- Giải ứng suất (Stress Relieving):
- Nhiệt độ: 850 – 900°C
- Thời gian: 1 – 2 giờ
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí.
- Ủ dung dịch rắn (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1150°C
- Mục đích: Hòa tan cacbit và pha sigma, tăng khả năng chống ăn mòn.
- Làm nguội nhanh để duy trì cấu trúc austenit.
- Không cần tôi – ram như thép martensit, vì 022Cr18Ni14Mo2Cu2 là thép austenit có độ dẻo cao tự nhiên.
Gia công CNC và tạo hình vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2
Vật liệu này có thể được gia công trên máy CNC với các công cụ cắt làm từ carbide hoặc HSS phủ TiAlN. Một số lưu ý:
- Tốc độ cắt: 50 – 80 m/phút.
- Lượng tiến dao: 0.1 – 0.3 mm/vòng.
- Sử dụng dung dịch làm mát có độ nhớt cao để giảm ma sát.
- Khi dập, cán nguội cần tránh biến cứng quá mức bằng cách ủ phục hồi định kỳ.
Ứng dụng của vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2
022Cr18Ni14Mo2Cu2 được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, tiêu biểu gồm:
1. Ngành công nghiệp hóa chất
- Sản xuất bồn chứa axit sulfuric, axit photphoric, axit acetic.
- Ống dẫn, van và phụ kiện trong nhà máy hóa dầu.
2. Ngành thực phẩm và dược phẩm
- Thiết bị chế biến thực phẩm, sữa, bia, nước giải khát.
- Dụng cụ y tế, thiết bị tiệt trùng, bình chứa dược chất.
3. Ngành năng lượng và môi trường
- Trao đổi nhiệt, bộ ngưng tụ trong nhà máy điện và xử lý nước biển.
- Các thiết bị xử lý khí thải hoặc nước thải có chứa hóa chất ăn mòn.
4. Xây dựng và trang trí kiến trúc
- Lan can, cầu thang, ốp mặt tòa nhà, biển hiệu ngoài trời yêu cầu độ bền thời tiết cao.
5. Cơ khí chính xác
- Dụng cụ đo lường, linh kiện cơ khí trong môi trường ẩm ướt hoặc hóa chất.
Phân tích thị trường vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2
Trong bối cảnh nhu cầu tăng về vật liệu chống ăn mòn cao, đặc biệt ở ngành hóa chất – dược phẩm – năng lượng tái tạo, thép 022Cr18Ni14Mo2Cu2 đang dần thay thế nhiều loại thép austenit truyền thống như 316L và 317L.
Tại Việt Nam, vật liệu này được nhập khẩu chủ yếu từ Trung Quốc, Nhật Bản và Đức, dạng thanh tròn, tấm, ống và dây hàn, với chứng chỉ CO-CQ đầy đủ.
Xu hướng sử dụng thép này trong sản xuất thiết bị trao đổi nhiệt và bình phản ứng đang tăng mạnh do chi phí đầu tư hợp lý so với vật liệu siêu hợp kim (như Hastelloy, Incoloy).
Kết luận
Vật liệu 022Cr18Ni14Mo2Cu2 là một trong những loại thép không gỉ austenit tiên tiến có khả năng chống ăn mòn cao nhất hiện nay trong nhóm 300-series. Sự kết hợp của Mo và Cu không chỉ tăng khả năng chống rỗ, chống kẽ mà còn giúp vật liệu làm việc ổn định trong môi trường axit mạnh. Nhờ đặc tính cơ lý, khả năng hàn và gia công tốt, 022Cr18Ni14Mo2Cu2 là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành hóa chất, thực phẩm, dược phẩm và thiết bị công nghiệp hiện đại.
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 |
Thép Inox Duplex UNS S32750
Thép Inox Duplex UNS S32750 Thép Inox Duplex UNS S32750 là gì? Thép Inox Duplex [...]
Th11
CuZn35Ni2 Copper Alloys
CuZn35Ni2 Copper Alloys CuZn35Ni2 Copper Alloys là hợp kim đồng – kẽm – niken cao [...]
Th11
Đồng CuZn10
Đồng CuZn10 Đồng CuZn10 là gì? Đồng CuZn10 là một loại hợp kim đồng–kẽm (đồng [...]
Th7
So Sánh Inox 440C Với Inox 304, 316 – Loại Nào Tốt Hơn
So Sánh Inox 440C Với Inox 304, 316 – Loại Nào Tốt Hơn? 🔍 Inox [...]
Th3
Inox X2CrNiMoCuWN25-7-4 Có Khả Năng Chống Ăn Mòn Trong Môi Trường Axit Mạnh Không
Inox X2CrNiMoCuWN25-7-4 Có Khả Năng Chống Ăn Mòn Trong Môi Trường Axit Mạnh Không? 1. [...]
Th3
