Vật liệu 02Cr18Ni11
Vật liệu 02Cr18Ni11 là gì?
02Cr18Ni11 là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp, thuộc nhóm thép Cr-Ni tiêu chuẩn với hàm lượng crom và niken cao, tương đương với AISI 304L hoặc AISI 316L trong một số tiêu chuẩn quốc tế tùy vào thành phần cụ thể. Vật liệu này có đặc điểm nổi bật là hàm lượng cacbon cực thấp (≤ 0.02%), giúp ngăn ngừa sự kết tủa cacbit crom (Cr23C6) ở ranh giới hạt khi hàn hoặc làm việc ở nhiệt độ trung bình (450–850°C).
Nhờ đặc tính này, 02Cr18Ni11 có khả năng chống ăn mòn tinh giới xuất sắc, đồng thời vẫn duy trì độ dẻo dai, khả năng hàn và tính cơ học ổn định. Loại thép này thường được ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, năng lượng và thiết bị chịu nhiệt, nơi yêu cầu độ sạch, độ bền và khả năng chống gỉ cao.
Thành phần hóa học của 02Cr18Ni11
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.02 |
| Si (Silicon) | ≤ 1.00 |
| Mn (Manganese) | ≤ 2.00 |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.035 |
| S (Sulfur) | ≤ 0.015 |
| Cr (Chromium) | 17.0 – 19.0 |
| Ni (Nickel) | 10.0 – 12.0 |
| N (Nitrogen) | ≤ 0.10 |
| Fe (Iron) | Còn lại |
Phân tích vai trò của các nguyên tố:
- C (Cacbon): Ở mức cực thấp giúp giảm thiểu nguy cơ kết tủa cacbit Cr, tăng khả năng chống ăn mòn tinh giới.
- Cr (Crom): Hình thành lớp màng oxit bảo vệ, tăng khả năng chống gỉ và chịu nhiệt.
- Ni (Niken): Ổn định cấu trúc austenit, giúp tăng độ dẻo và khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit.
- Si, Mn: Cải thiện tính hàn, tăng độ bền cơ học.
- N: Tăng giới hạn chảy và độ bền mỏi.
Tính chất cơ lý của 02Cr18Ni11
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.93 g/cm³ |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | ≥ 520 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | ≥ 205 MPa |
| Độ giãn dài (Elongation) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 187 |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1398 – 1420°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 17.2 × 10⁻⁶ /°C |
| Nhiệt dung riêng | 500 J/kg·K |
Đặc điểm nổi bật:
- Giữ được độ bền và độ dẻo cao trong khoảng nhiệt độ rộng (-196°C đến 800°C).
- Không bị giòn ở nhiệt độ thấp, thích hợp cho thiết bị cryogenic.
- Ổn định cấu trúc austenit sau hàn, không cần xử lý nhiệt phức tạp.
Khả năng chống ăn mòn của 02Cr18Ni11
Thép 02Cr18Ni11 có khả năng chống ăn mòn toàn diện trong nhiều môi trường, đặc biệt là trong:
- Khí quyển công nghiệp, môi trường hơi ẩm và hơi nước.
- Axit nitric, axit hữu cơ loãng (axetic, citric).
- Dung dịch muối vô cơ nhẹ.
Ưu thế vượt trội:
Nhờ hàm lượng C rất thấp, 02Cr18Ni11 không bị ăn mòn tinh giới sau khi hàn hoặc nung nóng. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng trong các ứng dụng yêu cầu mối hàn an toàn, bền bỉ và chống gỉ.
Môi trường không thích hợp:
- Dung dịch có chứa Cl⁻ cao (nước biển, dung dịch muối đậm đặc).
- Môi trường có axit hydrochloric (HCl) hoặc H₂S, có thể gây ăn mòn rỗ hoặc nứt ứng suất.
Quy trình nhiệt luyện của 02Cr18Ni11
1. Ủ dung dịch (Solution Annealing)
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
- Giữ nhiệt đủ lâu để hòa tan cacbit Cr.
- Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí.
→ Giúp khôi phục cấu trúc austenit đồng nhất, tăng độ dẻo và khả năng chống ăn mòn.
2. Giải ứng suất (Stress Relieving)
- Nhiệt độ: 450 – 600°C, thời gian 1 – 2 giờ.
→ Loại bỏ ứng suất dư sau khi hàn hoặc gia công nguội.
3. Biến cứng nguội (Cold Working)
- Áp dụng trong sản xuất lưới, ốc vít, lò xo inox, giúp tăng giới hạn chảy mà không làm mất khả năng chống ăn mòn.
Khả năng hàn và gia công của 02Cr18Ni11
Thép 02Cr18Ni11 có khả năng hàn rất tốt với tất cả các phương pháp thông thường:
- TIG (GTAW)
- MIG (GMAW)
- SMAW (que hàn E308L)
- Plasma hoặc laser
Không cần xử lý nhiệt sau hàn, tuy nhiên có thể ủ giải ứng suất nhẹ nếu cần chất lượng bề mặt cao.
Gia công cơ khí:
- Tiện, phay, khoan dễ dàng khi vật liệu ở trạng thái ủ.
- Sử dụng dao hợp kim cứng, tốc độ cắt trung bình thấp để tránh biến cứng bề mặt.
- Nên dùng dung dịch làm mát liên tục để bảo vệ dụng cụ và bề mặt chi tiết.
| Phương pháp | Tốc độ cắt khuyến nghị (m/phút) | Ghi chú |
|---|---|---|
| Tiện | 30 – 70 | Dao phủ TiAlN hoặc hợp kim cứng |
| Phay | 25 – 60 | Tốc độ thấp để giảm ma sát |
| Khoan | 10 – 25 | Dùng mũi cobalt hoặc HSS chất lượng cao |
Ưu điểm của vật liệu 02Cr18Ni11
- Khả năng chống ăn mòn xuất sắc trong môi trường oxi hóa và axit nhẹ.
- Chống ăn mòn tinh giới tuyệt đối, nhờ hàm lượng C cực thấp.
- Tính hàn, dập và uốn rất tốt, dễ chế tạo chi tiết phức tạp.
- Không bị giòn ở nhiệt độ thấp, giữ độ dẻo và bền dai.
- Bề mặt sáng bóng, dễ đánh bóng cơ – điện hóa.
Nhược điểm của vật liệu 02Cr18Ni11
- Không phù hợp môi trường chứa ion Cl⁻ cao (nước biển, hơi muối).
- Độ cứng thấp hơn thép martensitic hoặc ferritic.
- Dễ bị biến cứng (work hardening) khi gia công.
- Giá thành cao hơn thép carbon thông thường.
Ứng dụng của 02Cr18Ni11
Nhờ sự kết hợp hoàn hảo giữa độ bền, khả năng chống gỉ và tính dẻo, thép 02Cr18Ni11 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp trọng điểm.
1. Ngành công nghiệp hóa chất:
- Bồn phản ứng, đường ống dẫn, bộ trao đổi nhiệt, van và phụ kiện.
- Làm việc tốt trong môi trường axit nitric và dung dịch hữu cơ.
2. Ngành thực phẩm và dược phẩm:
- Chế tạo thiết bị chế biến, bảo quản, và chiết rót.
- Dễ vệ sinh, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm.
3. Ngành năng lượng:
- Ống dẫn hơi, bình áp lực, hệ thống nồi hơi chịu nhiệt.
- Làm việc an toàn ở môi trường nhiệt cao và áp suất trung bình.
4. Ngành cơ khí chế tạo:
- Sản xuất bu lông, đai ốc, tấm chắn, khung kết cấu, và chi tiết chính xác.
5. Ứng dụng dân dụng:
- Trang trí nội thất, lan can, cửa inox, chậu rửa, và các sản phẩm inox gia dụng.
Tiêu chuẩn tương đương của 02Cr18Ni11
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương |
|---|---|
| GB (Trung Quốc) | 02Cr18Ni11 |
| ASTM / UNS | AISI 304L / S30403 |
| JIS | SUS304L |
| EN | X2CrNi19-11 (1.4306 / 1.4307) |
| DIN | X2CrNi18-10 |
| BS | 304S11 |
| AFNOR | Z2CN18-10 |
→ Tùy theo hàm lượng Ni thực tế, 02Cr18Ni11 có thể tương đương với 304L hoặc 316L, thường được gọi là thép không gỉ austenitic có C cực thấp.
So sánh 02Cr18Ni11 với các vật liệu tương tự
| Đặc tính | 02Cr18Ni11 | 07Cr18Ni9 | 0Cr18Ni9 | 0Cr17Ni12Mo2 |
|---|---|---|---|---|
| Hàm lượng C (%) | ≤ 0.02 | ≤ 0.07 | ≤ 0.08 | ≤ 0.08 |
| Cr (%) | 17–19 | 17–19 | 17–19 | 16–18 |
| Ni (%) | 10–12 | 8–10.5 | 8–10.5 | 10–14 |
| Mo (%) | – | – | – | 2–3 |
| Chống ăn mòn tinh giới | Rất tốt | Tốt | TB | Tốt |
| Chống ăn mòn Cl⁻ | TB | TB | TB | Tốt |
| Tính hàn | Xuất sắc | Rất tốt | Tốt | Tốt |
| Ứng dụng | Thiết bị hóa chất cao cấp | Gia dụng | Kết cấu thông thường | Môi trường có muối |
→ 02Cr18Ni11 có hàm lượng C thấp nhất, nên là lựa chọn ưu tiên cho các mối hàn lớn hoặc kết cấu chịu ăn mòn tinh giới.
Thị trường tiêu thụ 02Cr18Ni11 tại Việt Nam
Tại Việt Nam, 02Cr18Ni11 thường được nhập khẩu từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Đức hoặc Trung Quốc dưới dạng:
- Tấm inox, ống inox, cuộn, thanh tròn đặc, và dây hàn.
- Dùng trong nhà máy thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, và cơ khí chính xác.
Các doanh nghiệp uy tín như CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN cung cấp loại vật liệu này cắt lẻ theo yêu cầu, hỗ trợ gia công CNC và chứng chỉ CO-CQ đầy đủ.
Kết luận
02Cr18Ni11 là loại thép không gỉ austenitic cao cấp, nổi bật với hàm lượng cacbon cực thấp, khả năng chống ăn mòn tinh giới và tính hàn xuất sắc.
Nó phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền, độ sạch, khả năng chống gỉ và độ dẻo cao, đặc biệt trong ngành hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, năng lượng và cơ khí chính xác.
Nếu bạn đang cần một loại inox có chất lượng vượt trội, bền bỉ, không gỉ sét và dễ gia công, thì 02Cr18Ni11 chính là sự lựa chọn hàng đầu.
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 |

