Vật liệu 03X18H11
Vật liệu 03X18H11 là gì?
Vật liệu 03X18H11 (theo ký hiệu tiếng Nga: 03Х18Н11) là loại thép không gỉ austenitic Cr-Ni thuộc nhóm thép không gỉ cao cấp được sản xuất theo tiêu chuẩn GOST của Nga. Đây là loại thép tương đương với AISI 304L hoặc AISI 305 trong tiêu chuẩn Mỹ và X2CrNi19-11 (1.4306) trong tiêu chuẩn châu Âu.
Chữ “03” trong ký hiệu thể hiện hàm lượng carbon cực thấp (≤ 0,03%), điều này giúp giảm thiểu nguy cơ ăn mòn liên tinh sau khi hàn hoặc khi làm việc ở nhiệt độ cao. Với thành phần Cr ~18% và Ni ~11%, thép 03X18H11 có cấu trúc austenitic ổn định, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, dễ gia công, và hàn tốt mà không cần xử lý nhiệt sau hàn.
Nhờ các đặc tính vượt trội, thép 03X18H11 được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, năng lượng, hàng không và y tế, nơi yêu cầu vật liệu tinh khiết, không nhiễm từ và có khả năng chống ăn mòn cao.
Thành phần hóa học của vật liệu 03X18H11
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) | Vai trò |
|---|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.03 | Giảm nguy cơ kết tủa cacbit, tăng khả năng chống ăn mòn liên tinh |
| Cr (Chromium) | 17.0 – 19.0 | Hình thành lớp oxit Cr₂O₃ chống ăn mòn và oxy hóa |
| Ni (Nickel) | 10.0 – 12.0 | Tăng độ dẻo, ổn định cấu trúc austenitic và khả năng chịu nhiệt |
| Mn (Manganese) | ≤ 2.0 | Cải thiện độ bền kéo và khả năng hàn |
| Si (Silicon) | ≤ 1.0 | Nâng cao khả năng chống oxy hóa ở nhiệt cao |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.035 | Giảm nguy cơ giòn hàn, giúp dễ gia công |
| S (Sulfur) | ≤ 0.020 | Hạn chế nứt và tăng độ tinh khiết |
| N (Nitrogen) | ≤ 0.10 | Tăng độ bền chảy, độ cứng và chống ăn mòn rỗ |
| Fe (Sắt) | Còn lại | Thành phần nền chính |
Sự kết hợp hài hòa giữa Cr và Ni tạo nên cấu trúc austenitic bền vững, đồng thời hàm lượng C cực thấp (0.03%) giúp ngăn chặn sự tạo thành cacbit Cr23C6 tại ranh giới hạt, đảm bảo khả năng chống ăn mòn liên tinh tối ưu.
Tính chất cơ lý của vật liệu 03X18H11
| Tính chất cơ học | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | 520 – 750 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | 200 – 230 MPa |
| Độ giãn dài tương đối (δ5) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | 160 – 190 |
| Mô đun đàn hồi (E) | 193 GPa |
| Tỷ trọng | 7.93 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 17.3 × 10⁻⁶ /°C |
| Độ dẫn nhiệt | 16 W/m·K |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 600°C |
| Từ tính | Phi từ tính (ở trạng thái ủ) |
Vật liệu này có độ bền, độ dẻo và độ bền kéo cao, đồng thời vẫn giữ được tính phi từ và khả năng chịu nhiệt tốt, phù hợp với nhiều ứng dụng đòi hỏi hiệu suất lâu dài.
Ưu điểm của vật liệu 03X18H11
- Khả năng chống ăn mòn xuất sắc:
Nhờ hàm lượng Cr và Ni cao, thép 03X18H11 có thể chống lại ăn mòn rỗ, kẽ hở và liên tinh trong môi trường ẩm, hóa chất yếu hoặc nước biển nhẹ. - Hàm lượng carbon thấp:
Giúp tránh hiện tượng kết tủa cacbit tại ranh giới hạt sau hàn – nguyên nhân chính gây ăn mòn liên tinh. - Tính hàn tốt:
Có thể hàn bằng mọi phương pháp (TIG, MIG, hồ quang tay, điện trở, plasma) mà không cần nung trước. - Dẻo và dễ tạo hình:
Có thể kéo, dập, cán nguội, uốn mà không bị nứt. - Phi từ tính:
Không bị hút bởi nam châm, phù hợp cho ứng dụng điện tử, y tế, và môi trường có từ trường thấp. - Bề mặt sáng bóng, dễ đánh bóng:
Giữ được vẻ ngoài thẩm mỹ lâu dài, phù hợp với các ứng dụng trang trí và nội thất cao cấp. - Khả năng chịu nhiệt tốt:
Làm việc ổn định đến 600°C mà không giảm đáng kể cơ tính.
Nhược điểm của vật liệu 03X18H11
- Không chịu được axit mạnh (HCl, H₂SO₄ đặc).
- Có thể bị ăn mòn kẽ hở trong dung dịch có ion Cl⁻.
- Không thể hóa bền bằng nhiệt luyện.
- Giá thành cao hơn so với thép 304 thông thường do kiểm soát tạp chất nghiêm ngặt.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 03X18H11
- Ủ dung dịch (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội: bằng nước hoặc không khí nhanh.
→ Mục đích: loại bỏ cacbit, khôi phục cấu trúc austenit, tăng khả năng chống ăn mòn.
- Ủ giảm ứng suất:
- Nhiệt độ: 300 – 400°C trong 1–2 giờ.
→ Giảm ứng suất dư sau khi gia công nguội hoặc hàn.
- Nhiệt độ: 300 – 400°C trong 1–2 giờ.
- Biến cứng nguội:
- Qua cán hoặc kéo nguội, giúp tăng giới hạn bền kéo lên 850–900 MPa.
Ứng dụng của vật liệu 03X18H11
Nhờ tính chất hóa học tinh khiết và khả năng chống ăn mòn cao, 03X18H11 được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp:
1. Ngành hóa chất:
- Bồn chứa, ống dẫn, tháp chưng cất, thiết bị trao đổi nhiệt.
- Thiết bị xử lý axit yếu, dung dịch kiềm nhẹ, và dung môi hữu cơ.
2. Ngành thực phẩm – dược phẩm:
- Thiết bị trộn, bồn chứa sữa, đường ống tinh khiết, máy chiết rót.
- Dễ vệ sinh, không gỉ sét, không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
3. Ngành năng lượng:
- Bộ phận trong tuabin hơi, ống dẫn nhiệt, thiết bị chịu nhiệt độ trung bình.
4. Ngành cơ khí chính xác:
- Trục, bu lông, vòng đệm, ốc vít và chi tiết chịu ăn mòn trong môi trường ẩm.
5. Ngành y tế:
- Dụng cụ phẫu thuật, vỏ thiết bị y tế, ống truyền, chi tiết phi từ.
6. Ngành trang trí và nội thất:
- Lan can, vách ngăn, thang máy, tay vịn, đồ gia dụng inox cao cấp.
Gia công cơ khí và hàn của vật liệu 03X18H11
- Gia công cơ khí:
Dễ thực hiện trong trạng thái ủ, sử dụng dao hợp kim cứng và dung dịch làm mát. - Gia công nguội:
Có khả năng dập sâu, cán nguội, kéo dây, uốn gập mà không gãy nứt. - Hàn:
Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang tay, plasma.- Vật liệu hàn khuyến nghị: ER308L hoặc ER347.
- Không cần nung trước, có thể ủ sau hàn để phục hồi tính chống ăn mòn.
- Đánh bóng:
Cho bề mặt sáng bóng, phản chiếu tốt, dễ vệ sinh và bảo dưỡng.
So sánh vật liệu 03X18H11 với các mác thép tương đương
| Tiêu chuẩn | Mác thép tương đương | Ghi chú |
|---|---|---|
| GOST (Nga) | 03X18H11 | Mác gốc |
| AISI (Mỹ) | 304L / 305 | Hàm lượng carbon thấp, khả năng hàn tốt |
| EN (Châu Âu) | X2CrNi19-11 (1.4306) | Tương đương châu Âu |
| JIS (Nhật Bản) | SUS304L | Tương đương Nhật Bản |
| GB (Trung Quốc) | 00Cr19Ni10 | Phiên bản tương tự inox 304L Trung Quốc |
Điểm khác biệt lớn nhất là hàm lượng C cực thấp (0.03%), giúp 03X18H11 có khả năng chống ăn mòn liên tinh vượt trội hơn 08X18H10 (AISI 304) và độ sạch kim loại cao hơn.
Phân tích thị trường và khả năng thay thế
Tại Việt Nam, 03X18H11 thường được nhập khẩu từ Nga, Ukraine hoặc Trung Quốc. Dù giá thành cao hơn một chút so với inox 304, nhưng được các nhà máy hóa chất, thực phẩm, y tế và năng lượng ưu tiên lựa chọn do tính ổn định và độ sạch cao.
Các mác thép có thể thay thế:
- 12X18H10T (AISI 321): Có Ti giúp chống ăn mòn liên tinh ở nhiệt độ cao.
- 10X17H13M2T (AISI 316Ti): Có Mo, tăng khả năng chịu ăn mòn clorua.
- 08X18H10 (AISI 304): Giá thấp hơn, phù hợp môi trường nhẹ.
Kết luận
Vật liệu 03X18H11 là loại thép không gỉ Cr-Ni austenitic có hàm lượng carbon cực thấp, nổi bật với khả năng chống ăn mòn, tính hàn, dẻo và bền cao. Với đặc tính tương tự inox 304L nhưng tinh khiết hơn và ổn định hơn trong môi trường khắc nghiệt, đây là lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp yêu cầu vệ sinh, chống gỉ và độ bền vượt trội như hóa chất, thực phẩm, y tế và năng lượng.
Việc sử dụng 03X18H11 không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị mà còn đảm bảo tính an toàn, vệ sinh và hiệu suất cao trong suốt quá trình vận hành.
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 |

