Vật liệu 04Cr18Ni10Nb40
Th10
Vật liệu 04Cr18Ni10Nb40
04Cr18Ni10Nb40 là gì?
04Cr18Ni10Nb40 là một loại thép không gỉ austenitic ổn định bằng Niobium (Nb), tương đương với thép SUS347 trong tiêu chuẩn Nhật Bản hoặc AISI 347 theo tiêu chuẩn Mỹ. Đây là phiên bản cải tiến của thép 304 và 321, được bổ sung nguyên tố Niobium (Nb) để ngăn ngừa hiện tượng kết tủa cacbit crom (Cr23C6) tại vùng ranh giới hạt khi thép bị nung ở nhiệt độ 450–850°C – nguyên nhân chính gây ra ăn mòn tinh giới (intergranular corrosion).
Nhờ thành phần hợp kim được tối ưu hóa với hàm lượng carbon thấp (≤ 0.04%), chrom (Cr) và niken (Ni) cao cùng niobium (Nb), thép 04Cr18Ni10Nb40 có khả năng chịu nhiệt, chống oxy hóa và chống ăn mòn tốt trong môi trường hóa chất và khí nóng.
Đây là vật liệu được sử dụng phổ biến trong các thiết bị làm việc lâu dài ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như đường ống hơi, thiết bị trao đổi nhiệt, bộ phận buồng đốt, hoặc chi tiết trong ngành hóa dầu và hàng không.
Thành phần hóa học của 04Cr18Ni10Nb40
Bảng dưới đây thể hiện thành phần hóa học điển hình của thép 04Cr18Ni10Nb40 (% khối lượng):
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) | Vai trò |
|---|---|---|
| C | ≤ 0.04 | Giảm nguy cơ nhạy cảm hóa, tăng khả năng hàn |
| Si | ≤ 1.00 | Cải thiện khả năng chống oxy hóa |
| Mn | ≤ 2.00 | Tăng độ bền kéo và độ dẻo |
| P | ≤ 0.035 | Giới hạn tạp chất, tránh giòn nóng |
| S | ≤ 0.030 | Giảm nguy cơ nứt nóng khi hàn |
| Cr | 17.0 – 19.0 | Tạo lớp màng thụ động chống ăn mòn |
| Ni | 9.0 – 13.0 | Ổn định pha austenit, tăng độ dẻo |
| Nb | 0.3 – 0.8 | Ổn định carbon, ngăn kết tủa cacbit Cr23C6 |
| N | ≤ 0.10 | Tăng giới hạn chảy và cải thiện độ bền |
Nhờ có Niobium (Nb), carbon sẽ kết hợp với Nb tạo thành niobium carbide (NbC) thay vì cacbit crom, giúp giữ lại lượng crom trong dung dịch rắn, duy trì khả năng chống ăn mòn tinh giới và chống oxy hóa ở nhiệt độ cao.
Tính chất cơ lý của 04Cr18Ni10Nb40
Các tính chất cơ học điển hình của thép 04Cr18Ni10Nb40 ở trạng thái ủ (annealed):
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Độ bền kéo (σb) | ≥ 520 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | ≥ 205 MPa |
| Độ giãn dài (δ5) | ≥ 40% |
| Độ cứng (HB) | ≤ 187 |
| Tỷ trọng | 7.93 g/cm³ |
| Mô đun đàn hồi | 193 GPa |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 17.2 ×10⁻⁶ /°C (20–100°C) |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | ≤ 900°C |
Vật liệu có khả năng duy trì cơ tính ổn định ở nhiệt độ cao, đồng thời có độ dai va đập tốt khi làm việc ở nhiệt độ thấp.
Ưu điểm của 04Cr18Ni10Nb40
- Chống ăn mòn tinh giới rất tốt:
Nguyên tố Niobium (Nb) liên kết với carbon, ngăn chặn sự hình thành cacbit crom – nguyên nhân gây ăn mòn tinh giới sau khi hàn hoặc khi làm việc ở nhiệt độ cao. - Chịu nhiệt và chống oxy hóa cao:
Có thể làm việc lâu dài ở 850–900°C mà không mất đi cơ tính hoặc lớp màng bảo vệ bề mặt. - Tính hàn tốt:
Dễ dàng hàn bằng các phương pháp MIG, TIG hoặc hồ quang tay. Vật liệu ít bị nứt nóng hoặc giòn vùng ảnh hưởng nhiệt. - Tính dẻo và độ bền cao:
Dễ uốn, dập, kéo hoặc tạo hình trong quá trình gia công nguội. - Ổn định tổ chức vi mô:
Không bị nhạy cảm hóa như thép 304 sau khi hàn hoặc gia nhiệt, đảm bảo tuổi thọ thiết bị lâu dài.
Nhược điểm của 04Cr18Ni10Nb40
- Giá thành cao hơn so với 304 hoặc 321.
- Gia công cơ khí khó hơn do độ cứng và độ dẻo cao.
- Không nên sử dụng trong môi trường có axit mạnh (HCl, H2SO4 đậm đặc).
- Khi hàn với vật liệu khác cần kiểm soát tốt để tránh ăn mòn điện hóa.
Ứng dụng của 04Cr18Ni10Nb40
Thép 04Cr18Ni10Nb40 là vật liệu chuyên dụng cho các ứng dụng chịu nhiệt và ăn mòn cao trong nhiều lĩnh vực công nghiệp:
1. Ngành năng lượng và điện
- Ống dẫn khí nóng, ống khói, bộ phận buồng đốt trong tua-bin hơi hoặc tua-bin khí.
- Bộ trao đổi nhiệt, nồi hơi, ống sinh hơi trong nhà máy nhiệt điện.
2. Ngành hóa chất và dầu khí
- Bồn chứa, đường ống dẫn hóa chất, thiết bị phản ứng chịu nhiệt cao.
- Van, mặt bích, ống trao đổi nhiệt trong nhà máy lọc dầu, hóa chất hoặc phân bón.
3. Ngành hàng không
- Các chi tiết chịu nhiệt trong động cơ phản lực hoặc thiết bị dẫn khí nóng.
4. Ngành ô tô
- Hệ thống ống xả, bộ chuyển đổi xúc tác, các chi tiết động cơ chịu nhiệt.
5. Ngành thực phẩm và y tế
- Các thiết bị gia nhiệt, sấy, tiệt trùng, hoặc hấp khử trùng.
- Bề mặt inox chịu nhiệt, chống rỉ, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh.
6. Ngành xây dựng – công nghiệp nặng
- Dùng cho kết cấu kim loại ngoài trời, thiết bị luyện kim, các bộ phận chịu oxi hóa ở nhiệt độ cao.
Quy trình nhiệt luyện của 04Cr18Ni10Nb40
Thép 04Cr18Ni10Nb40 được xử lý nhiệt chủ yếu nhằm phục hồi tổ chức và loại bỏ ứng suất nội:
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 950–1100°C, sau đó làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí.
→ Giúp khôi phục pha austenit, tăng độ dẻo, giảm ứng suất. - Không thể tôi – ram: Vì là thép austenitic nên không thể tăng độ cứng bằng nhiệt luyện.
- Gia công nguội: Có thể tăng độ bền thông qua cán nguội hoặc kéo nguội, nhưng cần ủ lại để tránh giảm dẻo.
Gia công và hàn của 04Cr18Ni10Nb40
- Gia công cơ khí:
Sử dụng dao hợp kim cứng hoặc gốm, tốc độ cắt vừa phải, làm mát bằng dung dịch gốc dầu.
Độ dẻo cao khiến vật liệu khó cắt, nhưng dễ tạo hình nguội. - Hàn:
Dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hoặc hồ quang tay.
Que hàn tương thích: ER347 hoặc ER347Si, có thành phần Nb để ổn định cấu trúc vùng hàn.
Không cần ủ lại sau hàn, vì Nb đã ngăn hiện tượng nhạy cảm hóa.
Tiêu chuẩn tương đương của 04Cr18Ni10Nb40
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương |
|---|---|
| GB (Trung Quốc) | 04Cr18Ni10Nb40 |
| JIS (Nhật Bản) | SUS347 |
| ASTM (Mỹ) | AISI 347 |
| DIN (Đức) | 1.4550 |
| EN | X6CrNiNb18-10 |
Vật liệu 04Cr18Ni10Nb40 chính là thép không gỉ SUS347 / AISI 347, nổi tiếng về khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tinh giới.
Thị trường và xu hướng sử dụng 04Cr18Ni10Nb40 tại Việt Nam
Trong ngành cơ khí – luyện kim Việt Nam, thép 04Cr18Ni10Nb40 đang được sử dụng ngày càng phổ biến để thay thế các loại inox 304 hoặc 321 trong môi trường nhiệt độ cao và có khả năng oxy hóa mạnh.
Các dạng sản phẩm phổ biến gồm: thép tấm, thanh tròn, ống hàn, ống đúc, dây hàn và phụ kiện inox.
Nguồn cung chủ yếu từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan và châu Âu.
Ứng dụng tập trung ở:
- Nhà máy điện, nhà máy lọc dầu, công nghiệp hóa chất, chế biến thực phẩm.
- Ngành chế tạo thiết bị chịu nhiệt, ống khói, lò công nghiệp.
Với xu hướng đòi hỏi tuổi thọ và độ tin cậy cao, thép 04Cr18Ni10Nb40 đang trở thành vật liệu tiêu chuẩn trong các dự án trọng điểm của ngành năng lượng và cơ khí chế tạo Việt Nam.
Kết luận
Vật liệu 04Cr18Ni10Nb40 là loại thép không gỉ austenitic ổn định bằng niobium, có khả năng chống ăn mòn tinh giới và chịu nhiệt xuất sắc. Với thành phần Cr–Ni–Nb tối ưu, vật liệu này duy trì độ bền cơ học tốt ở nhiệt độ cao, đồng thời hạn chế tối đa hiện tượng suy giảm chống gỉ sau hàn.
So với các loại thép không gỉ thông thường như 304 hoặc 321, 04Cr18Ni10Nb40 (SUS347) có hiệu suất vượt trội trong các môi trường chịu nhiệt và ăn mòn cao, là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành năng lượng, hóa dầu, và hàng không.
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 |
1.4550 stainless steel
1.4550 stainless steel 1.4550 stainless steel là gì? 1.4550 là thép không gỉ duplex, còn [...]
Th11
Cuộn Inox 304 0.07mm
Cuộn Inox 304 0.07mm – Mỏng Nhẹ, Độ Bền Cao, Đảm Bảo Chất Lượng Cuộn [...]
Th5
Khả Năng Chống Ăn Mòn Ứng Suất Của Inox 15X18H12C4TЮ Ra Sao
Khả Năng Chống Ăn Mòn Ứng Suất Của Inox 15X18H12C4TЮ Ra Sao? Inox 15X18H12C4TЮ là [...]
Th4
Inox 1.4062 Có Thể Chịu Được Nhiệt Độ Bao Nhiêu
Inox 1.4062 Có Thể Chịu Được Nhiệt Độ Bao Nhiêu? Inox 1.4062 là một loại [...]
Th3
Thép X10NiCrSi35-19
Thép X10NiCrSi35-19 Thép X10NiCrSi35-19 là gì? Thép X10NiCrSi35-19 là một loại thép không gỉ austenitic [...]
Th9
