Vật liệu 06Cr18Ni11Nb
Vật liệu 06Cr18Ni11Nb là gì?
06Cr18Ni11Nb là một loại thép không gỉ austenit ổn định niobi (Nb), thuộc nhóm thép chịu nhiệt và chống ăn mòn cao, tương đương với mác thép Inox 347 trong tiêu chuẩn quốc tế. Việc bổ sung nguyên tố niobi (Nb) vào thành phần hợp kim giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn liên tinh, ổn định cấu trúc austenit và duy trì cơ tính của vật liệu ở nhiệt độ cao.
Khác với inox 321 (ổn định bằng titan), inox 347 sử dụng niobi để kết hợp với cacbon, tạo thành cacbua niobi (NbC) bền vững, ngăn cản hiện tượng kết tủa cacbua crom (Cr23C6) ở ranh giới hạt khi vật liệu chịu tác động nhiệt. Nhờ đó, 06Cr18Ni11Nb thể hiện hiệu suất vượt trội trong các ứng dụng yêu cầu chịu nhiệt, chống oxy hóa và chống ăn mòn cao.
Thành phần hóa học của vật liệu 06Cr18Ni11Nb
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.08 |
| Si (Silic) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 2.00 |
| P (Photpho) | ≤ 0.035 |
| S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.030 |
| Cr (Crom) | 17.0 – 19.0 |
| Ni (Niken) | 9.0 – 13.0 |
| Nb (Niobi) | ≥ 10 × C và ≤ 1.00 |
| Fe (Sắt) | Còn lại |
Nguyên tố Nb (niobi) trong hợp kim không chỉ giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn liên tinh mà còn cải thiện độ bền ở nhiệt độ cao, giúp vật liệu thích hợp cho các ứng dụng trong ngành nhiệt luyện, năng lượng và hóa chất.
Tính chất cơ lý của vật liệu 06Cr18Ni11Nb
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Độ bền kéo (σb) | ≥ 520 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | ≥ 205 MPa |
| Độ giãn dài tương đối (δ5) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 187 |
| Mật độ | 7.93 g/cm³ |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1390 – 1420°C |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | ≤ 850°C |
Vật liệu 06Cr18Ni11Nb có khả năng giữ vững cơ tính và độ bền ở nhiệt độ cao, đồng thời thể hiện khả năng chống oxy hóa và ăn mòn mạnh trong môi trường có axit loãng, kiềm và khí nóng.
Ưu điểm của vật liệu 06Cr18Ni11Nb
- Chống ăn mòn liên tinh hiệu quả: Nhờ niobi kết hợp với cacbon tạo thành NbC, ngăn ngừa sự tạo thành cacbua crom gây ăn mòn liên tinh.
- Ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao: Pha austenit duy trì tốt đến 850°C mà không bị phân hủy hoặc biến dạng.
- Tính hàn tốt: Có thể hàn bằng hầu hết các phương pháp thông dụng mà không cần ủ sau hàn.
- Khả năng chống oxy hóa tuyệt vời: 06Cr18Ni11Nb có thể chống lại quá trình oxy hóa trong không khí, hơi nước hoặc khí thải ở nhiệt độ cao.
- Tính dẻo và độ bền cao: Dễ gia công cơ khí, cán, uốn, kéo sợi.
Nhược điểm của vật liệu 06Cr18Ni11Nb
- Giá thành cao: Do thành phần hợp kim chứa Ni và Nb có giá trị cao.
- Khả năng chống axit mạnh kém hơn inox 316 (chứa Mo).
- Độ cứng cao hơn inox 304: Khi gia công cần dùng dụng cụ cắt hợp kim đặc biệt.
- Giảm khả năng chống ăn mòn trong dung dịch chứa clo ở nhiệt độ cao.
Ứng dụng của vật liệu 06Cr18Ni11Nb
Với đặc tính vượt trội về chống ăn mòn, chịu nhiệt và ổn định cấu trúc, vật liệu 06Cr18Ni11Nb được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật quan trọng:
- Công nghiệp hóa chất: Dùng trong thiết bị trao đổi nhiệt, bồn chứa hóa chất, ống dẫn và lò phản ứng.
- Công nghiệp năng lượng: Sử dụng trong nồi hơi, tua-bin hơi, hệ thống ống dẫn nhiệt, buồng đốt.
- Ngành hàng không: Ứng dụng trong chi tiết chịu nhiệt, ống xả, bộ phận buồng đốt máy bay.
- Ngành dầu khí: Làm van, mặt bích, ống chịu ăn mòn và áp suất cao.
- Công nghiệp thực phẩm: Dùng trong thiết bị chế biến, hệ thống trao đổi nhiệt, bồn chứa.
- Ngành cơ khí chính xác: Gia công chi tiết yêu cầu độ bền và tính ổn định cao.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 06Cr18Ni11Nb
Vật liệu 06Cr18Ni11Nb có thể được ủ ổn định hoặc tôi dung dịch rắn để đạt hiệu quả cao nhất:
- Gia nhiệt: Nhiệt độ 950 – 1100°C.
- Giữ nhiệt: 30 – 60 phút tùy theo chiều dày vật liệu.
- Làm nguội nhanh: Bằng nước hoặc không khí.
- Ủ ổn định (tùy chọn): 850°C trong 1 – 2 giờ để tăng khả năng chống ăn mòn liên tinh.
Xử lý nhiệt đúng quy trình giúp loại bỏ ứng suất, giữ pha austenit bền và ngăn sự hình thành cacbua crom.
Gia công và hàn vật liệu 06Cr18Ni11Nb
Gia công cơ khí:
- Có thể gia công dễ dàng bằng phương pháp tiện, phay, mài, kéo, cán nguội hoặc cán nóng.
- Nên sử dụng dao cắt bằng hợp kim cứng và tốc độ cắt trung bình để giảm ma sát và tránh biến cứng bề mặt.
Hàn:
06Cr18Ni11Nb có khả năng hàn tốt bằng nhiều phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay, plasma hoặc điện trở.
- Sử dụng dây hàn tương đương ER347 hoặc ER347Si để đảm bảo chống ăn mòn sau hàn.
- Không cần ủ sau hàn, nhưng trong môi trường khắc nghiệt, có thể ủ ổn định ở 850°C để phục hồi tính năng kim loại.
So sánh vật liệu 06Cr18Ni11Nb với các mác thép tương tự
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương | Ghi chú |
|---|---|---|
| GB (Trung Quốc) | 06Cr18Ni11Nb | Tương đương inox 347 |
| AISI (Mỹ) | 347 | Mác quốc tế phổ biến |
| EN (Châu Âu) | X6CrNiNb18-10 | Theo tiêu chuẩn DIN/EN |
| JIS (Nhật Bản) | SUS347 | Ứng dụng phổ biến tại châu Á |
| UNS | S34700 | Mã UNS quốc tế |
So sánh nhanh:
- So với inox 304: 06Cr18Ni11Nb có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn liên tinh tốt hơn.
- So với inox 316: inox 316 có khả năng chống axit mạnh hơn, nhưng 06Cr18Ni11Nb chịu nhiệt cao hơn.
- So với inox 321: cả hai đều chống ăn mòn liên tinh, nhưng Nb trong inox 347 (06Cr18Ni11Nb) ổn định hơn Ti khi làm việc ở môi trường nhiệt độ rất cao (> 850°C).
Ứng dụng thực tế trong công nghiệp Việt Nam
Hiện nay, thép 06Cr18Ni11Nb được nhiều nhà máy cơ khí, hóa chất và năng lượng tại Việt Nam sử dụng cho:
- Ống dẫn hơi áp suất cao, bộ trao đổi nhiệt, buồng đốt lò công nghiệp, thiết bị phản ứng hóa học, và van chịu nhiệt.
- Các công ty chế tạo lò hơi, thiết bị dầu khí, cũng chọn 06Cr18Ni11Nb thay thế inox 304/321 để nâng cao tuổi thọ.
Ngoài ra, vật liệu này còn được dùng trong thiết bị chế biến thực phẩm, dược phẩm – nơi yêu cầu bề mặt sáng, chống ăn mòn và dễ vệ sinh.
Xu hướng và thị trường vật liệu 06Cr18Ni11Nb
Tại thị trường châu Á, đặc biệt là Trung Quốc, Nhật Bản và Việt Nam, nhu cầu về inox 347 (06Cr18Ni11Nb) tăng nhanh trong lĩnh vực hóa dầu, nhiệt điện và thiết bị công nghiệp nặng.
Với khả năng thay thế inox 321 trong nhiều ứng dụng khắt khe hơn, 06Cr18Ni11Nb ngày càng được xem là lựa chọn tối ưu cho các kết cấu chịu nhiệt dài hạn.
Dạng sản phẩm phổ biến:
- Tấm thép: dày 1 – 50 mm
- Ống thép: phi 6 – 530 mm
- Thanh tròn đặc: Ø10 – Ø300 mm
- Dây hàn inox 347: dùng trong công nghiệp chế tạo
Kết luận
Vật liệu 06Cr18Ni11Nb là thép không gỉ austenit ổn định bằng niobi, có khả năng chống ăn mòn liên tinh, chịu nhiệt và hàn tốt.
Nhờ ưu điểm vượt trội về độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng ổn định cấu trúc, vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa chất, năng lượng, hàng không, dầu khí và thực phẩm.
So với inox 321, vật liệu 06Cr18Ni11Nb thể hiện tính ổn định và khả năng chịu nhiệt tốt hơn, là lựa chọn đáng tin cậy cho các thiết bị vận hành liên tục trong môi trường khắc nghiệt.
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 |

