Vật liệu 06Cr18Ni11Ti
Vật liệu 06Cr18Ni11Ti là gì?
Vật liệu 06Cr18Ni11Ti là một loại thép không gỉ austenit có chứa titan, thuộc nhóm thép tương đương với Inox 321 trong tiêu chuẩn quốc tế. Sự bổ sung nguyên tố titan (Ti) trong hợp kim giúp ổn định cấu trúc austenit, ngăn ngừa hiện tượng kết tủa cacbua crom (Cr23C6) ở ranh giới hạt trong quá trình hàn hoặc nhiệt luyện, từ đó tăng cường khả năng chống ăn mòn liên tinh và duy trì độ bền ở nhiệt độ cao.
Với đặc tính chịu nhiệt tốt, khả năng chống oxy hóa mạnh và tính dẻo dai cao, vật liệu 06Cr18Ni11Ti được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng đòi hỏi hoạt động ở môi trường có nhiệt độ cao hoặc có nguy cơ ăn mòn mạnh như hóa chất, năng lượng, hàng không, và công nghiệp dầu khí.
Thành phần hóa học của vật liệu 06Cr18Ni11Ti
| 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 – 12.0 |
| Ti (Titan) | ≥ 5 × C và ≤ 0.80 |
| Fe (Sắt) | Còn lại |
Thành phần titan trong hợp kim đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo cacbua titan (TiC), giúp hấp thụ carbon dư thừa và ngăn chặn quá trình tạo cacbua crom – nguyên nhân chính gây ăn mòn liên tinh trong thép không gỉ.
Tính chất cơ lý của vật liệu 06Cr18Ni11Ti
Vật liệu 06Cr18Ni11Ti có sự cân bằng tốt giữa tính dẻo, độ bền và khả năng chịu nhiệt. Một số đặc trưng cơ học điển hình bao gồm:
| 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 |
Vật liệu duy trì độ bền cao và ổn định trong khoảng nhiệt độ từ -196°C đến khoảng 800°C. Tuy nhiên, để đạt hiệu quả tối đa về khả năng chống ăn mòn và độ bền nhiệt, việc xử lý nhiệt đúng quy trình là rất quan trọng.
Ưu điểm của vật liệu 06Cr18Ni11Ti
- Chống ăn mòn cao: Nhờ hàm lượng Cr và Ni cao cùng với Ti, vật liệu có khả năng chống lại ăn mòn trong các môi trường axit và kiềm nhẹ.
- Chống ăn mòn liên tinh: Nguyên tố Ti giúp ngăn chặn sự hình thành cacbua crom, bảo vệ cấu trúc hạt thép khỏi sự suy giảm độ bền liên kết.
- Chịu nhiệt tốt: Có thể hoạt động bền bỉ trong môi trường nhiệt độ lên tới 800°C.
- Tính dẻo và khả năng gia công tốt: Có thể hàn, cán, uốn, kéo mà không bị nứt gãy.
- Tính ổn định cấu trúc: Duy trì pha austenit ổn định trong nhiều điều kiện vận hành khác nhau.
Nhược điểm của vật liệu 06Cr18Ni11Ti
- Giá thành cao: Do thành phần hợp kim chứa lượng lớn Ni và Ti nên chi phí sản xuất cao.
- Khó đánh bóng hơn inox 304 hoặc 316: Do sự hiện diện của Ti làm tăng độ cứng vi mô.
- Giảm tính dẻo ở nhiệt độ cực thấp: Dưới -200°C, vật liệu có xu hướng giòn hơn so với inox 304.
- Khả năng chịu axit mạnh (như HCl, H2SO4 đậm đặc) kém hơn Inox 316.
Ứng dụng của vật liệu 06Cr18Ni11Ti
Nhờ tính năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tuyệt vời, vật liệu 06Cr18Ni11Ti được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Công nghiệp hóa chất: Dùng chế tạo bồn chứa, ống dẫn, thiết bị phản ứng chịu nhiệt.
- Ngành hàng không: Dùng trong kết cấu chịu nhiệt, chi tiết động cơ phản lực, hệ thống ống xả.
- Công nghiệp năng lượng: Dùng trong bộ trao đổi nhiệt, nồi hơi, ống dẫn hơi nước siêu nhiệt.
- Công nghiệp thực phẩm: Ứng dụng trong các thiết bị gia nhiệt, lò sấy, nồi hấp, bồn chứa axit hữu cơ.
- Ngành dầu khí: Dùng trong hệ thống ống dẫn, van chịu ăn mòn và áp suất cao.
- Xây dựng: Sử dụng cho các chi tiết trang trí ngoài trời có yêu cầu chịu thời tiết tốt.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 06Cr18Ni11Ti
Để đạt được tính chất tối ưu, vật liệu 06Cr18Ni11Ti thường được xử lý nhiệt theo quy trình:
- Gia nhiệt: Ổn định ở nhiệt độ 950 – 1100°C.
- Giữ nhiệt: Trong khoảng 30 – 60 phút tùy theo độ dày vật liệu.
- Làm nguội nhanh: Bằng nước hoặc không khí để duy trì pha austenit.
- Không cần ram: Vì vật liệu không phải là loại thép tôi martensit.
Việc nhiệt luyện đúng cách giúp loại bỏ ứng suất nội, tăng độ dẻo và chống ăn mòn tối đa cho vật liệu.
Gia công và hàn vật liệu 06Cr18Ni11Ti
Gia công cơ khí:
Vật liệu 06Cr18Ni11Ti có thể được gia công bằng các phương pháp như tiện, phay, mài, khoan, kéo dây… Tuy nhiên, do độ dẻo cao nên cần sử dụng dụng cụ cắt chuyên dụng bằng hợp kim cứng và tốc độ cắt trung bình.
Hàn:
06Cr18Ni11Ti có thể hàn bằng nhiều phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay, plasma… Khi hàn cần sử dụng dây hàn có thành phần tương đương hoặc cao hơn, như ER347 hoặc ER321, để đảm bảo khả năng chống ăn mòn sau hàn.
Không cần ủ sau hàn, nhưng nếu chi tiết làm việc trong môi trường ăn mòn cao hoặc nhiệt độ > 600°C, có thể ủ ổn định ở 850°C trong 2 giờ để tối ưu tính năng.
So sánh vật liệu 06Cr18Ni11Ti với các mác thép tương tự
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương | Ghi chú |
|---|---|---|
| GB (Trung Quốc) | 06Cr18Ni11Ti | Chuẩn nội địa |
| AISI (Mỹ) | 321 | Mác tương đương phổ biến |
| EN (Châu Âu) | X6CrNiTi18-10 | Chuẩn DIN/EN |
| JIS (Nhật Bản) | SUS321 | Dùng rộng rãi trong ngành công nghiệp Nhật |
| UNS | S32100 | Ký hiệu quốc tế |
So với inox 304, vật liệu 06Cr18Ni11Ti có ưu thế hơn về khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn liên tinh, nhưng giá thành cao hơn. So với inox 316, vật liệu này chịu axit yếu hơn do thiếu Mo, song lại có độ ổn định nhiệt vượt trội hơn.
Thị trường và xu hướng sử dụng vật liệu 06Cr18Ni11Ti
Trên thị trường Việt Nam, vật liệu 06Cr18Ni11Ti đang được nhiều doanh nghiệp trong các lĩnh vực năng lượng, thực phẩm và hóa chất lựa chọn. Sản phẩm dạng tấm, cuộn, ống và thanh tròn đặc đều có sẵn, đáp ứng tiêu chuẩn ASTM A240, A312, A276.
Nhu cầu tăng mạnh trong các năm gần đây, nhất là ở lĩnh vực thiết bị chịu nhiệt cao và công trình hóa dầu, do vật liệu này vừa đảm bảo chất lượng, vừa dễ tìm nguồn cung thay thế cho inox 321 nhập khẩu từ Nhật và Hàn Quốc.
Kết luận
Vật liệu 06Cr18Ni11Ti là loại thép không gỉ austenit ổn định titan, có khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt và hàn tốt. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong môi trường nhiệt độ cao và hóa chất khắc nghiệt, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp hóa dầu, năng lượng, hàng không và thực phẩm.
Sự kết hợp hoàn hảo giữa độ bền, khả năng chống oxy hóa và ổn định cấu trúc giúp 06Cr18Ni11Ti trở thành một trong những vật liệu thép không gỉ được ưa chuộng nhất hiện nay.
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 |

