Vật liệu 06Cr19Ni9NbN
Th10
Vật liệu 06Cr19Ni9NbN
06Cr19Ni9NbN là gì?
06Cr19Ni9NbN là một loại thép không gỉ Austenitic cao cấp, được cải tiến từ mác thép 304 tiêu chuẩn bằng cách bổ sung các nguyên tố hợp kim niobi (Nb) và nitơ (N). Hai nguyên tố này giúp tăng cường cơ tính, cải thiện khả năng chống ăn mòn kẽ hở và ăn mòn tinh giới, đồng thời ngăn ngừa sự hình thành cacbit crom trong quá trình hàn hoặc gia công nhiệt.
Trong thực tế, 06Cr19Ni9NbN tương đương với mác thép SUS347N hoặc X6CrNiNb18-10 theo tiêu chuẩn quốc tế. Đây là loại thép được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nặng, thực phẩm, năng lượng và hóa chất, nơi yêu cầu vật liệu vừa có độ bền cao, vừa đảm bảo khả năng chống ăn mòn tốt trong điều kiện khắc nghiệt.
Cấu trúc Austenitic của 06Cr19Ni9NbN đảm bảo tính ổn định vi mô, khả năng hàn và gia công cơ khí tốt, đồng thời vẫn duy trì được độ dẻo cao – một đặc tính quan trọng trong thiết kế và chế tạo các chi tiết chịu lực.
Thành phần hóa học của 06Cr19Ni9NbN
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0,06 |
| Silic | Si | ≤ 1,00 |
| Mangan | Mn | ≤ 2,00 |
| Phốt pho | P | ≤ 0,035 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0,030 |
| Crom | Cr | 17,0 – 19,0 |
| Niken | Ni | 8,0 – 10,5 |
| Niobi | Nb | 8 x %C – 1,0 |
| Nitơ | N | 0,10 – 0,20 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Sự có mặt của Nb (niobi) giúp ổn định cacbit, ngăn hiện tượng kết tủa Cr23C6 ở biên hạt – nguyên nhân chính gây ăn mòn tinh giới khi thép tiếp xúc với môi trường axit hoặc được hàn ở nhiệt độ cao. Trong khi đó, nitơ (N) đóng vai trò như một nguyên tố tăng cường độ bền chảy, giúp vật liệu có khả năng chịu tải tốt hơn mà vẫn giữ được độ dẻo dai cần thiết.
Tính chất cơ lý của 06Cr19Ni9NbN
Tính chất cơ học
| Tính chất | Đơn vị | Giá trị trung bình |
|---|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | MPa | 550 – 750 |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | MPa | ≥ 230 |
| Độ giãn dài sau khi đứt (δ5) | % | ≥ 40 |
| Độ cứng (HB) | – | ≤ 187 |
| Khối lượng riêng | g/cm³ | 7,93 |
Thép 06Cr19Ni9NbN có độ bền kéo và độ bền chảy cao hơn đáng kể so với 304 hoặc 304L, nhờ tác động cộng hưởng của Niobi và Nitơ, giúp cải thiện khả năng chịu tải, chống biến dạng và tăng tuổi thọ chi tiết trong môi trường khắc nghiệt.
Tính chất vật lý
| Tính chất | Đơn vị | Giá trị |
|---|---|---|
| Điện trở suất (20°C) | μΩ·m | 0,72 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 10⁻⁶/K | 17,2 |
| Dẫn nhiệt | W/m·K | 15,5 |
| Nhiệt dung riêng | J/kg·K | 500 |
| Nhiệt độ nóng chảy | °C | 1400 – 1450 |
Nhờ cấu trúc Austenitic ổn định, 06Cr19Ni9NbN vẫn giữ được độ bền và khả năng chống oxy hóa tốt trong dải nhiệt độ từ -196°C đến 850°C.
Ưu điểm của 06Cr19Ni9NbN
- Chống ăn mòn tinh giới hiệu quả:
Niobi kết hợp với carbon tạo thành NbC, giúp crom không bị “rút” khỏi vùng biên hạt – nhờ đó ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn tinh giới khi thép tiếp xúc với môi trường axit hoặc khi hàn. - Cường độ cơ học cao:
Nitơ (N) làm tăng độ bền chảy và độ bền kéo, giúp thép chịu tải trọng và áp lực cao mà không bị biến dạng. - Khả năng hàn tuyệt vời:
Có thể hàn bằng hầu hết các phương pháp MIG, TIG, hồ quang tay… mà không cần gia nhiệt trước. - Khả năng chịu nhiệt tốt:
Duy trì cơ tính ổn định đến khoảng 850°C, thích hợp cho thiết bị trao đổi nhiệt, turbine hoặc ống dẫn hơi. - Không nhiễm từ:
Giúp sử dụng trong các thiết bị điện, y sinh hoặc môi trường yêu cầu chống nhiễm từ.
Nhược điểm của 06Cr19Ni9NbN
- Giá thành sản xuất cao do yêu cầu kiểm soát chặt hàm lượng Nb và N.
- Khi gia công nguội mạnh, vật liệu có thể bị biến cứng, cần ủ tái kết tinh để phục hồi độ dẻo.
- Không thích hợp cho môi trường chứa axit mạnh như HCl, H₂SO₄ đặc ở nhiệt độ cao.
Quy trình nhiệt luyện của 06Cr19Ni9NbN
- Ủ dung dịch:
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbit crom.
- Tái kết tinh (nếu cần):
- Nhiệt độ: 950°C
- Dùng khi vật liệu bị biến cứng do gia công nguội mạnh.
- Không tôi hoặc ram:
Vì đây là thép Austenitic, không thể hóa bền bằng xử lý nhiệt – chỉ có thể tăng cứng bằng gia công nguội.
Gia công cơ khí và hàn của 06Cr19Ni9NbN
Vật liệu 06Cr19Ni9NbN có thể gia công tốt bằng các phương pháp thông thường như tiện, phay, khoan, hoặc dập sâu. Tuy nhiên, do xu hướng biến cứng khi gia công nguội, cần dùng dao hợp kim cứng và tốc độ cắt vừa phải để tránh sinh nhiệt quá cao.
Khi hàn, nên sử dụng que hoặc dây hàn tương đương như ER347, ER308Nb, hoặc ER308LN để đảm bảo thành phần hóa học đồng nhất với kim loại nền. Sau hàn, không cần xử lý nhiệt nhưng nên làm sạch lớp oxit để khôi phục khả năng chống ăn mòn.
Ứng dụng của 06Cr19Ni9NbN
- Ngành hóa chất:
Dùng trong các thiết bị phản ứng, bồn chứa, đường ống và hệ thống dẫn hóa chất có tính ăn mòn cao. - Ngành năng lượng:
Sử dụng cho bộ trao đổi nhiệt, turbine hơi nước, đường ống chịu nhiệt và thiết bị lọc dầu. - Ngành thực phẩm và dược phẩm:
Ứng dụng trong các bồn lên men, nồi nấu, đường ống dẫn và thiết bị chế biến yêu cầu tiêu chuẩn vệ sinh cao. - Công nghiệp đóng tàu và hàng hải:
Thích hợp cho các cấu kiện tiếp xúc với nước biển, hơi muối nhờ khả năng chống ăn mòn clorua. - Công nghiệp xây dựng – trang trí:
Dùng trong kết cấu kiến trúc cao cấp, lan can, cầu thang, khung chịu lực nhờ tính bền và độ sáng bóng.
So sánh 06Cr19Ni9NbN với 304 và 347
| Thuộc tính | 06Cr19Ni9NbN | 304 | 347 |
|---|---|---|---|
| Hàm lượng Nb | Có | Không | Có |
| Hàm lượng N | Có | Không | Không |
| Chống ăn mòn tinh giới | Rất tốt | Trung bình | Tốt |
| Độ bền kéo | Cao | Trung bình | Cao |
| Khả năng chịu nhiệt | Rất tốt | Trung bình | Tốt |
| Giá thành | Cao hơn | Thấp hơn | Trung bình |
Như vậy, 06Cr19Ni9NbN là sự kết hợp giữa các ưu điểm của 304 và 347, vừa bền, vừa chống ăn mòn tốt, lại ổn định trong môi trường nhiệt cao.
Thị trường và xu hướng sử dụng 06Cr19Ni9NbN
Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng 06Cr19Ni9NbN tại Việt Nam ngày càng tăng, đặc biệt trong ngành năng lượng, hóa chất và chế biến thực phẩm. Với xu hướng toàn cầu giảm thiểu niken và tăng cường nitơ, loại thép này được xem là thế hệ thép không gỉ thân thiện môi trường với hiệu năng cao và chi phí hợp lý hơn thép 316 hoặc 321 trong nhiều ứng dụng.
Các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp, nhà máy hóa chất và nhà máy thực phẩm đã bắt đầu chuyển từ thép 304 sang 06Cr19Ni9NbN để tăng tuổi thọ và giảm chi phí bảo trì.
Kết luận
06Cr19Ni9NbN là thép không gỉ Austenitic cải tiến, sở hữu sự kết hợp hoàn hảo giữa độ bền cơ học, khả năng chống ăn mòn và tính ổn định nhiệt. Với sự có mặt của Niobi và Nitơ, vật liệu này có thể đáp ứng yêu cầu khắt khe trong môi trường công nghiệp nặng, hóa chất, năng lượng và thực phẩm.
Nếu bạn đang tìm kiếm loại thép cao cấp, ổn định, bền bỉ và dễ gia công, thì 06Cr19Ni9NbN chắc chắn là lựa chọn tối ưu cho các dự án công nghiệp hiện đại.
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 |
321S12 stainless steel
321S12 stainless steel 321S12 stainless steel là gì? 321S12 stainless steel là một loại thép [...]
Th11
Inox STS305
Inox STS305 Inox STS305 là gì? Inox STS305 là loại thép không gỉ austenitic cao [...]
Th10
Ứng Dụng Phổ Biến Của Inox X2CrNiMoSi18-5-3 Trong Công Nghiệp
Ứng Dụng Phổ Biến Của Inox X2CrNiMoSi18-5-3 Trong Công Nghiệp 1. Giới Thiệu Chung Inox [...]
Th3
