Vật liệu 09X17H7Ю
Th11
Vật liệu 09X17H7Ю
Vật liệu 09X17H7Ю là gì?
Vật liệu 09X17H7Ю (theo ký hiệu Nga, còn được biết đến trong tiêu chuẩn GOST) là một loại thép không gỉ martensitic-precipitation có khả năng hóa bền cao nhờ quá trình tôi và già hóa. Vật liệu này có thành phần hợp kim đặc trưng bao gồm Cr (17%), Ni (7%), và một lượng nhỏ Al (Ю) giúp tăng cường cơ tính và khả năng chịu nhiệt.
Thép 09X17H7Ю là loại vật liệu chuyên dụng được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, công nghiệp quốc phòng và cơ khí chính xác, nơi yêu cầu vật liệu có độ bền kéo cao, tính ổn định nhiệt tốt và khả năng chống ăn mòn vượt trội.
Thành phần hóa học của vật liệu 09X17H7Ю
Theo tiêu chuẩn GOST, thành phần hóa học điển hình của thép 09X17H7Ю được thể hiện như sau (% khối lượng):
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) | Vai trò chính |
|---|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.09 | Tăng độ cứng và độ bền sau khi tôi |
| Cr (Chromium) | 16.0 – 18.0 | Tăng khả năng chống ăn mòn, tạo màng thụ động |
| Ni (Nickel) | 6.5 – 7.5 | Tăng độ dẻo, độ dai va đập và ổn định cấu trúc |
| Al (Ю / Aluminium) | 0.8 – 1.2 | Tăng khả năng hóa bền bằng kết tủa |
| Mn (Manganese) | ≤ 0.8 | Tăng độ dẻo, cải thiện quá trình luyện kim |
| Si (Silicon) | ≤ 0.8 | Tăng cường độ và tính chống oxy hóa |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.025 | Giới hạn tạp chất |
| S (Sulfur) | ≤ 0.015 | Giới hạn tạp chất, tránh giòn nóng |
Nhờ tổ hợp thành phần trên, thép 09X17H7Ю có khả năng đạt được độ cứng cao (tới 44–46 HRC) sau khi xử lý nhiệt mà vẫn giữ được tính chống ăn mòn tương đối tốt.
Tính chất cơ lý của vật liệu 09X17H7Ю
Tính chất cơ học của vật liệu 09X17H7Ю phụ thuộc nhiều vào trạng thái nhiệt luyện (tôi, già hóa, hoặc ủ). Dưới đây là một số giá trị tiêu biểu:
| Tính chất | Trạng thái tôi + già hóa | Trạng thái ủ |
|---|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | 1100 – 1400 MPa | 700 – 800 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | 900 – 1100 MPa | 400 – 500 MPa |
| Độ giãn dài (δ5) | 12 – 15% | 20 – 25% |
| Độ cứng (HRC) | 42 – 46 | 22 – 25 |
| Mật độ (g/cm³) | 7.75 | – |
| Hệ số giãn nở nhiệt (10⁻⁶/K) | 10.7 | – |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 450 – 500°C | – |
Vật liệu 09X17H7Ю có khả năng giữ độ bền cao ở nhiệt độ trung bình và chống oxy hóa tốt trong môi trường khí quyển, hơi nước hoặc dầu.
Ưu điểm của vật liệu 09X17H7Ю
- Độ bền cơ học cao: Sau quá trình tôi và già hóa, vật liệu đạt cường độ kéo rất lớn, phù hợp cho chi tiết chịu tải trọng nặng.
- Khả năng chịu mỏi tốt: Vật liệu duy trì độ bền và tính ổn định dưới điều kiện dao động tải lâu dài.
- Chống ăn mòn tốt: Hàm lượng Cr và Ni cao giúp tạo màng oxit bảo vệ bề mặt, chống rỉ sét hiệu quả.
- Ổn định nhiệt: Có thể làm việc ở nhiệt độ tới 500°C mà không mất nhiều cơ tính.
- Khả năng gia công sau xử lý: Dễ tiện, phay, mài khi ở trạng thái ủ.
- Hóa bền kết tủa hiệu quả: Nhờ nguyên tố Al, vật liệu có thể đạt cơ tính cao sau quá trình nhiệt luyện đặc biệt.
Nhược điểm của vật liệu 09X17H7Ю
- Khó hàn: Hàm lượng Cr và Al cao gây xu hướng nứt nguội khi hàn, cần biện pháp kiểm soát chặt chẽ.
- Giảm dẻo ở nhiệt độ thấp: Khi làm việc dưới -60°C, vật liệu có thể giòn nhẹ.
- Chi phí sản xuất cao: Quy trình luyện kim phức tạp và nguyên liệu hợp kim đắt đỏ.
- Khó gia công nguội: Do độ cứng cao sau tôi, cần gia công trước khi xử lý nhiệt.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 09X17H7Ю
Quy trình nhiệt luyện điển hình gồm ba giai đoạn:
- Tôi (Quenching):
- Nhiệt độ: 940 – 980°C
- Làm nguội nhanh bằng dầu hoặc không khí.
→ Mục đích: tạo tổ chức martensite siêu bão hòa.
- Già hóa (Aging):
- Nhiệt độ: 480 – 520°C trong 3–5 giờ.
→ Mục đích: tạo kết tủa pha β’-Ni₃Al giúp tăng cứng.
- Nhiệt độ: 480 – 520°C trong 3–5 giờ.
- Ram (Tempering):
- Được áp dụng nếu cần giảm ứng suất nội và cải thiện độ dai.
Quá trình nhiệt luyện này giúp tối ưu hóa cơ tính, đạt được sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo.
Ứng dụng của vật liệu 09X17H7Ю
Thép 09X17H7Ю được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật đòi hỏi vật liệu chịu tải trọng cao và có khả năng chống ăn mòn, cụ thể như:
- Ngành hàng không: trục, chi tiết chịu tải trọng cao trong động cơ phản lực, cơ cấu chốt, lò xo chịu nhiệt.
- Công nghiệp quốc phòng: linh kiện vũ khí, chi tiết máy bay, bộ phận tên lửa.
- Công nghiệp hóa chất: chi tiết bơm, van, ống dẫn trong môi trường hóa chất nhẹ.
- Công nghiệp năng lượng: turbine khí, chi tiết cơ cấu quay chịu nhiệt.
- Công nghiệp cơ khí chính xác: trục quay, bánh răng, vòng bi chịu lực.
Gia công cơ khí và khả năng hàn
- Gia công cắt gọt: vật liệu 09X17H7Ю nên gia công ở trạng thái ủ để giảm độ cứng, giúp tiện và mài dễ dàng.
- Hàn: có thể hàn bằng TIG hoặc MIG nhưng cần tiền nhiệt khoảng 250°C và ủ giảm ứng suất sau hàn.
- Đánh bóng: bề mặt đạt độ bóng cao nhờ thành phần Ni và Cr, thích hợp cho chi tiết trang bị yêu cầu thẩm mỹ.
So sánh vật liệu 09X17H7Ю với các loại thép tương đương
| Mác thép | Tiêu chuẩn | Đặc tính tương đương |
|---|---|---|
| 09X17H7Ю | GOST (Nga) | Cường độ cao, hóa bền kết tủa |
| 17-7PH | AISI (Mỹ) | Loại tương đương phổ biến nhất |
| X7CrNiAl17-7 | EN 1.4568 | Tương đương châu Âu |
| SUS 631 | JIS (Nhật Bản) | Cùng nhóm thép hóa bền kết tủa Ni-Al |
Như vậy, 09X17H7Ю tương đương với AISI 17-7PH – một loại thép không gỉ hóa bền kết tủa nổi tiếng toàn cầu.
Phân tích thị trường và khả năng thay thế
Hiện nay, 09X17H7Ю tuy không phổ biến bằng các mác thép 304, 316 hoặc 17-4PH, nhưng trong ngành cơ khí quốc phòng và hàng không Nga, nó vẫn giữ vai trò quan trọng. Tại Việt Nam, thép này thường được nhập khẩu từ Nga hoặc Trung Quốc với tên gọi tương đương như X17CrNiAl7.
Khả năng thay thế khả thi gồm các loại thép:
- 17-7PH (1.4568) – tương đương hoàn toàn về tính năng.
- 17-4PH (1.4542) – dễ gia công hơn nhưng độ bền thấp hơn.
- 15-5PH (1.4545) – tính ổn định cao hơn trong môi trường ăn mòn mạnh.
Kết luận
Vật liệu 09X17H7Ю là một trong những loại thép không gỉ martensitic hóa bền kết tủa có hiệu suất cơ học và tính năng vượt trội. Nhờ sự kết hợp của Cr, Ni và Al, thép này đạt được độ bền kéo cao, khả năng chịu nhiệt tốt và khả năng chống ăn mòn ổn định.
Tuy nhiên, chi phí sản xuất và khó khăn trong hàn – gia công giới hạn phạm vi sử dụng của nó trong những ứng dụng cao cấp, như hàng không, quân sự và năng lượng. Với những yêu cầu đặc biệt về độ bền – trọng lượng, 09X17H7Ю vẫn là một lựa chọn đáng tin cậy.
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 |
Giá Đồng CuZn40Mn2Fe1
Giá Đồng CuZn40Mn2Fe1 Giá Đồng CuZn40Mn2Fe1 là gì? Giá Đồng CuZn40Mn2Fe1 là mức giá thị [...]
Th1
Thép Inox SUSXM15J1
Thép Inox SUSXM15J1 Thép Inox SUSXM15J1 là thép không gỉ martensitic chất lượng cao, nổi [...]
Th10
Đồng Lục Giác Phi 100
Đồng Lục Giác Phi 100 Đồng Lục Giác Phi 100 là gì? Đồng Lục Giác [...]
Th12
SF-Cu Materials
SF-Cu Materials SF-Cu Materials là gì? SF-Cu Materials (Sulfur-Free Copper) là hợp kim đồng tinh [...]
Th12
Hợp Kim Đồng SG-CuAl8Ni6
Hợp Kim Đồng SG-CuAl8Ni6 Hợp Kim Đồng SG-CuAl8Ni6 là gì? Hợp Kim Đồng SG-CuAl8Ni6 là [...]
Th11
Vật liệu N08904
Vật liệu N08904 Vật liệu N08904 là gì? Vật liệu N08904 là hợp kim niken-chromium [...]
Th10
Thép không gỉ 303S21
Thép không gỉ 303S21 Thép không gỉ 303S21 là một loại thép không gỉ austenit [...]
Th10
