Vật liệu 1.4311
Vật liệu 1.4311 là gì?
Vật liệu 1.4311 (ký hiệu theo tiêu chuẩn EN là X2CrNiN18-10) là loại thép không gỉ austenitic có hàm lượng nitơ cao, thuộc nhóm thép inox 304 series nhưng được tăng cường thêm nguyên tố Nitơ (N) để tăng độ bền, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn kẽ nứt do ứng suất. Đây là phiên bản cải tiến của 1.4307 (Inox 304L), được thiết kế dành cho các ứng dụng yêu cầu cơ tính cao hơn mà vẫn duy trì khả năng hàn tốt và chống ăn mòn hiệu quả.
Thành phần của 1.4311 (X2CrNiN18-10) có khoảng 18% Crom, 10% Niken và thêm Nitơ từ 0.10–0.20%, giúp ổn định pha austenit, cải thiện tính năng cơ học mà không cần tăng niken (Ni) – yếu tố đắt tiền. Do đó, vật liệu này có độ bền cao hơn 1.4307 khoảng 30% trong khi vẫn giữ khả năng chống ăn mòn tương đương.
Một số tên gọi tương đương:
- AISI 304LN (theo tiêu chuẩn Mỹ – ASTM)
- S30453 (theo UNS)
- SUS304N1 / SUS304LN (theo JIS)
- 08Cr18Ni10N (theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB)
- X2CrNiN18-10 (theo EN/DIN)
Thành phần hóa học của vật liệu 1.4311
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.03 |
| Silic | Si | ≤ 1.0 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.0 |
| Crom | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Niken | Ni | 9.0 – 11.0 |
| Nitơ | N | 0.10 – 0.20 |
| Photpho | P | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.015 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Điểm nổi bật:
- Nitơ (N) làm tăng giới hạn chảy và bền kéo, đồng thời cải thiện khả năng chống ăn mòn dạng rỗ (pitting).
- Hàm lượng C thấp giúp tránh kết tủa Cr23C6, tăng khả năng hàn và chống ăn mòn liên hạt.
Tính chất cơ lý của vật liệu 1.4311
1. Tính chất cơ học (trạng thái ủ – annealed)
| Thuộc tính | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn chảy Rp0.2 | ≥ 300 MPa |
| Độ bền kéo Rm | 600 – 800 MPa |
| Độ giãn dài A5 | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 215 |
| Mô đun đàn hồi | 200 GPa |
| Tỷ trọng | 7.9 g/cm³ |
2. Tính chất vật lý
| Thuộc tính | Giá trị |
|---|---|
| Nhiệt độ nóng chảy | 1400 – 1450°C |
| Độ dẫn nhiệt | 15 W/m·K |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.5 µm/m·K |
| Điện trở suất | 0.73 Ω·mm²/m |
| Nhiệt dung riêng | 500 J/kg·K |
| Từ tính | Phi từ tính (có thể hơi từ nhẹ sau biến dạng nguội) |
Ưu điểm của vật liệu 1.4311
- Cường độ cao hơn inox 304L và 304 tiêu chuẩn:
Nhờ có Nitơ, giới hạn chảy tăng 25–30%, cho phép dùng vật liệu mỏng hơn mà vẫn đảm bảo độ bền. - Khả năng chống ăn mòn vượt trội:
Chống ăn mòn trong môi trường axit nhẹ, muối, dung dịch hữu cơ và công nghiệp thực phẩm. - Chống ăn mòn rỗ và nứt do ứng suất tốt hơn 304L:
Nitơ làm giảm nguy cơ nứt ăn mòn trong môi trường clorua nhẹ. - Khả năng hàn xuất sắc:
Dễ hàn bằng tất cả các phương pháp MIG, TIG, Plasma mà không cần xử lý nhiệt sau hàn. - Dễ gia công tạo hình:
Có thể uốn, kéo, cán, dập nguội tốt, thích hợp cho sản xuất hàng loạt. - Ổn định ở nhiệt độ thấp:
Giữ được độ dẻo và độ dai đến -196°C – phù hợp cho các thiết bị cryogenic (chứa khí hóa lỏng). - Không bị nhiễm từ:
Rất thích hợp cho thiết bị y tế, điện tử và các ứng dụng yêu cầu tính phi từ.
Nhược điểm của vật liệu 1.4311
- Không thích hợp cho môi trường nhiễm clorua mạnh (như nước biển).
- Không chịu được nhiệt độ cao liên tục trên 425°C, vì dễ bị suy giảm cơ tính.
- Không thể tăng độ cứng bằng nhiệt luyện, chỉ có thể cải thiện bằng biến dạng nguội.
- Giá thành cao hơn 1.4307 (304L) do thêm Nitơ và kiểm soát thành phần nghiêm ngặt.
Ứng dụng của vật liệu 1.4311
- Ngành công nghiệp thực phẩm – đồ uống:
- Bồn chứa, đường ống, máy trộn, máy chiết rót.
- Thiết bị sản xuất bia, sữa, nước giải khát.
- Bề mặt tiếp xúc với thực phẩm yêu cầu vệ sinh cao.
- Ngành hóa chất nhẹ và dược phẩm:
- Bồn phản ứng, ống dẫn dung dịch, bình áp lực nhẹ.
- Thiết bị phòng sạch, dây chuyền sản xuất thuốc.
- Ngành cơ khí và thiết bị gia dụng:
- Dụng cụ bếp, bồn rửa, bàn thao tác inox, chi tiết khung máy.
- Ốc vít, đai kẹp, linh kiện chịu ăn mòn cao.
- Ngành xây dựng – kiến trúc:
- Lan can, cầu thang, tường ốp, khung trang trí.
- Kết cấu chịu lực trong công trình ven biển nhẹ.
- Ngành năng lượng và môi trường:
- Hệ thống xử lý nước, đường ống dẫn khí sạch, thiết bị lọc công nghiệp.
- Ngành y tế – công nghệ sinh học:
- Thiết bị phòng mổ, bàn phẫu thuật, khay y tế, máy phân tích sinh học.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 1.4311
1. Ủ dung dịch (Solution Annealing)
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí mát.
- Mục đích: khôi phục độ dẻo và khả năng chống ăn mòn sau gia công.
2. Giải ứng suất (Stress Relief)
- Nhiệt độ: 300 – 400°C, giữ 1–2 giờ.
- Không nên nung trong vùng 500–800°C vì dễ kết tủa cacbit và giảm khả năng chống ăn mòn.
Gia công và hàn vật liệu 1.4311
Gia công cơ khí:
- Dễ phay, tiện, dập, kéo sợi hoặc uốn nguội.
- Khi gia công nên bôi trơn bằng dầu cắt gọt chống dính, tránh quá nhiệt.
- Có thể tăng độ cứng bằng biến dạng nguội (cold work).
Hàn:
- Hàn rất tốt bằng các phương pháp TIG, MIG, Plasma, SMAW.
- Không cần xử lý nhiệt sau hàn.
- Vật liệu hàn khuyến nghị: ER308L, ER308LSi hoặc E308L-16.
- Khi hàn tấm dày, nên dùng tốc độ cao để giảm vùng ảnh hưởng nhiệt.
So sánh vật liệu 1.4311 với 1.4307 và 1.4301
| Đặc tính | 1.4311 | 1.4307 | 1.4301 |
|---|---|---|---|
| Cấu trúc | Austenitic có Nitơ | Austenitic thấp C | Austenitic |
| Ni (%) | 9–11 | 8–10.5 | 8–10.5 |
| N (%) | 0.10–0.20 | – | – |
| Giới hạn chảy | 300 MPa | 200 MPa | 230 MPa |
| Chống ăn mòn | Rất tốt | Tốt | Tốt |
| Độ bền kéo | 600–800 MPa | 520–720 MPa | 520–750 MPa |
| Hàn | Xuất sắc | Xuất sắc | Tốt |
| Ứng dụng | Cấu kiện chịu lực, hóa chất | Thực phẩm | Trang trí |
| Giá thành | Cao hơn | Trung bình | Trung bình |
→ 1.4311 là lựa chọn tối ưu khi cần inox 304 nhưng đòi hỏi cơ tính cao hơn và chống ăn mòn tốt hơn.
Tiêu chuẩn tương đương của vật liệu 1.4311
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương |
|---|---|
| EN / DIN | X2CrNiN18-10 |
| AISI / ASTM | 304LN |
| UNS | S30453 |
| JIS | SUS304N1 / SUS304LN |
| GB | 08Cr18Ni10N |
| ISO | 15510 1.4311 |
Ứng dụng tại Việt Nam
Tại Việt Nam, CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN là đơn vị cung cấp Inox 1.4311 (304LN) dạng:
- Tấm, cuộn inox 1.4311: dùng cho bồn thực phẩm, bồn áp lực.
- Ống inox 1.4311: dùng trong hệ thống dẫn chất lỏng, dược phẩm.
- Thanh tròn, dây inox 1.4311: gia công cơ khí chính xác.
Sản phẩm đạt chứng chỉ CO-CQ, tiêu chuẩn EN 10088-1 và ASTM A240, có thể cắt lẻ và gia công CNC theo yêu cầu.
Kết luận
Vật liệu 1.4311 (X2CrNiN18-10) là phiên bản cải tiến của Inox 304L với độ bền cơ học cao hơn, khả năng chống ăn mòn tốt hơn và vẫn dễ hàn, dễ gia công. Nhờ có Nitơ, thép 1.4311 phù hợp cho môi trường công nghiệp, hóa chất, thực phẩm và y tế, nơi yêu cầu độ sạch, độ bền và khả năng chịu lực cao.
Nếu bạn cần loại inox vừa chống ăn mòn tốt, vừa có độ bền cao hơn 304L, thì 1.4311 (Inox 304LN) là lựa chọn tối ưu – cân bằng giữa hiệu suất, giá trị và độ bền lâu dài.
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 |

