Vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
Th10
Vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
Vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N là gì?
Vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N là một loại thép không gỉ Austenitic chứa hàm lượng mangan (Mn) và nitơ (N) cao, được thiết kế nhằm thay thế một phần niken trong thành phần hợp kim mà vẫn duy trì tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn tương đương với các thép không gỉ truyền thống như 304 hoặc 316.
Tên gọi “12Cr17Mn6Ni5N” phản ánh rõ ràng thành phần chính của vật liệu:
- 12 biểu thị hàm lượng carbon rất thấp, khoảng 0,12% hoặc thấp hơn.
- Cr17 tương ứng với khoảng 17% crom, đảm bảo khả năng chống oxy hóa và hình thành lớp màng thụ động bảo vệ bề mặt.
- Mn6 là hàm lượng mangan (khoảng 6%), có tác dụng ổn định pha Austenitic và tăng độ dẻo.
- Ni5 chỉ ra hàm lượng niken khoảng 5%, thấp hơn so với thép 304 nhưng vẫn đủ để duy trì cấu trúc Austenitic.
- N (nitơ) là nguyên tố tăng cường độ bền, giúp bù đắp cho việc giảm niken, đồng thời tăng khả năng chống ăn mòn kẽ và ăn mòn điểm.
Nhờ đặc điểm này, thép 12Cr17Mn6Ni5N vừa có hiệu năng tốt, vừa giảm chi phí sản xuất so với các loại thép không gỉ chứa niken cao, nên được ứng dụng phổ biến trong ngành cơ khí, hóa chất, thực phẩm và môi trường.
Thành phần hóa học của vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
Theo tiêu chuẩn GB/T 20878-2007, thành phần hóa học của thép 12Cr17Mn6Ni5N được thể hiện như sau:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0.12 |
| Si | ≤ 1.00 |
| Mn | 5.00 – 7.00 |
| P | ≤ 0.035 |
| S | ≤ 0.030 |
| Cr | 16.00 – 18.00 |
| Ni | 4.00 – 6.00 |
| N | 0.10 – 0.25 |
| Fe | Còn lại |
Hàm lượng Mn và N cao là yếu tố đặc trưng giúp vật liệu duy trì cấu trúc Austenitic mà không cần nhiều niken. Nitơ cũng góp phần cải thiện khả năng chống ăn mòn điểm trong môi trường chứa ion Cl⁻.
Tính chất cơ lý của vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
Một số tính chất cơ học của vật liệu ở trạng thái ủ (annealed):
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | ≥ 590 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | ≥ 260 MPa |
| Độ giãn dài (δ5) | ≥ 35% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 200 |
| Khối lượng riêng | 7.90 g/cm³ |
| Mô đun đàn hồi | 193 GPa |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.5 × 10⁻⁶ /K |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1380–1400°C |
Tính dẻo cao, khả năng chịu va đập tốt và độ bền kéo lớn khiến 12Cr17Mn6Ni5N được đánh giá là vật liệu “cứng trong khi vẫn dễ gia công”.
Ưu điểm của vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
- Chống ăn mòn tốt:
Nhờ hàm lượng crom và nitơ cao, vật liệu có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường axit yếu, dung dịch kiềm và nước muối nhẹ. - Giảm chi phí hợp kim:
Thay thế một phần niken bằng mangan và nitơ giúp giảm giá thành mà vẫn duy trì tính chất tương đương thép 304. - Độ bền cơ học cao:
Nitơ tăng cường giới hạn chảy và độ bền kéo mà không làm giảm tính dẻo của vật liệu. - Tính hàn và gia công tốt:
Có thể hàn bằng các phương pháp MIG, TIG, hồ quang tay mà không cần xử lý nhiệt sau hàn. - Ổn định pha Austenitic:
Mangan giúp duy trì cấu trúc Austenitic ổn định, ngăn chặn hiện tượng biến cứng do lạnh khi gia công.
Nhược điểm của vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
- Dễ bị biến màu khi làm việc ở môi trường có nhiệt độ cao > 800°C.
- Khả năng chống ăn mòn trong môi trường chứa ion Cl⁻ mạnh kém hơn thép 316.
- Mangan có thể làm giảm khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao nếu không được kiểm soát.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
- Ủ (Annealing): Gia nhiệt đến 1050–1100°C, sau đó làm nguội nhanh bằng nước để giữ cấu trúc Austenitic.
- Tôi (Quenching): Không cần thiết vì thép này không thể tôi cứng bằng phương pháp thông thường.
- Ổn định (Stabilizing): Có thể thực hiện ở khoảng 850°C để ổn định cơ tính sau hàn.
Thông số gia công cơ khí của vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
| Phương pháp | Thông số khuyến nghị |
|---|---|
| Tiện | 40–70 m/phút (dao hợp kim cứng) |
| Phay | 50–80 m/phút |
| Khoan | 10–20 m/phút (mũi HSS) |
| Mài | Sử dụng đá mài mềm, làm mát bằng dung dịch trung tính |
Khi gia công nguội, cần chú ý lực cắt lớn hơn so với thép carbon thông thường do vật liệu có độ bền cao.
Ứng dụng của vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N
- Ngành thực phẩm và y tế:
Dùng sản xuất thiết bị chế biến, bồn chứa, ống dẫn, khung máy, nồi hấp, dụng cụ y tế. - Ngành cơ khí chế tạo:
Gia công chi tiết máy, ốc vít, bulông, trục và vòng bi chịu ăn mòn. - Ngành hóa chất và năng lượng:
Dùng trong hệ thống trao đổi nhiệt, đường ống dẫn hóa chất, và bình phản ứng chịu môi trường ăn mòn nhẹ. - Ngành hàng hải:
Ứng dụng cho cấu kiện tiếp xúc nước biển hoặc khí hậu ẩm như lan can, vỏ tàu, và chi tiết cố định. - Xây dựng – nội thất:
Làm vật liệu trang trí, lan can, thang máy, vỏ tủ điện, ốc vít inox nhờ bề mặt sáng bóng và bền.
Phân tích thị trường và xu hướng sử dụng
Với xu hướng tối ưu hóa chi phí vật liệu trong sản xuất, thép 12Cr17Mn6Ni5N được xem là giải pháp thay thế hiệu quả cho các loại thép không gỉ niken cao như 304, 316 trong nhiều ứng dụng dân dụng và công nghiệp.
Tại Việt Nam, nhu cầu vật liệu này tăng mạnh trong ngành cơ khí chế tạo và sản xuất thiết bị inox do giá thành thấp hơn 304 khoảng 10–15% nhưng vẫn đảm bảo độ bền và khả năng chống gỉ. Các doanh nghiệp chế tạo thiết bị công nghiệp, hệ thống đường ống, và nhà máy xử lý nước đang dần chuyển sang sử dụng mác thép này như một lựa chọn kinh tế – kỹ thuật tối ưu.
Kết luận
Vật liệu 12Cr17Mn6Ni5N là một trong những loại thép không gỉ Austenitic cải tiến, kết hợp hoàn hảo giữa hiệu năng và chi phí. Với hàm lượng mangan và nitơ cao, vật liệu vừa duy trì khả năng chống ăn mòn tốt, vừa đạt được độ bền cơ học vượt trội so với nhiều loại thép cùng nhóm.
Nhờ khả năng hàn, tạo hình, và gia công tốt, thép 12Cr17Mn6Ni5N ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, hóa chất, cơ khí chế tạo, và hàng hải. Đây chính là vật liệu đại diện cho xu hướng phát triển thép không gỉ “giá thành thấp – hiệu suất cao” trong thời đại công nghiệp 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 |
Thép SUS305
Thép SUS305 Thép SUS305 là gì? Thép SUS305 là một loại thép không gỉ austenit [...]
Th9
0Cr19Ni13Mo3 stainless steel
0Cr19Ni13Mo3 stainless steel 0Cr19Ni13Mo3 stainless steel là gì? 0Cr19Ni13Mo3 stainless steel là một loại thép [...]
Th11
Bí Quyết Lựa Chọn Inox X2CrNiMoSi18-5-3 Chất Lượng Cao
Bí Quyết Lựa Chọn Inox X2CrNiMoSi18-5-3 Chất Lượng Cao 1. Giới Thiệu Chung Inox X2CrNiMoSi18-5-3 [...]
Th3
Thép X12CrNi23-13
Thép X12CrNi23-13 Thép X12CrNi23-13 là gì? Thép X12CrNi23-13 là một loại thép không gỉ austenitic [...]
Th9
Cuộn Inox 316 0.05mm
Cuộn Inox 316 0.05mm – Chịu Ăn Mòn Tuyệt Vời, Dùng Cho Các Ứng Dụng [...]
Th5
