Vật liệu 12X18H10E
Th11
Vật liệu 12X18H10E
Vật liệu 12X18H10E là gì?
Vật liệu 12X18H10E là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp thuộc nhóm thép Cr-Ni, được sản xuất theo tiêu chuẩn GOST (Nga). Đây là loại vật liệu có tính năng tương đương với AISI 304L hoặc AISI 304 trong hệ tiêu chuẩn Mỹ, và X5CrNi18-10 (1.4306 / 1.4301) trong hệ tiêu chuẩn châu Âu.
Chữ “E” trong ký hiệu của thép Nga (Э) thể hiện rằng thép có độ tinh khiết cao, hàm lượng tạp chất như S (lưu huỳnh) và P (phospho) cực thấp, giúp tăng khả năng chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường hóa chất, khí ẩm và môi trường chân không kỹ thuật cao.
Thép 12X18H10E được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, thực phẩm, y tế, năng lượng và hàng không, nơi yêu cầu vật liệu bền bỉ, không gỉ và ổn định trong thời gian dài.
Thành phần hóa học của vật liệu 12X18H10E
Bảng dưới đây thể hiện thành phần hóa học điển hình của vật liệu 12X18H10E (% khối lượng):
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) | Vai trò chính |
|---|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.12 | Tăng cường độ cứng, nhưng quá cao sẽ làm giảm chống ăn mòn |
| Cr (Chromium) | 17.0 – 19.0 | Tạo màng oxit bảo vệ, tăng khả năng chống ăn mòn |
| Ni (Nickel) | 9.0 – 11.0 | Ổn định cấu trúc austenitic, tăng dẻo dai và độ bền |
| Mn (Manganese) | ≤ 2.0 | Cải thiện khả năng hàn, tăng độ bền kéo |
| Si (Silicon) | ≤ 1.0 | Tăng cường khả năng chịu nhiệt, chống oxy hóa |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.025 | Giảm giòn, hạn chế nứt hàn |
| S (Sulfur) | ≤ 0.015 | Giới hạn tạp chất, đảm bảo độ tinh khiết |
| N (Nitrogen) | ≤ 0.10 | Cải thiện độ bền chảy và tính chống rỗ |
| Fe (Sắt) | Còn lại | Thành phần nền chính |
Với tỷ lệ Cr ~18% và Ni ~10%, thép 12X18H10E đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa độ bền, độ dẻo, khả năng chống ăn mòn và tính hàn.
Tính chất cơ lý của vật liệu 12X18H10E
| Tính chất cơ học | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (σb) | 520 – 750 MPa |
| Giới hạn chảy (σ0.2) | 210 – 250 MPa |
| Độ giãn dài tương đối (δ5) | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | 170 – 200 |
| Mô đun đàn hồi (E) | 193 GPa |
| Khối lượng riêng | 7.93 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 17.3 × 10⁻⁶ /°C |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | Lên tới 600°C |
| Độ dẫn nhiệt | 16 W/m·K |
| Từ tính | Phi từ ở trạng thái ủ |
So với thép 12X18H9 thông thường, loại 12X18H10E có tính ổn định cao hơn, ít tạp chất hơn và bền hơn trong môi trường hóa học phức tạp.
Ưu điểm của vật liệu 12X18H10E
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội:
Nhờ hàm lượng Cr và Ni cao, 12X18H10E chống lại ăn mòn rỗ, kẽ hở và liên tinh trong môi trường ẩm, axit yếu và nước biển. - Tính hàn xuất sắc:
Dễ hàn bằng mọi phương pháp (TIG, MIG, hồ quang tay, điện trở) mà không cần nung sơ bộ. - Độ tinh khiết cao:
Hàm lượng lưu huỳnh và phospho cực thấp giúp giảm nguy cơ nứt, tăng khả năng chịu tải và tuổi thọ sản phẩm. - Tính dẻo và dai tốt:
Vật liệu có thể gia công dập, kéo, uốn hoặc cuộn mà không bị nứt. - Phi từ tính:
Thích hợp cho thiết bị điện tử, dụng cụ y tế và các hệ thống cần hạn chế từ trường. - Chịu nhiệt tốt:
Làm việc ổn định đến 600°C và có thể chịu nhiệt chu kỳ (nóng – lạnh) tốt. - Thẩm mỹ cao:
Bề mặt sáng bóng, dễ đánh bóng và giữ vẻ ngoài lâu dài.
Nhược điểm của vật liệu 12X18H10E
- Không chịu được axit mạnh (H₂SO₄, HCl):
Dễ bị ăn mòn khi tiếp xúc lâu với các môi trường axit mạnh. - Dễ bị ăn mòn kẽ hở trong dung dịch clorua:
Mặc dù có Cr cao, nhưng nếu tiếp xúc với nước biển lâu dài có thể bị rỗ nhẹ. - Không hóa bền bằng nhiệt luyện:
Độ bền chỉ tăng nhờ biến cứng nguội. - Chi phí cao hơn inox 304 thông thường:
Do quy trình luyện tinh khiết và kiểm soát tạp chất nghiêm ngặt.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu 12X18H10E
12X18H10E là thép austenitic nên không hóa bền bằng nhiệt luyện, nhưng cần được xử lý để đạt cơ tính tối ưu:
- Ủ dung dịch (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội: bằng nước hoặc không khí nhanh.
→ Mục đích: khôi phục cấu trúc austenit, hòa tan cacbit Cr và tăng khả năng chống ăn mòn.
- Ủ giảm ứng suất (Stress Relieving):
- Nhiệt độ: 300 – 400°C trong 1 – 2 giờ.
→ Mục đích: loại bỏ ứng suất dư sau khi gia công nguội.
- Nhiệt độ: 300 – 400°C trong 1 – 2 giờ.
- Biến cứng nguội:
- Qua cán nguội hoặc kéo nguội, giúp tăng cường giới hạn bền và độ cứng đến khoảng 900 MPa.
Ứng dụng của vật liệu 12X18H10E
Nhờ tính ổn định cao, vật liệu 12X18H10E được sử dụng rộng rãi trong các ngành yêu cầu chất lượng thép không gỉ tinh khiết:
1. Ngành hóa chất – dầu khí:
- Bồn phản ứng, ống dẫn axit yếu, van, ống trao đổi nhiệt.
- Thiết bị chứa dung dịch ăn mòn nhẹ như HNO₃, axit hữu cơ, dung dịch clorua loãng.
2. Ngành thực phẩm và dược phẩm:
- Máy trộn, nồi hấp, thùng chứa sữa, thiết bị đóng gói.
- Đường ống dẫn và bộ trao đổi nhiệt trong nhà máy bia, sữa, dược phẩm.
3. Ngành hàng không và năng lượng:
- Ống dẫn nhiên liệu, thiết bị chịu nhiệt, bộ phận buồng đốt.
4. Ngành cơ khí – chế tạo:
- Bu lông, đai ốc, trục, bánh răng trong môi trường ăn mòn.
- Các chi tiết máy trong nhà máy nhiệt điện hoặc hóa dầu.
5. Ngành y tế và điện tử:
- Dụng cụ phẫu thuật, vỏ thiết bị y tế, bộ phận không từ tính.
6. Trang trí và xây dựng:
- Lan can, mặt dựng, thang máy, đồ gia dụng cao cấp.
Gia công cơ khí và hàn của vật liệu 12X18H10E
- Gia công cơ khí:
Thực hiện tốt trong trạng thái ủ. Cần sử dụng dao hợp kim và dung dịch làm mát tốt. - Gia công nguội:
Có thể dập sâu, cán mỏng hoặc kéo sợi mà không nứt. - Hàn:
12X18H10E hàn tốt với mọi phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay, plasma.- Vật liệu hàn khuyến nghị: dây ER308L hoặc ER347.
- Không cần gia nhiệt trước hàn, nhưng có thể ủ sau hàn để phục hồi cấu trúc austenitic.
- Đánh bóng:
Cho bề mặt sáng bóng, chống bám bẩn, phù hợp yêu cầu thẩm mỹ cao.
So sánh vật liệu 12X18H10E với các loại tương đương
| Tiêu chuẩn | Mác thép tương đương | Đặc tính tương tự |
|---|---|---|
| GOST (Nga) | 12X18H10E | Phiên bản tinh khiết cao, ít tạp chất |
| AISI (Mỹ) | 304 / 304L | Cấu trúc và thành phần gần giống |
| EN (Châu Âu) | X5CrNi18-10 (1.4301 / 1.4306) | Tương đương châu Âu |
| JIS (Nhật Bản) | SUS304 | Sử dụng phổ biến trong công nghiệp Nhật |
| GB (Trung Quốc) | 06Cr19Ni10 | Tương đương với inox 304 Trung Quốc |
Tuy tương đương với inox 304, nhưng 12X18H10E có độ sạch kim loại cao hơn, tuổi thọ dài hơn và khả năng chống ăn mòn hóa học mạnh hơn, đặc biệt trong ngành thực phẩm và hóa chất tinh khiết.
Phân tích thị trường và khả năng thay thế
Hiện nay tại Việt Nam, 12X18H10E ít được sử dụng phổ biến như inox 304 do giá thành cao hơn, song được các nhà máy hóa chất, y tế và thực phẩm cao cấp ưa chuộng vì yêu cầu vật liệu tinh khiết.
Các vật liệu thay thế thường gặp:
- 12X18H10T (AISI 321): Có Ti chống ăn mòn kẽ hở ở nhiệt cao.
- 10X17H13M2T (AISI 316Ti): Có Mo, tăng khả năng chịu clorua.
- 08X18H10: Hàm lượng C thấp hơn, chống ăn mòn liên tinh tốt.
Kết luận
12X18H10E là loại thép không gỉ austenitic Cr-Ni tinh khiết cao, sở hữu tính hàn, tính dẻo và khả năng chống ăn mòn vượt trội. Nhờ thành phần hóa học tối ưu và hàm lượng tạp chất cực thấp, vật liệu này được sử dụng cho ngành hóa chất, thực phẩm, y tế và năng lượng, nơi yêu cầu độ sạch và độ bền vượt thời gian.
Với đặc tính gần tương đương inox 304 nhưng tinh khiết hơn, 12X18H10E là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng cao cấp đòi hỏi vật liệu không gỉ, an toàn và ổn định trong môi trường khắc nghiệt.
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 X2CrNi18.9
Thép X2CrNi18.9 Thép X2CrNi18.9 là gì? Thép X2CrNi18.9 là thép không gỉ austenit theo tiêu [...]
Th10
Inox 310S Trong Ngành Công Nghiệp Nhiệt: Tại Sao Lựa Chọn Này Lại Quan Trọng
Inox 310S Trong Ngành Công Nghiệp Nhiệt: Tại Sao Lựa Chọn Này Lại Quan Trọng? [...]
Th3
Lục Giác Đồng Thau Phi 17
Lục Giác Đồng Thau Phi 17 Lục Giác Đồng Thau Phi 17 là gì? Lục [...]
Th7
So Sánh Inox S32101 Với Inox 304 Và Inox 316 – Loại Nào Tốt Hơn
So Sánh Inox S32101 Với Inox 304 Và Inox 316 – Loại Nào Tốt Hơn? [...]
Th3
Tấm Inox 304 0.22mm
Tấm Inox 304 0.22mm – Lựa Chọn Tuyệt Vời Cho Các Ứng Dụng Công Nghiệp [...]
Th4
UNS S20430 material
UNS S20430 material UNS S20430 material là gì? UNS S20430 material là thép không gỉ [...]
Th11
Có Nên Sử Dụng Inox 2324 Cho Hệ Thống Đường Ống Công Nghiệp
Có Nên Sử Dụng Inox 2324 Cho Hệ Thống Đường Ống Công Nghiệp? 1. Giới [...]
Th4
