Vật liệu 1Cr18Ni11Ti

Thép Inox Duplex 318S13

Vật liệu 1Cr18Ni11Ti

1Cr18Ni11Ti là gì?

1Cr18Ni11Ti là một loại thép không gỉ austenit ổn định bằng Titan (Ti), tương đương với tiêu chuẩn quốc tế AISI 321 hoặc SUS321. Đây là vật liệu được cải tiến từ thép 304 với thành phần Niken (Ni) cao hơn một chút (khoảng 11%) nhằm nâng cao khả năng chống ăn mòn và ổn định cấu trúc austenit ở nhiệt độ cao.

Điểm đặc biệt của 1Cr18Ni11Ti là có thêm nguyên tố Titan (Ti) giúp liên kết Cacbon (C) thành các hợp chất TiC, ngăn cản sự hình thành cacbua crôm (Cr23C6) tại biên hạt – nguyên nhân gây ăn mòn kẽ hạt sau khi hàn hoặc làm việc trong môi trường nhiệt độ từ 450°C đến 850°C.

Nhờ đặc tính đó, vật liệu 1Cr18Ni11Ti được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu chống ăn mòn cao, chịu nhiệt tốt, đặc biệt trong ngành hóa chất, dầu khí, hàng không, năng lượng, thực phẩmchế tạo cơ khí chịu nhiệt.


Thành phần hóa học của 1Cr18Ni11Ti

Thành phần hóa học tiêu chuẩn của 1Cr18Ni11Ti được thể hiện như sau:

Nguyên tố Ký hiệu Hàm lượng (%)
Cacbon C ≤ 0.08
Silic Si ≤ 1.00
Mangan Mn ≤ 2.00
Photpho P ≤ 0.035
Lưu huỳnh S ≤ 0.030
Crôm Cr 17.0 – 19.0
Niken Ni 10.0 – 12.0
Titan Ti ≥ 5 × C% đến 0.70
Sắt Fe Còn lại

Phân tích:

  • Crôm (Cr)Niken (Ni) tạo nền austenit, tăng khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn.
  • Titan (Ti) ổn định cấu trúc, giảm ăn mòn kẽ hạt, đặc biệt hiệu quả sau quá trình hàn hoặc ủ nhiệt.
  • Hàm lượng Niken cao (11%) giúp tăng độ dẻo và duy trì tính không từ.

Tính chất cơ lý của 1Cr18Ni11Ti

1. Tính chất cơ học

Tính chất Giá trị trung bình
Giới hạn bền kéo (σb) ≥ 520 MPa
Giới hạn chảy (σ0.2) ≥ 205 MPa
Độ giãn dài (δ5) ≥ 40%
Độ cứng Brinell (HB) ≤ 187 HB
Độ dai va đập (Akv) Cao, ổn định ở -196°C đến 800°C

2. Tính chất vật lý

Thuộc tính Giá trị
Tỷ trọng 7.93 g/cm³
Nhiệt độ nóng chảy 1390 – 1420°C
Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) 17.2 × 10⁻⁶/K
Nhiệt dung riêng 500 J/kg·K
Dẫn nhiệt 16.3 W/m·K
Điện trở suất 0.73 μΩ·m

Nhận xét:
Vật liệu có độ bền kéo và độ dẻo cao, làm việc ổn định trong dải nhiệt độ rộng. Nó duy trì khả năng chống oxy hóa tốt đến 850°C, đồng thời vẫn có thể chịu được nhiệt độ cực thấp mà không bị giòn hóa.


Ưu điểm của 1Cr18Ni11Ti

  1. Khả năng chống ăn mòn kẽ hạt xuất sắc:
    Nhờ sự có mặt của Titan, cacbua Cacbon bị cố định, không hình thành dọc biên hạt, ngăn ngừa ăn mòn do kết tủa Cr23C6 – điểm vượt trội so với thép 304.
  2. Chịu nhiệt tốt:
    Có thể làm việc liên tục trong môi trường 850°C, thích hợp với các thiết bị trao đổi nhiệt, ống xả, buồng đốt.
  3. Độ dẻo và khả năng gia công tốt:
    Dễ uốn, cán, dập và hàn mà không bị nứt hoặc biến cứng nghiêm trọng.
  4. Tính ổn định cấu trúc cao:
    Cấu trúc austenit bền vững, không bị biến đổi trong quá trình làm việc ở điều kiện khắc nghiệt.
  5. Khả năng chống oxy hóa và chịu áp lực tốt:
    Duy trì độ bền và chống ăn mòn trong các môi trường hóa chất nhẹ, dầu khí, và khí quyển công nghiệp.

Nhược điểm của 1Cr18Ni11Ti

  • Khả năng chịu ăn mòn rỗ (pitting) trong môi trường chứa ion Cl⁻ (như nước biển) kém hơn inox có Mo (ví dụ 316).
  • Giá thành cao hơn 304 do bổ sung Niken và Titan.
  • Gia công nguội khó hơn vì vật liệu cứng hơn nhẹ so với 304.
  • Không nên dùng trong môi trường axit mạnh như HCl hoặc H2SO4 đậm đặc.

Ứng dụng của 1Cr18Ni11Ti

Nhờ sự cân bằng giữa khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt và độ bền cơ học cao, thép 1Cr18Ni11Ti được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

1. Ngành công nghiệp hóa chất:

  • Bồn chứa, ống dẫn, bộ trao đổi nhiệt chịu hóa chất nhẹ.
  • Thiết bị phản ứng, thiết bị chưng cất trong môi trường axit yếu và trung tính.

2. Ngành năng lượng và dầu khí:

  • Đường ống dẫn khí nóng, nồi hơi, thiết bị trao đổi nhiệt.
  • Buồng đốt, ống xả turbine, chi tiết máy chịu nhiệt cao.

3. Ngành thực phẩm:

  • Bồn trộn, ống dẫn, khuôn ép, máy chế biến.
  • Thiết bị yêu cầu vệ sinh và không bị nhiễm bẩn trong môi trường ẩm ướt.

4. Ngành hàng không – ô tô:

  • Ống xả động cơ phản lực, chi tiết chịu áp lực và dao động nhiệt.
  • Bộ phận buồng đốt, van xả và tấm chắn nhiệt.

5. Xây dựng và trang trí:

  • Lan can, khung cửa, thiết bị ngoài trời chịu nắng mưa.
  • Cấu kiện kết cấu thép không gỉ trang trí và công nghiệp.

Quy trình nhiệt luyện của 1Cr18Ni11Ti

Để đảm bảo tính năng cơ lý tối ưu, thép 1Cr18Ni11Ti thường được xử lý nhiệt như sau:

  • Ủ (Annealing):
    Nhiệt độ 1050 – 1150°C, sau đó làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí.
    → Mục đích: phục hồi cấu trúc austenit, loại bỏ ứng suất, nâng cao khả năng chống ăn mòn.
  • Không cần tôi – ram:
    Vì 1Cr18Ni11Ti là thép austenit, không xảy ra biến đổi mactenit khi làm nguội, nên không áp dụng quá trình này.
  • Xử lý sau hàn:
    Nếu chi tiết yêu cầu cao về chống ăn mòn, nên ủ sau hàn ở 1050°C và làm nguội nhanh để ổn định lại cấu trúc.

Gia công và hàn vật liệu 1Cr18Ni11Ti

Gia công cơ khí:

  • Có thể gia công bằng tiện, phay, dập hoặc kéo nguội.
  • Nên sử dụng dao hợp kim cứng hoặc dao phủ TiN.
  • Tránh tốc độ cắt quá cao để không gây biến cứng bề mặt.
  • Nếu biến dạng nguội lớn, nên tiến hành ủ khử ứng suất.

Hàn:

  • Phù hợp với các phương pháp hàn: TIG, MIG, hàn điện hồ quang tay (SMAW).
  • Vật liệu hàn tương đương: ER321, ER347, hoặc E321.
  • Không cần nung sơ bộ, nhưng nên kiểm soát nhiệt đầu vào để tránh biến dạng.
  • Sau khi hàn, nếu cần, có thể ủ ở 1050°C để phục hồi khả năng chống ăn mòn.

So sánh 1Cr18Ni11Ti với các loại thép tương đương

Tiêu chuẩn Ký hiệu Ghi chú
GB/T 1Cr18Ni11Ti Trung Quốc
ASTM AISI 321 Tương đương
DIN X6CrNiTi18-10 Đức
JIS SUS321 Nhật Bản
UNS S32100 Mỹ

Điểm khác biệt:
So với 1Cr18Ni9Ti, thép 1Cr18Ni11Ti có hàm lượng Niken cao hơn (≈11%), do đó:

  • Khả năng chống ăn mòn cao hơn.
  • Độ dẻo và khả năng hàn tốt hơn.
  • Thích hợp hơn cho các ứng dụng chịu nhiệt liên tục.

Thị trường và khả năng cung ứng

Tại Việt Nam, vật liệu 1Cr18Ni11Ti được cung cấp bởi nhiều nhà phân phối thép công nghiệp lớn, có sẵn ở các dạng:

  • Thép tấm: dày 0.5mm – 50mm
  • Thép tròn thanh: Φ6 – Φ300mm
  • Thép ống: Φ10 – Φ500mm
  • Dây hàn Inox 321 và phụ kiện tương thích

Các thương hiệu sản xuất uy tín: TISCO, BAOSTEEL, POSCO, Nippon Steel, Outokumpu, đảm bảo có đầy đủ chứng chỉ CO-CQ cho từng lô hàng.


Kết luận

Vật liệu 1Cr18Ni11Ti là thép không gỉ austenit cao cấp, ổn định bằng Titan, có khả năng chịu nhiệt, chống oxy hóa và chống ăn mòn kẽ hạt vượt trội.
So với thép 304, loại vật liệu này có độ bền cao hơn, phù hợp cho các ứng dụng chịu nhiệt trong ngành năng lượng, dầu khí, hóa chất, hàng không và thực phẩm.

Với sự cân bằng hoàn hảo giữa tính cơ học – hóa học – gia công – hàn, 1Cr18Ni11Ti là lựa chọn lý tưởng cho các công trình yêu cầu tuổi thọ cao và độ ổn định 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
Mail vatlieucokhi.net@gmail.com
Website: vatlieucokhi.net

    NHẬP SỐ ZALO ID



    Sự Khác Biệt Giữa Inox S32900 và Inox 316L

    Sự Khác Biệt Giữa Inox S32900 và Inox 316L Inox S32900 và Inox 316L đều [...]

    Tìm hiểu về Inox XM15

    Tìm hiểu về Inox XM15 và Ứng dụng của nó Inox XM15 là gì? Inox [...]

    Thép không gỉ 1.4580

    Thép không gỉ 1.4580 Thép không gỉ 1.4580 là gì? Thép không gỉ 1.4580 là [...]

    Cuộn Đồng 2.5mm

    Cuộn Đồng 2.5mm – Tính Năng Nổi Bật Và Ứng Dụng Cuộn đồng 2.5mm là [...]

    Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 30

    Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 30 – Đặc Điểm, Ứng Dụng Và Giá Bán [...]

    UNS S30400 Stainless Steel

    UNS S30400 Stainless Steel UNS S30400 Stainless Steel là gì? UNS S30400 Stainless Steel, hay [...]

    Láp Tròn Đặc Inox 316 Phi 70

    Láp Tròn Đặc Inox 316 Phi 70 – Sản Phẩm Chất Lượng Cao Cho Môi [...]

    Thép Inox 416

    Thép Inox 416 Thép Inox 416 là gì? Thép Inox 416 là loại thép không [...]

    Gọi điện
    Gọi điện
    Nhắn Messenger
    Nhắn tin Messenger
    Chat Zalo
    Chat Zalo