Vật liệu 302S25
Vật liệu 302S25 là gì?
Vật liệu 302S25 là một loại thép không gỉ austenit (Austenitic Stainless Steel) thuộc nhóm thép Cr-Ni (Crom – Niken), có thành phần tương đương với AISI 302 hoặc X12CrNi18-9 (EN 1.4310). Đây là loại inox được thiết kế đặc biệt để có độ bền kéo cao hơn inox 304 thông thường, đồng thời vẫn giữ được khả năng chống ăn mòn và dẻo dai tuyệt vời.
Thép không gỉ 302S25 thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ đàn hồi, độ bền kéo và khả năng chống ăn mòn cao, chẳng hạn như lò xo, chi tiết cơ khí chính xác, dụng cụ y tế, và linh kiện trong ngành thực phẩm.
Điểm khác biệt nổi bật của 302S25 là hàm lượng carbon cao hơn 304 (từ 0.08% lên 0.15%), giúp tăng độ cứng sau khi cán nguội, do đó vật liệu này có thể đạt được giới hạn chảy rất cao khi làm việc ở trạng thái cold-worked.
Thành phần hóa học của vật liệu 302S25
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | 0.10 – 0.15 |
| Silicon (Si) | ≤ 1.00 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.00 |
| Phosphor (P) | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0.03 |
| Crom (Cr) | 17.0 – 19.0 |
| Niken (Ni) | 8.0 – 10.0 |
| Nitơ (N) | ≤ 0.10 |
| Sắt (Fe) | Còn lại |
Sự kết hợp giữa Crom (Cr) và Niken (Ni) tạo nên khả năng chống ăn mòn trong nhiều môi trường khác nhau, đặc biệt là môi trường khí quyển, nước ngọt, và dung dịch axit loãng.
Carbon cao giúp thép có thể đạt độ cứng và độ bền kéo cao hơn so với các loại thép không gỉ austenit khác khi qua quá trình gia công nguội (cold working).
Tính chất cơ lý của vật liệu 302S25
Tính chất cơ học của 302S25 thay đổi đáng kể tùy vào trạng thái gia công (ủ hoặc cán nguội). Dưới đây là các giá trị điển hình:
| Thuộc tính | Ủ (Annealed) | Cán nguội (Cold Worked) |
|---|---|---|
| Giới hạn bền kéo (Rm) | 520 – 750 MPa | 930 – 1400 MPa |
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 205 MPa | 600 – 1200 MPa |
| Độ giãn dài (%) | 45 | 20 – 35 |
| Độ cứng (HB) | 150 – 190 | 230 – 300 |
| Tỷ trọng | 7.93 g/cm³ | – |
| Dẫn nhiệt | 15.1 W/m·K | – |
| Điện trở suất | 0.73 µΩ·m | – |
Nhờ cấu trúc austenit ổn định, 302S25 vẫn giữ được tính không nhiễm từ (non-magnetic) trong điều kiện ủ. Tuy nhiên, sau khi gia công nguội mạnh, vật liệu có thể trở nên hơi nhiễm từ nhẹ.
Ưu điểm của vật liệu 302S25
- Chống ăn mòn tốt:
302S25 có khả năng chống ăn mòn trong môi trường công nghiệp, khí quyển, nước và dung dịch hữu cơ. - Độ bền cơ học cao:
Khi qua quá trình cán nguội, giới hạn bền kéo có thể đạt đến hơn 1300 MPa – lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ đàn hồi lớn. - Khả năng định hình và gia công tốt:
Dễ uốn, cán, kéo dây hoặc dập nguội để chế tạo lò xo, ốc vít hoặc chi tiết mỏng. - Khả năng hàn tốt:
Có thể hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang tay… mà không cần xử lý nhiệt sau hàn. - Không nhiễm từ (ở trạng thái ủ):
Giúp sử dụng trong các thiết bị đo chính xác hoặc linh kiện điện tử.
Nhược điểm của vật liệu 302S25
- Không chịu được môi trường chứa Cl⁻ mạnh:
Trong môi trường nước biển hoặc dung dịch clorua, dễ bị ăn mòn rỗ. - Không chịu được nhiệt độ quá cao trong thời gian dài:
Khi hoạt động trên 800°C, dễ bị kết tủa cacbua crom gây ăn mòn liên tinh thể. - Độ dẫn nhiệt thấp:
So với thép carbon, khả năng truyền nhiệt kém hơn, không thích hợp cho các ứng dụng trao đổi nhiệt. - Giá thành cao hơn thép thông thường:
Do hàm lượng niken và crom lớn, chi phí sản xuất tăng đáng kể.
Ứng dụng của vật liệu 302S25
Nhờ khả năng cơ học tốt và chống ăn mòn ổn định, 302S25 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật:
- Công nghiệp lò xo:
Dùng để sản xuất lò xo nén, lò xo kéo, dây đàn hồi, đệm đàn hồi trong môi trường ẩm hoặc hóa chất nhẹ. - Ngành cơ khí chính xác:
Dùng làm chi tiết chịu lực nhỏ, trục xoay, vít, chốt, hoặc vòng kẹp có độ đàn hồi cao. - Ngành y tế:
Sử dụng trong dụng cụ phẫu thuật, kim tiêm, dây dẫn, vì vật liệu không phản ứng sinh học. - Ngành thực phẩm:
Chế tạo bồn chứa, lưới lọc, khuôn ép hoặc thiết bị chế biến thực phẩm. - Ngành điện tử:
Làm các linh kiện không nhiễm từ, lò xo điện, hoặc đầu nối chịu ăn mòn.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu 302S25
1. Ủ (Annealing)
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
- Làm nguội: Nhanh trong nước hoặc khí nén.
- Mục đích: Khôi phục độ dẻo và loại bỏ ứng suất sau khi cán nguội.
2. Tôi dung dịch (Solution Treatment)
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội nhanh: Trong nước hoặc không khí cưỡng bức.
- Mục đích: Giải phóng cacbua crom để tăng khả năng chống ăn mòn.
3. Ram giảm ứng suất (Stress Relieving)
- Nhiệt độ: 300 – 400°C
- Giữ nhiệt 1 giờ, sau đó làm nguội chậm.
- Mục đích: Giảm ứng suất sau khi hàn hoặc gia công nguội mạnh.
Gia công cơ khí vật liệu 302S25
| Phương pháp | Tốc độ cắt (m/phút) | Ghi chú |
|---|---|---|
| Tiện | 30 – 45 | Dụng cụ hợp kim cứng, bôi trơn tốt. |
| Phay | 20 – 35 | Sử dụng dao phủ TiN để tăng tuổi thọ dao. |
| Khoan | 10 – 25 | Dùng mũi khoan thép gió (HSS) hoặc carbide. |
| Cưa | 15 – 25 | Cần dung dịch làm mát liên tục. |
| Cán nguội | – | Dễ thực hiện, có thể tăng bền đáng kể. |
Phân tích thị trường tiêu thụ 302S25 tại Việt Nam
Hiện nay, nhu cầu về thép không gỉ có độ đàn hồi cao và chống ăn mòn tốt như 302S25 đang tăng mạnh tại Việt Nam, đặc biệt trong các lĩnh vực sản xuất cơ khí chính xác, thực phẩm, y tế và linh kiện công nghiệp nhẹ.
Các doanh nghiệp cơ khí ở Bình Dương, TP.HCM và Đồng Nai đang nhập khẩu 302S25 từ các nước như Nhật Bản, Đức và Hàn Quốc. Dạng phổ biến nhất là dây kéo nguội (spring wire) và tấm mỏng cán nguội (cold rolled sheet).
So với inox 304, vật liệu 302S25 được ưa chuộng trong các ứng dụng cần độ đàn hồi cao hơn, giúp giảm kích thước lò xo hoặc chi tiết nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất. Mức tiêu thụ hàng năm đang tăng khoảng 10–15%, nhất là trong ngành cơ khí phụ trợ và chế tạo khuôn mẫu.
Kết luận
Vật liệu 302S25 là loại thép không gỉ austenit Cr-Ni có độ bền cao, là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ đàn hồi, độ bền kéo và khả năng chống ăn mòn tốt. Với hàm lượng carbon cao hơn 304, vật liệu này đặc biệt thích hợp cho sản xuất lò xo, dây đàn hồi, linh kiện cơ khí và dụng cụ y tế.
Mặc dù giá thành cao hơn inox thông thường, 302S25 mang lại hiệu quả lâu dài về độ bền, khả năng chống oxy hóa và tuổi thọ sử dụng — giúp giảm chi phí bảo trì và thay thế trong quá trình vận hành.
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 |

