Vật liệu 304N
Th10
Vật liệu 304N
304N là gì?
304N là thép không gỉ austenitic, biến thể của SUS304, được bổ sung Nitơ (N) để tăng cường độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn pitting, đặc biệt trong môi trường clorua. Vật liệu 304N giữ được đặc tính phi từ tính, khả năng hàn tốt và dẻo dai, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp nặng, thực phẩm, đồ uống và thiết bị chịu áp lực.
So với 304 thông thường, 304N có độ bền kéo và giới hạn chảy cao hơn nhờ Nitơ ổn định pha austenite, đồng thời cải thiện khả năng chống pitting và ăn mòn khe hở.
Thành phần hóa học của 304N
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.08 |
| Si (Silic) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 2.00 |
| P (Phospho) | ≤ 0.045 |
| S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.030 |
| Cr (Crom) | 17 – 19 |
| Ni (Niken) | 8 – 10.5 |
| N (Nitơ) | 0.10 – 0.25 |
| Fe (Sắt) | Còn lại |
Hàm lượng Nitơ trong 304N giúp tăng cường độ bền kéo, giới hạn chảy và khả năng chống ăn mòn pitting, đặc biệt trong môi trường clorua, nước biển và dung dịch hóa chất nhẹ.
Tính chất cơ lý của 304N
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.9 g/cm³ |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | 600 – 750 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | 280 – 400 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 200 – 230 |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1400 – 1450°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16 × 10⁻⁶ /°C |
| Độ dẫn nhiệt | 16 W/m·K |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | ~800°C (ngắn hạn) |
So với 304 thông thường, 304N có độ bền kéo và giới hạn chảy cao hơn khoảng 10–20%, đồng thời khả năng chống pitting và ăn mòn khe hở tốt hơn.
Ưu điểm của vật liệu 304N
- Tăng cường độ bền cơ học
- Nitơ giúp tăng cường giới hạn chảy và độ bền kéo, thích hợp cho thiết bị chịu áp lực.
- Khả năng chống ăn mòn tốt hơn 304
- Chống pitting và khe hở tốt hơn trong môi trường clorua và hóa chất nhẹ.
- Dẻo dai và dễ gia công
- Vẫn giữ đặc tính austenitic, có thể uốn, dập và kéo dễ dàng.
- Khả năng hàn tốt
- Duy trì cấu trúc austenite ổn định sau hàn, giảm nguy cơ ăn mòn liên tinh.
- Phi từ tính
- Giữ tính phi từ sau hàn và gia công nguội.
Nhược điểm của vật liệu 304N
- Chi phí cao hơn 304 do bổ sung Nitơ.
- Không chịu được nhiệt độ cao liên tục như SUS321 hoặc SUS347.
- Khả năng chống ăn mòn clorua mạnh vẫn kém hơn SUS316 hoặc SUS316L.
Ứng dụng của 304N
304N được sử dụng rộng rãi trong các ngành yêu cầu độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn tốt và dễ gia công:
- Ngành thực phẩm và đồ uống: bồn chứa, đường ống, thiết bị tiếp xúc thực phẩm.
- Ngành hóa chất nhẹ: ống dẫn, bồn chứa, van, thiết bị phản ứng.
- Ngành năng lượng và điện: tấm che, bộ trao đổi nhiệt, ống dẫn hơi nước.
- Thiết bị y tế: dụng cụ, tủ, bồn chứa có yêu cầu chống ăn mòn và độ bền cơ học.
304N đặc biệt thích hợp cho thiết bị chịu áp lực, môi trường clorua nhẹ, nước biển hoặc hóa chất ăn mòn nhẹ, nơi 304 thông thường chưa đủ khả năng.
Quy trình nhiệt luyện và xử lý bề mặt 304N
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
- Làm nguội nhanh bằng không khí hoặc nước
→ Loại bỏ ứng suất, phục hồi độ dẻo và ổn định pha austenitic.
- Không tăng cứng bằng nhiệt luyện
- 304N là austenitic, tăng cứng chủ yếu bằng gia công nguội.
- Xử lý bề mặt (Pickling & Passivation):
- Loại bỏ oxit, tạp chất sau gia công hoặc hàn, tăng khả năng chống ăn mòn.
Gia công cơ khí và hàn 304N
- Gia công cơ khí:
Dễ cắt, tiện, phay, khoan với dụng cụ hợp kim cứng và dung dịch làm mát. - Gia công nguội:
Uốn, kéo, dập dễ dàng nhờ độ dẻo cao. - Hàn:
- Phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay
- Que hàn: ER308LN để duy trì khả năng chống ăn mòn liên tinh
- Kiểm soát nhiệt khi hàn để tránh sự kết tủa cacbit Cr.
- Đánh bóng bề mặt:
304N dễ đạt độ sáng bóng cao, thích hợp cho thiết bị thực phẩm, hóa chất và nước biển nhẹ.
So sánh với các loại thép khác
| Tiêu chí | SUS304 | SUS304L | SUS304N | SUS316L |
|---|---|---|---|---|
| Cr (%) | 18 – 20 | 18 – 20 | 18 – 20 | 16 – 18 |
| Ni (%) | 8 – 10.5 | 8 – 10.5 | 8 – 10.5 | 10 – 14 |
| N (%) | 0 | 0 | 0.10 – 0.25 | 0 |
| C (%) | ≤0.08 | ≤0.03 | ≤0.08 | ≤0.03 |
| Độ bền kéo (MPa) | ~520 | ~500 | 600 – 750 | ~515 |
| Giới hạn chảy (MPa) | ~205 | ~170 | 280 – 400 | ~205 |
| Kháng ăn mòn Cl⁻ | Trung bình | Trung bình | Tốt | Rất tốt |
| Khả năng hàn | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Chi phí | Thấp | Cao hơn 304 | Cao hơn 304 | Cao |
→ Kết luận: 304N là lựa chọn tối ưu khi cần độ bền cơ học cao hơn 304, khả năng chống pitting và khe hở tốt hơn, nhưng vẫn giữ dẻo dai và hàn dễ dàng.
Thị trường và nguồn cung tại Việt Nam
304N được nhập khẩu từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, châu Âu, dưới các dạng:
- Tấm 304N: độ dày 0.5 – 50 mm
- Ống hàn và ống đúc 304N: bồn chứa, bộ trao đổi nhiệt, đường ống
- Cuộn 304N: phục vụ gia công dập, cán, uốn
- Thanh tròn và dây 304N: chi tiết máy, thiết bị chịu áp lực nhẹ đến trung bình
Tại Việt Nam, 304N được sử dụng phổ biến tại Bình Dương, Đồng Nai, Hải Phòng, TP.HCM, phục vụ ngành thực phẩm, đồ uống, hóa chất và năng lượng.
Kết luận
304N là thép không gỉ austenitic bổ sung Nitơ, nổi bật với độ bền cơ học cao hơn 304, khả năng chống pitting và khe hở tốt hơn, vẫn giữ dẻo dai và dễ gia công. Vật liệu lý tưởng cho ngành thực phẩm, hóa chất, năng lượng và y tế, đặc biệt khi thiết bị chịu áp lực hoặc môi trường clorua nhẹ đến trung bình.
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 |
Những Sai Lầm Phổ Biến Khi Sử Dụng Inox S32202 Cần Tránh
Những Sai Lầm Phổ Biến Khi Sử Dụng Inox S32202 Cần Tránh Inox S32202 là [...]
Th3
Ứng Dụng Của Inox 316H Trong Ngành Dầu Khí Và Hóa Chất
Ứng Dụng Của Inox 316H Trong Ngành Dầu Khí Và Hóa Chất 1. Giới Thiệu [...]
Th4
Thành Phần Hóa Học Của Inox 304 Và Ảnh Hưởng Đến Tính Chất Cơ Lý
Thành Phần Hóa Học Của Inox 304 Và Ảnh Hưởng Đến Tính Chất Cơ Lý [...]
Th4
Inox 2507 Có Ảnh Hưởng Bởi Từ Tính Không
Inox 2507 Có Ảnh Hưởng Bởi Từ Tính Không? Giới Thiệu Về Inox 2507 Inox [...]
Th3
304N stainless steel
304N stainless steel 304N stainless steel là gì? 304N stainless steel là loại thép không [...]
Th11
Thép Inox Austenitic SAE 30321
Thép Inox Austenitic SAE 30321 Thép Inox Austenitic SAE 30321 là gì? Thép Inox Austenitic [...]
Th9
Thép STS316L
Thép STS316L Thép STS316L là gì? Thép STS316L là một loại thép không gỉ austenit, [...]
Th9
