Vật liệu 321
Th10
Vật liệu 321
Vật liệu 321 là gì?
Vật liệu 321 là một loại thép không gỉ austenitic, thuộc nhóm thép 300 series, được phát triển từ thép 304 nhưng bổ sung titan (Ti) để tăng khả năng chống kết tủa cacbua crom tại mối hàn hoặc khi làm việc ở nhiệt độ cao. Thép 321 còn được gọi là “stabilized stainless steel” nhờ sự ổn định của titan, giúp duy trì khả năng chống ăn mòn và cơ tính ngay cả trong môi trường nhiệt độ cao.
Vật liệu 321 được sử dụng chủ yếu trong các ứng dụng chịu nhiệt, bồn hơi, thiết bị trao đổi nhiệt, lò hơi, động cơ phản lực, ngành hóa chất và hàng không vũ trụ. Với tính chất chống ăn mòn và chịu nhiệt vượt trội, 321 là lựa chọn lý tưởng cho các môi trường khắc nghiệt mà 304 hoặc 304L không đáp ứng được.
Thành phần hóa học của Vật liệu 321
Thành phần hóa học điển hình của 321 (tính theo phần trăm khối lượng) như sau:
- Carbon (C): ≤ 0,08%
- Mangan (Mn): 2% tối đa
- Phốt pho (P): 0,045% tối đa
- Lưu huỳnh (S): 0,03% tối đa
- Silicon (Si): 1% tối đa
- Chromium (Cr): 17–19%
- Nickel (Ni): 9–12%
- Titan (Ti): 5 × C – 0,7% (bổ sung để ổn định cacbua)
- Sắt (Fe): còn lại
Titan giúp gắn carbon trong cấu trúc carbide TiC, ngăn chặn sự hình thành cacbua Cr23C6 tại mối hàn, từ đó duy trì khả năng chống ăn mòn. Chromium và nickel duy trì tính chống ăn mòn và ổn định cấu trúc austenit, trong khi carbon thấp giúp giảm nguy cơ ăn mòn kẽ hở.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 321
Vật liệu 321 có cơ tính và khả năng chịu nhiệt tốt, thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp đặc thù:
1. Cơ tính điển hình
- Độ bền kéo (Tensile strength): 515–750 MPa
- Giới hạn chảy (Yield strength): 205–310 MPa
- Độ dãn dài (Elongation): ≥ 40%
- Độ cứng (Hardness): 70–180 HB
- Mô đun đàn hồi (Elastic modulus): khoảng 193 GPa
2. Tính chống ăn mòn
- Chống ăn mòn trong không khí, nước ngọt, hóa chất nhẹ
- Khả năng chống ăn mòn kẽ hở và ăn mòn ứng suất tại mối hàn tốt nhờ titan ổn định
- Thích hợp với môi trường hóa chất nhẹ, hơi nước và các ứng dụng nhiệt độ cao
3. Khả năng chịu nhiệt
- Làm việc liên tục ở nhiệt độ lên đến 870°C
- Có thể chịu nhiệt độ ngắn hạn lên đến 925°C
- Duy trì cơ tính ổn định và không giòn ở nhiệt độ thấp
4. Khả năng gia công
- Gia công cơ khí tốt, dễ uốn, dập, kéo và định hình
- Hàn TIG, MIG và hàn điểm hiệu quả
- Gia công lạnh có thể tăng độ cứng và giới hạn chảy, nhưng vẫn giữ tính dẻo
Ưu điểm của Vật liệu 321
- Chống ăn mòn tốt ở nhiệt độ cao nhờ titan ổn định cacbua
- Cơ tính ổn định: bền, dẻo dai và chịu tải tốt
- Khả năng gia công và hàn tốt: thích hợp cho các chi tiết phức tạp
- Chịu nhiệt cao: làm việc liên tục ở nhiệt độ cao mà không giảm cơ tính
- Tuổi thọ cao: kết hợp giữa cơ tính, chống ăn mòn và khả năng chịu nhiệt
Nhược điểm của Vật liệu 321
- Chi phí cao hơn 304 và 304L do bổ sung titan
- Khả năng chống ăn mòn trong môi trường hóa chất mạnh kém hơn 316
- Cần kiểm soát gia công lạnh để tránh biến dạng hoặc nứt
Ứng dụng của Vật liệu 321
Vật liệu 321 được ứng dụng trong các ngành công nghiệp đặc thù, đặc biệt những nơi yêu cầu chống ăn mòn nhiệt độ cao:
- Ngành hàng không và vũ trụ: Ống dẫn nhiên liệu, buồng đốt, chi tiết động cơ phản lực
- Ngành hóa chất và dầu khí: Bồn chứa hóa chất, đường ống chịu nhiệt, van và thiết bị trao đổi nhiệt
- Ngành năng lượng: Lò hơi, nồi hơi, hệ thống nhiệt độ cao
- Ngành thực phẩm và đồ uống: Thiết bị chế biến chịu nhiệt và môi trường hơi nước
- Xây dựng và kiến trúc: Lan can, cầu thang, trang trí nơi chịu nhiệt hoặc môi trường ăn mòn nhẹ
Quy trình nhiệt luyện Vật liệu 321
Để đạt cơ tính và khả năng chống ăn mòn tối ưu, 321 nên trải qua các bước:
- Gia nhiệt (Solution annealing): 1010–1120°C trong môi trường bảo vệ hoặc chân không
- Làm nguội nhanh (Quenching): nước hoặc khí để duy trì cấu trúc austenit
- Gia công lạnh (Cold working): dập, kéo, uốn để tăng cứng nếu cần
- Ủ sau gia công (Stress relieving): 400–600°C để giảm ứng suất nội tại
Quy trình này giúp vật liệu 321 đạt sự cân bằng giữa cơ tính, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn, đặc biệt tại mối hàn và môi trường nhiệt độ cao.
Thông số gia công CNC Vật liệu 321
321 gia công CNC hiệu quả với các lưu ý:
- Tiện: Tốc độ cắt vừa phải, dao hợp kim, dung dịch bôi trơn đầy đủ
- Phay: Cấp tiến nhỏ, tốc độ cắt trung bình, dung dịch làm mát liên tục
- Khoan: Mũi khoan hợp kim, tốc độ vừa phải, bôi trơn đầy đủ
- Cắt laser/Waterjet: Cắt hình dạng phức tạp mà không ảnh hưởng cơ tính
Phân tích thị trường tiêu thụ Vật liệu 321
321 có thị trường tiêu thụ ổn định nhờ nhu cầu từ các ngành công nghiệp nhiệt độ cao và chịu ăn mòn:
- Hàng không và vũ trụ: Chi tiết động cơ, buồng đốt, ống dẫn nhiên liệu
- Hóa chất và dầu khí: Thiết bị chịu nhiệt, bồn chứa hóa chất, đường ống
- Năng lượng và nhiệt điện: Lò hơi, nồi hơi, thiết bị trao đổi nhiệt
- Thực phẩm và đồ uống: Thiết bị chế biến chịu nhiệt, môi trường hơi nước
Nhà cung cấp thường cung cấp ống, tấm, thanh và cuộn 321 để phục vụ gia công CNC, chế tạo thiết bị chịu nhiệt và các ứng dụng công nghiệp nặng.
Kết luận
Vật liệu 321 là thép không gỉ austenitic chất lượng cao, ổn định, chống ăn mòn và chịu nhiệt tốt nhờ titan ổn định cacbua. Với cơ tính ổn định, khả năng gia công tốt và chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, 321 phù hợp cho các ứng dụng trong ngành hàng không, hóa chất, năng lượng, thực phẩm và chế tạo thiết bị chịu nhiệt. Mặc dù chi phí cao hơn 304 hoặc 304L, 321 vẫn là lựa chọn lý tưởng cho các môi trường nhiệt độ cao và khắc nghiệt, đảm bảo tuổi thọ lâu dài và hiệu suất vận hành tối ưu.
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 Inox UNS S30600
Thép Inox UNS S30600 Thép Inox UNS S30600 là gì? Thép Inox UNS S30600 là [...]
Th10
Tìm hiểu về Inox 1Cr12
Tìm hiểu về Inox 1Cr12 và Ứng dụng của nó Inox 1Cr12 là gì? Inox [...]
Th5
Inox X2CrNi12 là gì
Inox X2CrNi12 là gì? Thành phần, đặc tính và ứng dụng thực tế Inox X2CrNi12 [...]
Th6
Làm Thế Nào Để Kiểm Tra Chất Lượng Inox 1.4477 Trước Khi Sử Dụng
Làm Thế Nào Để Kiểm Tra Chất Lượng Inox 1.4477 Trước Khi Sử Dụng? 1. [...]
Th3
Tấm Inox 321 2.5mm
Tấm Inox 321 2.5mm – Lựa Chọn Sáng Suốt Cho Các Ứng Dụng Công Nghiệp [...]
Th4
Cách Bảo Dưỡng Và Vệ Sinh Inox STS329J1 Để Kéo Dài Tuổi Thọ
Cách Bảo Dưỡng Và Vệ Sinh Inox STS329J1 Để Kéo Dài Tuổi Thọ 1. Giới [...]
Th4
Vật liệu SUS436L
Vật liệu SUS436L Vật liệu SUS436L là gì? SUS436L là một loại thép không gỉ [...]
Th9
