Vật liệu Duplex 1.4507
Vật liệu Duplex 1.4507 là gì?
Vật liệu Duplex 1.4507, còn được biết đến với tên gọi Thép không gỉ Duplex 1.4507 hoặc UNS S32101, là một loại thép không gỉ hai pha (duplex) với sự kết hợp giữa pha ferrit và pha austenit. Đây là loại thép duplex cơ bản, nổi bật nhờ độ bền cơ học cao hơn thép austenit thông thường và khả năng chống ăn mòn tốt, đặc biệt trong môi trường clorua.
Duplex 1.4507 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp vừa và nhẹ, bao gồm đường ống, van, bồn chứa và thiết bị xử lý hóa chất hoặc nước biển, nơi môi trường ăn mòn không quá khắc nghiệt nhưng yêu cầu độ bền cơ học cao hơn thép austenit thông thường.
Thành phần hóa học Duplex 1.4507
Thành phần hóa học của Duplex 1.4507 được kiểm soát nhằm duy trì sự cân bằng pha ferrit và austenit, đảm bảo các tính chất cơ lý và khả năng chống ăn mòn hợp lý:
| Nguyên tố | % khối lượng |
|---|---|
| Carbon (C) | 0.03 max |
| Manganese (Mn) | 2.0 max |
| Silicon (Si) | 1.0 max |
| Phosphorus (P) | 0.03 max |
| Sulfur (S) | 0.02 max |
| Chromium (Cr) | 21-23 |
| Nickel (Ni) | 4.5-6.5 |
| Molybdenum (Mo) | 0.3-0.5 |
| Nitrogen (N) | 0.08-0.16 |
| Sắt (Fe) | Cân bằng |
- Chromium (Cr): Cải thiện khả năng chống ăn mòn và tăng độ bền tổng thể.
- Nickel (Ni): Ổn định pha austenit và hỗ trợ chống ăn mòn.
- Molybdenum (Mo): Tăng khả năng chống ăn mòn lỗ rỗ và kẽ hở nhẹ.
- Nitrogen (N): Tăng cường độ bền và ổn định pha ferrit, cải thiện khả năng chống ăn mòn.
Tính chất cơ lý Duplex 1.4507
Duplex 1.4507 có các tính chất cơ lý nổi bật, nhờ cấu trúc hai pha:
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 600-800 |
| Giới hạn chảy (MPa) | 400-500 |
| Độ giãn dài (%) | 25-30 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 220-280 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 200 |
So với thép không gỉ austenit 304 hoặc 316, Duplex 1.4507 có độ bền kéo và giới hạn chảy cao hơn, cho phép giảm kích thước vật liệu trong thiết kế kết cấu. Pha ferrit chịu lực tốt, trong khi pha austenit đảm bảo độ dẻo cần thiết và khả năng gia công cơ khí.
Tính chất chống ăn mòn Duplex 1.4507
Khả năng chống ăn mòn của Duplex 1.4507:
- Chống ăn mòn nhẹ trong clorua: Thích hợp cho nước biển, môi trường muối hoặc hóa chất nhẹ.
- Chống ăn mòn kẽ hở và lỗ rỗ nhẹ: Hàm lượng Cr, Ni và N hỗ trợ khả năng chống ăn mòn cục bộ vừa phải.
- Chống oxy hóa: Duy trì lớp oxit bảo vệ trong môi trường nhiệt độ trung bình và ăn mòn nhẹ.
- Chống mài mòn cơ học nhẹ: Cấu trúc hai pha cải thiện độ cứng bề mặt.
Duplex 1.4507 không phù hợp cho các môi trường hóa chất hoặc clorua mạnh như nước biển nồng độ cao, dung dịch axit mạnh hoặc môi trường dầu khí H2S.
Ưu điểm Duplex 1.4507
- Độ bền cơ học tốt: Tốt hơn thép austenit thông thường, giảm khối lượng kết cấu.
- Khả năng chống ăn mòn hợp lý: Thích hợp cho môi trường clorua nhẹ và hóa chất không quá khắc nghiệt.
- Ổn định nhiệt: Hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ trung bình, dưới 300°C.
- Gia công và hàn dễ dàng: Dễ hàn và gia công so với thép duplex cao cấp.
- Chi phí hợp lý: So với thép duplex cao cấp, Duplex 1.4507 là giải pháp kinh tế cho các ứng dụng vừa và nhẹ.
Nhược điểm Duplex 1.4507
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế: Không phù hợp môi trường clorua hoặc hóa chất mạnh.
- Khó hàn so với thép austenit cơ bản: Cần tuân thủ quy trình kỹ thuật hàn để tránh pha giòn.
- Khó gia công cơ khí hơn thép carbon mềm: Do độ cứng và độ bền cao hơn.
Ứng dụng Duplex 1.4507
Duplex 1.4507 phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp vừa và nhẹ:
- Ngành hóa chất nhẹ: Bồn chứa, bể phản ứng và ống dẫn cho môi trường ăn mòn nhẹ.
- Xử lý nước biển và nước thải: Ống dẫn nước biển, van, bộ trao đổi nhiệt trong môi trường ăn mòn vừa phải.
- Ngành thực phẩm và dược phẩm: Bồn chứa, dây chuyền chế biến thực phẩm, thiết bị CIP.
- Xây dựng và cơ khí: Ống dẫn nước, chi tiết kết cấu ngoài trời, kết hợp chống ăn mòn nhẹ.
Quy trình gia công và hàn Duplex 1.4507
Gia công cơ khí
- Cắt: Cưa băng, laser hoặc plasma.
- Tiện, phay, khoan: Sử dụng dụng cụ cứng và bôi trơn.
- Mài và đánh bóng: Tăng khả năng chống ăn mòn và thẩm mỹ bề mặt.
Hàn
- Hàn TIG, MIG hoặc hồ quang chìm: Kiểm soát nhiệt đầu mối hàn, dễ hơn các loại duplex cao cấp.
- Tiền xử lý và hậu xử lý: Làm sạch bề mặt trước hàn; không bắt buộc ủ giải nhiệt như thép duplex cao cấp.
- Ngăn ngừa nứt nóng: Kiểm soát nhiệt độ và tốc độ hàn, sử dụng que hàn phù hợp.
Tiêu chuẩn Duplex 1.4507
Duplex 1.4507 được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc tế:
- EN 10088-1 / 2 / 3 / 4 – Tiêu chuẩn châu Âu về thép không gỉ.
- ASTM A240 / A182 – Tiêu chuẩn Mỹ cho thép chịu nhiệt và áp lực.
- UNS S32101 – Mã số tiêu chuẩn hóa tại Mỹ.
- ISO 15156 / NACE MR0175 – Sử dụng trong môi trường ăn mòn nhẹ, nước biển và công nghiệp nhẹ.
Kết luận
Duplex 1.4507 là thép không gỉ hai pha cơ bản, kết hợp độ bền cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn vừa phải. Vật liệu này thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp vừa và nhẹ, bao gồm xử lý nước biển, hóa chất nhẹ, chế biến thực phẩm và xây dựng.
Tuân thủ các tiêu chuẩn và hướng dẫn kỹ thuật gia công, hàn đảm bảo Duplex 1.4507 duy trì độ bền cơ học và chống ăn mòn trong suốt vòng đời sử dụng, mang lại hiệu quả lâu dài với chi phí hợp lý cho các ứng dụng công nghiệp.
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 |

