Vật liệu Duplex 2205
Vật liệu Duplex 2205 là gì?
Vật liệu Duplex 2205 là thép không gỉ hai pha (duplex) phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trong nhóm thép duplex. Đây là vật liệu kết hợp giữa pha ferrit và austenit với tỷ lệ gần bằng nhau, mang lại sự cân bằng tối ưu giữa độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn.
Duplex 2205 nổi bật nhờ khả năng chống ăn mòn lỗ rỗ và kẽ hở, chống clorua hiệu quả và chịu được môi trường hóa chất mạnh. Đây là vật liệu lý tưởng cho các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, xử lý nước biển, hàng hải, thực phẩm và dược phẩm.
So với thép austenit 316, Duplex 2205 có độ bền cơ học cao hơn gấp đôi và khả năng chống ăn mòn clorua tốt hơn nhiều, mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật tối ưu trong các ứng dụng công nghiệp.
Thành phần hóa học Duplex 2205
Thành phần hóa học điển hình của Duplex 2205 như sau:
| 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) | 2.5-3.5 |
| Nitrogen (N) | 0.14-0.20 |
| Copper (Cu) | 0.5 max |
| Sắt (Fe) | Cân bằng |
- Chromium (Cr): Tăng khả năng chống oxy hóa, ăn mòn lỗ rỗ và kẽ hở.
- Nickel (Ni): Ổn định pha austenit, cải thiện độ dẻo và độ bền tổng thể.
- Molybdenum (Mo) và Nitrogen (N): Nâng cao khả năng chống ăn mòn clorua và hóa chất mạnh.
- Copper (Cu): Hỗ trợ chống ăn mòn axit loãng.
Tính chất cơ lý Duplex 2205
Cấu trúc hai pha của Duplex 2205 mang lại các tính chất cơ lý vượt trội:
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 620-850 |
| Giới hạn chảy (MPa) | 450-620 |
| Độ giãn dài (%) | 25-30 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 250-300 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 200 |
Nhờ độ bền cơ học cao, Duplex 2205 có thể giảm độ dày vật liệu so với thép austenit thông thường mà vẫn đảm bảo chịu lực tốt, giúp tiết kiệm chi phí và trọng lượng công trình.
Tính chất chống ăn mòn Duplex 2205
Duplex 2205 được biết đến với khả năng chống ăn mòn xuất sắc:
- Chống ăn mòn clorua mạnh: Thích hợp cho môi trường nước biển, dung dịch muối nồng độ cao.
- Chống ăn mòn kẽ hở và lỗ rỗ: Lý tưởng cho bồn chứa hóa chất, đường ống dẫn và thiết bị chịu áp lực.
- Chống ăn mòn axit: Chịu được axit nitric, axit sulfuric loãng và các hóa chất oxy hóa nhẹ.
- Chống oxy hóa: Duy trì lớp oxit bảo vệ trong môi trường nhiệt độ trung bình và cao.
- Chống mài mòn cơ học: Cấu trúc hai pha giúp tăng độ cứng bề mặt và giảm hao mòn.
Ưu điểm Duplex 2205
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội: Chống clorua, axit loãng và môi trường hóa chất mạnh.
- Độ bền cơ học cao: Có thể giảm độ dày thành phần mà vẫn đảm bảo chịu lực.
- Ổn định hóa học và nhiệt: Hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ trung bình và cao.
- Tuổi thọ lâu dài: Giảm chi phí bảo trì và thay thế.
- Khả năng gia công và hàn tốt: Tuân thủ quy trình chuẩn sẽ hạn chế pha giòn.
Nhược điểm Duplex 2205
- Chi phí cao: Do hàm lượng nickel, molybdenum và nitrogen cao.
- Yêu cầu kỹ thuật hàn nghiêm ngặt: Ngăn ngừa nứt nóng và pha giòn tại mối hàn.
- Khó gia công cơ khí: Cần dụng cụ cứng và bôi trơn thích hợp khi tiện, phay, khoan.
Ứng dụng Duplex 2205
Duplex 2205 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khắc nghiệt:
- Ngành hóa chất và dầu khí: Ống dẫn, bồn chứa, thiết bị phản ứng chịu áp lực cao.
- Xử lý nước biển và nước thải: Van, bộ trao đổi nhiệt, bồn chứa và đường ống dẫn nước biển.
- Ngành thực phẩm và dược phẩm: Thiết bị chế biến, bồn chứa, dây chuyền CIP.
- Hàng hải và thủy sản: Vật liệu cho tàu, bến cảng, bồn chứa muối và nước biển.
- Công nghiệp hóa chất đặc biệt: Dung dịch clorua, axit nitric, axit sulfuric loãng, môi trường ăn mòn cao.
Quy trình gia công và hàn Duplex 2205
Gia công cơ khí
- Cắt: Cưa băng, laser, plasma hoặc waterjet.
- Tiện, phay, khoan: Dụng cụ cơ khí cứng, tốc độ vừa phải, bôi trơn đầy đủ.
- 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 độ đầu mối hàn để tránh pha giòn.
- Tiền xử lý và hậu xử lý: Làm sạch bề mặt trước hàn; ủ giải nhiệt nếu cần.
- Ngăn ngừa nứt nóng: Kiểm soát nhiệt độ, tốc độ hàn và sử dụng que hàn phù hợp.
Tiêu chuẩn Duplex 2205
Duplex 2205 được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc tế:
- EN 10088-1 / 2 / 3 / 4 – Tiêu chuẩn thép không gỉ châu Âu.
- ASTM A240 / A182 – Tiêu chuẩn Mỹ cho thép chịu nhiệt và áp lực.
- UNS S31803 / S32205 – Tham chiếu quốc tế cho thép duplex phổ biến.
- ISO 15156 / NACE MR0175 – Thích hợp cho môi trường clorua mạnh và hóa chất ăn mòn cao.
Kết luận
Duplex 2205 là thép không gỉ hai pha phổ biến, kết hợp ưu điểm cơ học và khả năng chống ăn mòn vượt trội. Vật liệu này lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp dầu khí, hóa chất, xử lý nước biển và các môi trường clorua mạnh. Tuân thủ các tiêu chuẩn gia công và hàn giúp Duplex 2205 duy trì độ bền và khả năng chống ăn mòn lâu dài, mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật 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 |

