Vật liệu Duplex F55
Vật liệu Duplex F55 là gì?
Vật liệu Duplex F55, còn được gọi là Super Duplex 6% Mo, là loại thép không gỉ hai pha (duplex) cao cấp với cấu trúc pha ferrit và austenit. Đây là một trong những loại thép duplex hàng đầu, nổi bật với khả năng chống ăn mòn cực kỳ cao, đặc biệt trong môi trường clorua mạnh, axit oxi hóa và các dung dịch hóa chất nặng.
Duplex F55 được phát triển để đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong công nghiệp hóa chất, dầu khí, xử lý nước biển, và các môi trường ăn mòn cực đoan. Sự kết hợp pha ferrit chịu lực và pha austenit dẻo giúp F55 vừa có độ bền cơ học vượt trội, vừa duy trì khả năng chống ăn mòn ưu việt, đặc biệt là chống ăn mòn lỗ rỗ, kẽ hở và oxy hóa.
Thành phần hóa học Duplex F55
Thành phần hóa học của Duplex F55 được tối ưu để đạt được độ bền và khả năng chống ăn mòn tối đa:
| Nguyên tố | % khối lượng |
|---|---|
| Carbon (C) | 0.02 max |
| Manganese (Mn) | 1.0 max |
| Silicon (Si) | 0.8-1.0 |
| Phosphorus (P) | 0.03 max |
| Sulfur (S) | 0.02 max |
| Chromium (Cr) | 25-26 |
| Nickel (Ni) | 6.5-7.5 |
| Molybdenum (Mo) | 6.0-6.5 |
| Nitrogen (N) | 0.25-0.35 |
| Copper (Cu) | 0.5-1.0 |
| Sắt (Fe) | Cân bằng |
- Chromium (Cr): Tăng khả năng chống ăn mòn lỗ rỗ, kẽ hở và oxy hóa.
- Nickel (Ni): Ổn định pha austenit, tăng độ dẻo và khả năng chịu lực.
- Molybdenum (Mo) và Nitrogen (N): Tăng cường khả năng chống ăn mòn clorua, axit và môi trường hóa chất mạnh.
- Copper (Cu): Nâng cao khả năng chống axit sulfuric và axit nitric loãng.
Tính chất cơ lý Duplex F55
Nhờ cấu trúc hai pha, Duplex F55 có các tính chất cơ lý vượt trội:
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 900-1100 |
| Giới hạn chảy (MPa) | 750-900 |
| Độ giãn dài (%) | 20-25 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 320-380 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 200 |
So với thép duplex 2205 và các loại austenit như 316L, F55 có độ bền cơ học cao hơn và khả năng chống ăn mòn ưu việt hơn, phù hợp cho các kết cấu chịu áp lực lớn trong môi trường khắc nghiệt.
Tính chất chống ăn mòn Duplex F55
Duplex F55 nổi bật với khả năng chống ăn mòn vượt trội:
- Chống ăn mòn clorua mạnh: Thích hợp cho môi trường nước biển, hóa chất 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: Nhờ hàm lượng Mo cao, F55 chịu được axit nitric, axit sulfuric loãng và các dung dịch oxy hóa mạnh.
- 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, chống hao mòn cơ học.
Ưu điểm Duplex F55
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội: Chống clorua, axit loãng, nước biển và môi trường hóa chất khắc nghiệt.
- Độ bền cơ học cao: Thích hợp cho các kết cấu chịu áp lực lớn.
- Ổn định hóa học và nhiệt: Hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ trung bình và cao.
- Độ bền lâu dài: Giảm chi phí bảo trì và thay thế thiết bị.
- Khả năng gia công và hàn: Có thể gia công và hàn nếu tuân thủ quy trình, hạn chế hình thành pha giòn.
Nhược điểm Duplex F55
- Chi phí cao: Do hàm lượng Mo, Ni, Cu và N cao.
- Yêu cầu kỹ thuật hàn nghiêm ngặt: Ngăn ngừa nứt nóng và pha giòn.
- Khó gia công cơ khí: Cần dụng cụ cứng và bôi trơn thích hợp.
Ứng dụng Duplex F55
Duplex F55 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khắc nghiệt:
- Ngành hóa chất và hóa dầu: 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 trong môi trường ăn mòn cao.
- 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 F55
Gia công cơ khí
- Cắt: Cưa băng, laser, plasma hoặc waterjet.
- Tiện, phay, khoan: Dụng cụ 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 đầu mối hàn để tránh hình thành 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 F55
Duplex F55 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 S32760 / S32750 – Mã số tiêu chuẩn quốc tế tương đương.
- ISO 15156 / NACE MR0175 – Phù hợp cho môi trường clorua mạnh và công nghiệp nặng.
Kết luận
Duplex F55 (Super Duplex 6% Mo) là thép không gỉ hai pha cao cấp, kết hợp độ bền cơ học cao và khả năng chống ăn mòn vượt trội. Vật liệu này lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp hóa chất, dầu khí, xử lý nước biển và môi trường clorua, axit mạnh. Tuân thủ các tiêu chuẩn gia công và hàn giúp F55 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 |

