Vật liệu Duplex UNS S32304
Vật liệu Duplex UNS S32304 là gì?
Vật liệu Duplex UNS S32304, còn được gọi là Thép không gỉ Duplex Lean UNS S32304, là loại thép không gỉ hai pha với cấu trúc pha ferrit và austenit. Đây là phiên bản “Lean Duplex” với hàm lượng niken và molypden thấp, giúp giảm chi phí sản xuất nhưng vẫn giữ được độ bền cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn hợp lý.
UNS S32304 được thiết kế để sử dụng trong các môi trường ăn mòn vừa phải, nơi yêu cầu độ bền cao hơn thép austenit 304/316 nhưng không cần khả năng chống ăn mòn tối ưu như các loại duplex cao cấp 1.4462 hoặc 1.4410. Vật liệu này phổ biến trong ngành công nghiệp nước biển, hóa chất nhẹ, xử lý nước thải, và các thiết bị chịu áp lực trung bình.
Thành phần hóa học UNS S32304
Thành phần hóa học của UNS S32304 được kiểm soát để duy trì cân bằng pha ferrit và austenit, đồng thời giảm chi phí nhờ hàm lượng niken và molypden thấp:
| 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) | 19-21 |
| Nickel (Ni) | 2.0-3.0 |
| Molybdenum (Mo) | 0.5-1.0 |
| Nitrogen (N) | 0.08-0.20 |
| Sắt (Fe) | Cân bằng |
- Chromium (Cr): Tăng khả năng chống ăn mòn và độ bền tổng thể.
- Nickel (Ni): Ổn định pha austenit, mặc dù hàm lượng thấp hơn duplex tiêu chuẩn.
- Molybdenum (Mo): Hỗ trợ chống ăn mòn lỗ rỗ và kẽ hở ở mức vừa phải.
- Nitrogen (N): Nâng cao độ bền, ổn định pha ferrit và cải thiện khả năng chống ăn mòn.
Tính chất cơ lý UNS S32304
Nhờ cấu trúc hai pha, UNS S32304 có tính chất cơ lý vượt trội so với thép austenit thông thường:
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 550-700 |
| Giới hạn chảy (MPa) | 450-500 |
| Độ giãn dài (%) | 25-30 |
| Độ cứng Brinell (HB) | 220-260 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 200 |
So với thép 304 hoặc 316, UNS S32304 có độ bền kéo và giới hạn chảy cao hơn, giúp giảm khối lượng vật liệu trong thiết kế kết cấu. Pha ferrit chịu lực tốt, pha austenit cung cấp độ dẻo và dễ gia công cơ khí.
Tính chất chống ăn mòn UNS S32304
UNS S32304 là loại “Lean Duplex”, vì vậy khả năng chống ăn mòn vừa phải:
- Chống ăn mòn clorua nhẹ: Thích hợp cho nước biển và môi trường muối nồng độ thấp.
- Chống ăn mòn kẽ hở và lỗ rỗ nhẹ: Phù hợp cho môi trường hóa chất vừa phải.
- Chống oxy hóa: Lớp oxit bảo vệ duy trì trong môi trường nhiệt độ trung bình.
- Chống mài mòn cơ học nhẹ: Cấu trúc hai pha giúp cải thiện độ cứng bề mặt so với thép austenit.
UNS S32304 không thích hợp với môi trường clorua mạnh hoặc hóa chất nồng độ cao, cũng như nhiệt độ cao liên tục trên 300°C.
Ưu điểm UNS S32304
- Độ bền cơ học cao hơn thép austenit: Giảm khối lượng kết cấu trong thiết kế công nghiệp.
- Khả năng chống ăn mòn vừa phải: Phù hợp cho nước biển, hóa chất nhẹ, môi trường ăn mòn trung bình.
- Chi phí thấp: Hàm lượng Ni và Mo thấp giúp tiết kiệm nguyên liệu.
- Dễ gia công và hàn: So với duplex cao cấp, dễ gia công và hàn hơn.
- Ổn định nhiệt: Hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ trung bình.
Nhược điểm UNS S32304
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế: Không dùng trong môi trường clorua mạnh hoặc hóa chất nồng độ cao.
- Khó hàn hơn thép austenit cơ bản: Cần tuân thủ quy trình hàn đúng kỹ thuật.
- Giới hạn nhiệt độ: Không sử dụng liên tục trên 300°C trong môi trường ăn mòn.
Ứng dụng UNS S32304
UNS S32304 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp vừa và nhẹ:
- Xử lý nước biển và nước thải: Ống dẫn, van, bể chứa cho môi trường ăn mòn vừa phải.
- Ngành hóa chất nhẹ: Bồn chứa, bể phản ứng, ống dẫn cho môi trường ăn mòn trung bình.
- Chế biến thực phẩm và dược phẩm: Bồn chứa, thiết bị chế biến, dây chuyền CIP.
- Cơ khí và xây dựng: Ống dẫn nước, chi tiết kết cấu ngoài trời, môi trường ăn mòn vừa phải.
Quy trình gia công và hàn UNS S32304
Gia công cơ khí
- Cắt: Cưa băng, laser hoặc plasma.
- Tiện, phay, khoan: Dùng dụng cụ cứng, tốc độ vừa phải, có 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 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 và tốc độ hàn, sử dụng que hàn hợp kim phù hợp.
Tiêu chuẩn UNS S32304
UNS S32304 được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc tế:
- EN 10088-1 / 2 / 3 / 4 – Tiêu chuẩn châu Âu về thép không gỉ.
- ASTM A182 / A240 – Tiêu chuẩn Mỹ cho thép chịu nhiệt và áp lực.
- UNS S32304 – Mã số tiêu chuẩn hóa tại Mỹ.
- ISO 15156 / NACE MR0175 – Sử dụng trong môi trường ăn mòn vừa phải, nước biển và công nghiệp nhẹ.
Kết luận
Duplex UNS S32304 là thép không gỉ hai pha “Lean Duplex”, kết hợp độ bền cơ học cao với khả năng chống ăn mòn vừa phải. Vật liệu này phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp vừa và nhẹ, bao gồm xử lý nước biển, hóa chất nhẹ, chế biến thực phẩm và cơ khí xây dựng, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế nhờ chi phí nguyên liệu thấp.
Tuân thủ các tiêu chuẩn và hướng dẫn gia công, hàn giúp UNS S32304 duy trì độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn trong suốt vòng đời sử dụng.
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 |

