Vật liệu SAE 30305
Vật liệu SAE 30305 là gì?
SAE 30305 là một loại thép không gỉ austenitic thuộc nhóm hợp kim Cr-Ni (Crôm – Niken), có thành phần và tính chất tương đương với Inox 305 (AISI 305) trong hệ thống tiêu chuẩn quốc tế. So với loại tiêu chuẩn SAE 30304 (Inox 304), SAE 30305 có hàm lượng Niken cao hơn, giúp tăng khả năng chống ăn mòn, cải thiện tính dẻo và giữ cấu trúc austenitic ổn định hơn ngay cả khi gia công nguội mạnh.
Vật liệu SAE 30305 được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng cần độ bền cao, khả năng biến dạng nguội tốt và khả năng chống từ hóa sau gia công, chẳng hạn như trong sản xuất lò xo, dây đàn hồi, bulông chịu lực, thiết bị điện – điện tử, hoặc các bộ phận cơ khí đòi hỏi tính ổn định kích thước cao.
Nhờ khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường công nghiệp và sinh hoạt, cùng với đặc tính không nhiễm từ vượt trội, SAE 30305 được xem là một trong những loại inox cao cấp trong nhóm thép không gỉ austenitic tiêu chuẩn, kế thừa và nâng cấp từ dòng SAE 30304 (Inox 304).
Thành phần hóa học của SAE 30305
Thành phần hợp kim của SAE 30305 được điều chỉnh để tăng khả năng chống gỉ, tăng độ dẻo và duy trì cấu trúc austenitic ổn định trong suốt quá trình gia công. Dưới đây là bảng thành phần điển hình theo tiêu chuẩn ASTM A240 và SAE J405:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.08 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Silicon | Si | ≤ 1.00 |
| Phốt pho | P | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.03 |
| Crôm | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Niken | Ni | 10.5 – 13.0 |
| Nitơ | N | ≤ 0.10 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Điểm khác biệt chính giữa SAE 30305 và SAE 30304 nằm ở hàm lượng Niken cao hơn (10.5–13%), giúp ổn định pha austenit và làm tăng khả năng chống nhiễm từ sau gia công nguội. Ngoài ra, Niken cao cũng giúp cải thiện khả năng chịu ăn mòn trong môi trường có chứa axit yếu hoặc dung dịch clorua loãng.
Tính chất cơ lý của SAE 30305
Vật liệu SAE 30305 thể hiện sự cân bằng tối ưu giữa độ bền, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn. Các đặc tính cơ lý điển hình ở trạng thái ủ (annealed condition) như sau:
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 7.93 g/cm³ |
| Giới hạn bền kéo (Tensile strength) | 520 – 750 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield strength) | ≥ 205 MPa |
| Độ giãn dài | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | 150 – 190 |
| Mô-đun đàn hồi | 193 GPa |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 17.3 ×10⁻⁶ /°C (20–100°C) |
| Dẫn nhiệt | 16.3 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.72 µΩ·m |
Đặc điểm nổi bật
- Không nhiễm từ ngay cả sau khi biến dạng nguội mạnh.
- Khả năng dập, uốn và kéo nguội rất tốt.
- Độ bền cao, độ dẻo lớn, chịu được va đập mạnh.
- Chống oxy hóa và ăn mòn trong môi trường khí ẩm, axit hữu cơ và dung dịch kiềm nhẹ.
Ưu điểm của SAE 30305
- Khả năng chống ăn mòn cao:
Hàm lượng Niken cao giúp SAE 30305 chịu được môi trường chứa hơi nước, axit hữu cơ (axit acetic, citric, lactic) và dung dịch muối nhẹ tốt hơn SAE 30304. - Không bị nhiễm từ:
Cấu trúc austenitic ổn định giúp vật liệu duy trì trạng thái phi từ tính ngay cả sau khi gia công nguội — rất quan trọng trong các ứng dụng điện – điện tử hoặc từ trường nhạy cảm. - Khả năng biến dạng nguội tuyệt vời:
Có thể kéo nguội, dập sâu hoặc uốn tạo hình phức tạp mà không nứt. Đây là ưu điểm vượt trội của SAE 30305 so với SAE 30304. - Tính hàn tốt:
Có thể hàn bằng mọi phương pháp phổ biến (TIG, MIG, Plasma, hồ quang tay) mà không cần gia nhiệt trước. - Tính dẻo cao và độ dai tốt ở nhiệt độ thấp:
Giữ được khả năng chịu tải ở nhiệt độ tới -196°C, phù hợp cho các ứng dụng cryogenic hoặc môi trường lạnh sâu.
Nhược điểm của SAE 30305
- Giá thành cao hơn SAE 30304 do hàm lượng Niken cao hơn.
- Khó gia công hơn so với inox 303 hoặc 304 thông thường vì có độ dẻo và độ bền cao.
- Không phù hợp với môi trường chứa clorua đậm đặc hoặc axit mạnh (HCl, H₂SO₄).
- Không thể tăng cứng bằng tôi – ram, chỉ có thể tăng cứng qua biến dạng nguội.
Quy trình nhiệt luyện của SAE 30305
Vật liệu SAE 30305 thường được cung cấp ở trạng thái ủ để đảm bảo độ dẻo tối đa. Tuy nhiên, có thể áp dụng các quy trình xử lý sau để tối ưu hóa tính chất cơ học:
1. Ủ (Annealing)
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C.
- Làm nguội: nhanh trong nước hoặc không khí.
→ Mục đích: giải phóng ứng suất, phục hồi độ dẻo, tái lập cấu trúc austenitic hoàn toàn.
2. Biến dạng nguội
- Kéo nguội, dập nguội: giúp tăng độ bền kéo và độ cứng (có thể đạt 800–900 MPa).
- Quá trình này không làm thay đổi pha austenit, giữ cho thép không bị nhiễm từ.
3. Không thể tôi cứng bằng nhiệt luyện
SAE 30305 không thể tăng cứng bằng phương pháp tôi do cấu trúc austenitic ổn định.
Thông số gia công cơ khí và CNC của SAE 30305
Do có hàm lượng Niken cao, SAE 30305 có độ dẻo và độ bền cao hơn inox 304, vì vậy cần điều chỉnh tốc độ và lực cắt phù hợp:
| Phương pháp | Tốc độ cắt (m/phút) | Tiến dao (mm/vòng) | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Tiện | 40 – 90 | 0.1 – 0.3 | Dùng dao hợp kim cứng, bôi trơn đầy đủ |
| Phay | 30 – 80 | 0.05 – 0.2 | Dùng nhũ tương làm mát |
| Khoan | 20 – 50 | 0.05 – 0.15 | Dùng mũi khoan carbide hoặc phủ TiN |
| Mài | 20 – 30 | – | Giữ nhiệt độ thấp, tránh cháy bề mặt |
Lưu ý: khi gia công CNC, nên sử dụng dung dịch làm mát liên tục để tránh biến dạng nhiệt và nâng cao chất lượng bề mặt.
Ứng dụng của SAE 30305
Nhờ tính phi từ, dẻo cao và chống ăn mòn tốt, SAE 30305 được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và dân dụng:
1. Ngành cơ khí – chế tạo
- Sản xuất lò xo không gỉ, dây đàn hồi, bulông, trục, ốc vít.
- Các chi tiết yêu cầu độ dẻo cao, khó biến dạng, làm việc trong môi trường ẩm.
2. Ngành điện – điện tử
- Bộ phận phi từ trong thiết bị đo, cảm biến, máy phát điện, ổ cứng, linh kiện vi cơ điện tử.
- Vỏ thiết bị và khung chống nhiễu từ.
3. Ngành công nghiệp thực phẩm
- Bồn trộn, bồn chứa, ống dẫn, thiết bị chế biến, máy đóng gói.
- Các chi tiết yêu cầu vệ sinh cao và chống ăn mòn.
4. Ngành hóa chất và dược phẩm
- Ống dẫn hóa chất nhẹ, van, phụ kiện, bồn phản ứng.
- Thiết bị làm việc với axit hữu cơ hoặc dung dịch kiềm yếu.
5. Ngành hàng hải – môi trường
- Dụng cụ, bulông, ốc, trục vít, khung đỡ trong môi trường muối biển.
- Các chi tiết cơ khí trong hệ thống xử lý nước, nhà máy điện.
6. Ngành xây dựng – nội thất cao cấp
- Tay vịn, khung trang trí, tấm ốp inox, lan can, đồ gia dụng cao cấp.
So sánh SAE 30305 với các loại thép không gỉ tương tự
| Tiêu chí | SAE 30304 | SAE 30305 | SAE 316L |
|---|---|---|---|
| Hàm lượng Ni (%) | 8 – 10.5 | 10.5 – 13.0 | 10 – 14 |
| Cấu trúc | Austenitic | Austenitic | Austenitic |
| Phi từ | Gần như phi từ | Hoàn toàn phi từ | Phi từ |
| Biến dạng nguội | Tốt | Rất tốt | Trung bình |
| Chống ăn mòn | Tốt | Rất tốt | Xuất sắc |
| Giá thành | Trung bình | Hơi cao | Cao |
| Ứng dụng | Dân dụng, cơ khí | Lò xo, phi từ, điện tử | Hóa chất, biển |
Như vậy, SAE 30305 là loại thép không gỉ trung cấp – cao cấp giữa SAE 30304 và SAE 316L, mang lại hiệu suất sử dụng cao trong môi trường khắc nghiệt mà không cần dùng đến hợp kim Mo đắt tiền.
Tiêu chuẩn tương đương của SAE 30305
| Tiêu chuẩn | Ký hiệu tương đương |
|---|---|
| SAE / AISI | 30305 |
| ASTM | 305 |
| EN | X4CrNi19-11 |
| DIN | 1.4303 |
| JIS | SUS 305 |
| GB (Trung Quốc) | 06Cr19Ni11 |
| GOST (Nga) | 08Х18Н12 |
Điều này cho thấy SAE 30305 tương đương với Inox 305, được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu và tương thích với nhiều tiêu chuẩn sản xuất quốc tế.
Phân tích thị trường tiêu thụ SAE 30305 tại Việt Nam
Hiện nay, SAE 30305 chủ yếu được nhập khẩu từ các quốc gia có công nghệ luyện kim tiên tiến như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan và Trung Quốc. Các doanh nghiệp cơ khí tại Việt Nam sử dụng loại thép này trong:
- Sản xuất lò xo không gỉ cao cấp, ốc vít phi từ, trục quay chính xác, thiết bị điện tử và y tế.
- Gia công chi tiết cơ khí bằng máy CNC, cần độ ổn định kích thước và độ bóng bề mặt cao.
- Các sản phẩm xuất khẩu sang châu Âu, Nhật, Mỹ yêu cầu tiêu chuẩn vật liệu quốc tế.
Xu hướng hiện nay, SAE 30305 đang dần được sử dụng thay thế cho SAE 30304 trong các ứng dụng đòi hỏi tính không từ hoặc độ bền kéo cao, trong khi vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn và dễ gia công.
Kết luận
Vật liệu SAE 30305 (Inox 305) là loại thép không gỉ austenitic cao cấp, được thiết kế đặc biệt để duy trì cấu trúc phi từ ngay cả sau khi gia công nguội mạnh. Với hàm lượng Niken cao hơn, vật liệu này có khả năng chống ăn mòn, độ dẻo và tính hàn tốt hơn so với inox 304 truyền thống.
Nhờ sự cân bằng tuyệt vời giữa khả năng chống gỉ, tính dẻo, không nhiễm từ và dễ gia công, SAE 30305 là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng trong ngành cơ khí chính xác, điện – điện tử, thực phẩm, y tế và xây dựng cao cấp.
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 |

