Vật liệu STS316J1L

Vật liệu STS316J1L là gì?

Vật liệu STS316J1L là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp, được phát triển từ mác thép STS316J1 với hàm lượng carbon thấp (Low Carbon), nhằm tăng cường khả năng chống ăn mòn liên tinh thể sau khi hàn và cải thiện tính hàn trong các ứng dụng công nghiệp khắt khe.

Theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS G4304, STS316J1L tương đương với SUS316J1L, và gần giống với các mác quốc tế như AISI 316L, UNS S31603, hoặc EN 1.4404. Tuy nhiên, STS316J1L thường được các nhà sản xuất Nhật Bản (như Nippon Steel, JFE, Kobe Steel) tối ưu hóa thành phần hóa học, giúp vật liệu có độ sáng bề mặt cao, khả năng chống rỗ và độ bền tốt hơn.

Đặc trưng của STS316J1L là hàm lượng Molybdenum (Mo) khoảng 2–3%, cùng với Carbon ≤ 0.03%, giúp hạn chế sự hình thành các cacbit Cr23C6 trong vùng ảnh hưởng nhiệt khi hàn, nhờ đó duy trì khả năng chống ăn mòn tối ưu.

STS316J1L là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng trong môi trường biển, hóa chất, dầu khí, thực phẩm, dược phẩm và công nghiệp năng lượng.

Thành phần hóa học của vật liệu STS316J1L

Thành phần hóa học tiêu chuẩn của STS316J1L (theo JIS G4304 / G4305):

Nguyên tố	Hàm lượng (%)
C (Carbon)	≤ 0.03
Si (Silicon)	≤ 1.00
Mn (Manganese)	≤ 2.00
P (Phosphorus)	≤ 0.045
S (Sulfur)	≤ 0.030
Cr (Chromium)	16.0 – 18.0
Ni (Nickel)	10.0 – 14.0
Mo (Molybdenum)	2.0 – 3.0

Phân tích:

• Hàm lượng C rất thấp: Giúp giảm tối đa nguy cơ ăn mòn liên tinh thể sau hàn.
• Cr + Mo cao: Tạo màng thụ động bền vững, chống lại sự tấn công của ion Cl⁻.
• Ni cao: Ổn định pha austenitic, giúp vật liệu có độ dẻo dai và bề mặt sáng bóng hơn.

Tính chất cơ lý của vật liệu STS316J1L

Tính chất cơ học

Tính chất	Giá trị trung bình
Giới hạn chảy (0.2% proof stress)	≥ 205 MPa
Giới hạn bền kéo (Tensile Strength)	≥ 520 MPa
Độ giãn dài (Elongation)	≥ 40%
Độ cứng Brinell (HB)	≤ 217 HB
Mô-đun đàn hồi (E)	193 GPa
Tỷ trọng	7.98 g/cm³

Tính chất vật lý

Thuộc tính	Giá trị
Nhiệt độ nóng chảy	1370 – 1400°C
Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C)	16.0 µm/m·°C
Độ dẫn nhiệt (ở 100°C)	16.2 W/m·K
Điện trở suất (ở 20°C)	0.74 µΩ·m
Tính từ	Không từ tính ở trạng thái ủ

STS316J1L có khả năng làm việc ổn định trong môi trường có nhiệt độ từ -196°C đến 870°C, nhờ đó được dùng cho cả ứng dụng cryogenic (nhiệt độ thấp) và chịu nhiệt cao.

Ưu điểm của vật liệu STS316J1L

1. Chống ăn mòn cao vượt trội:
   Với sự kết hợp giữa Cr, Ni và Mo, STS316J1L có khả năng chống ăn mòn điểm, ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở tốt hơn nhiều so với STS304 hoặc STS304L.
2. Chống ăn mòn liên tinh thể sau hàn:
   Hàm lượng carbon cực thấp (<0.03%) giúp tránh hiện tượng kết tủa Cr23C6 ở vùng hàn, giữ cho bề mặt không bị gỉ sét sau khi hàn.
3. Tính hàn tuyệt vời:
   STS316J1L có thể hàn dễ dàng bằng tất cả các phương pháp như TIG, MIG, SMAW mà không cần xử lý nhiệt sau hàn.
4. Độ bóng và thẩm mỹ cao:
   Bề mặt thép dễ đánh bóng, sáng mịn, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu cao về vệ sinh và thẩm mỹ như trong thực phẩm, y tế.
5. Làm việc tốt ở nhiệt độ thấp và cao:
   Dẻo dai ở nhiệt độ âm, ổn định cơ tính ở nhiệt độ cao – đây là ưu điểm lớn của nhóm thép không gỉ austenitic.

Nhược điểm của vật liệu STS316J1L

• Giá thành cao: Do có thêm Molybdenum và kiểm soát thành phần carbon thấp.
• Gia công khó hơn STS304: Vì độ bền và độ dẻo của thép cao hơn, gây khó khăn cho tiện, phay, cắt nếu không dùng dao phù hợp.
• Không chịu được axit mạnh: Dù có Mo, vật liệu vẫn bị ảnh hưởng trong môi trường HCl và H2SO4 đặc.

Ứng dụng của vật liệu STS316J1L

Vật liệu STS316J1L được xem là loại thép không gỉ cao cấp trong nhóm 300 series, nhờ vậy nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp yêu cầu tiêu chuẩn cao về độ sạch, độ bền và chống ăn mòn.

1. Ngành công nghiệp thực phẩm – dược phẩm

• Dùng chế tạo bồn chứa, đường ống, thiết bị trộn, máy khuấy, máy ép viên, nồi hơi, bàn thao tác và các dụng cụ trong dây chuyền sản xuất thực phẩm – thuốc.
• Đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh và chống nhiễm bẩn sản phẩm.

2. Ngành hóa chất và dầu khí

• Dùng cho các hệ thống ống dẫn, van, bơm, bộ trao đổi nhiệt, bình phản ứng, thùng chứa dung dịch hóa chất.
• Chịu được môi trường có chứa axit loãng, muối, và hơi ăn mòn.

3. Ngành hàng hải và công trình biển

• Ứng dụng trong đóng tàu, cánh quạt, trục tàu, kết cấu ngoài boong, và hệ thống xử lý nước biển.
• Khả năng chống rỉ sét tốt trong môi trường muối biển và hơi ẩm cao.

4. Ngành năng lượng – môi trường

• Dùng trong thiết bị xử lý nước, hệ thống RO, máy lọc nước công nghiệp, bình áp lực, đường ống dẫn khí.

5. Ứng dụng y tế và cơ khí chính xác

• Chế tạo thiết bị phẫu thuật, dụng cụ y khoa, bàn mổ, khung thiết bị và bộ phận cơ khí có yêu cầu vệ sinh tuyệt đối.

Quy trình nhiệt luyện của vật liệu STS316J1L

1. Ủ (Annealing):
   • Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
   • Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbit và giữ cấu trúc austenitic đồng đều.
2. Căng cứng (Work Hardening):
   • Có thể tăng độ bền bằng phương pháp gia công nguội.
   • Cần ủ phục hồi (stress relieving) ở 450 – 600°C nếu biến dạng lớn.
3. Không thể tôi cứng bằng nhiệt:
   STS316J1L không thể tăng cứng bằng phương pháp nhiệt luyện như thép martensitic.

Gia công và hàn vật liệu STS316J1L

Gia công cơ khí

• Sử dụng dao hợp kim cứng (carbide tool), tốc độ cắt trung bình, kết hợp dung dịch làm mát liên tục.
• Dễ uốn, kéo, dập, cán nguội và đánh bóng bề mặt.

Hàn

• Phù hợp với mọi phương pháp hàn: TIG, MIG, SMAW, FCAW.
• Que hàn khuyến nghị: ER316L, ER316J1L, E316L-16 hoặc tương đương.
• Sau hàn, nên tẩy rửa và thụ động hóa bằng dung dịch axit nitric để khôi phục lớp màng Cr₂O₃ bảo vệ.

So sánh STS316J1L với các mác thép tương đương

Mác thép	Đặc điểm nổi bật	Ghi chú
STS304	Phổ biến, dễ gia công, giá rẻ	Chống ăn mòn kém hơn
STS316L	Chống ăn mòn tốt, hàm lượng C thấp	Thông dụng nhất trong nhóm 316
STS316J1	Phiên bản cao cấp hơn STS316	Độ bền và khả năng chống ăn mòn tốt
STS316J1L	Hàm lượng C thấp nhất, chống ăn mòn liên tinh thể cao	Phù hợp cho hàn và môi trường khắc nghiệt
STS316LN	Bổ sung Nitơ, tăng giới hạn chảy	Dùng trong thiết bị áp lực, hạt nhân

Tiêu chuẩn tương đương quốc tế

Tiêu chuẩn	Mác tương đương
JIS (Nhật Bản)	SUS316J1L
ASTM (Mỹ)	AISI 316L
EN (Châu Âu)	X2CrNiMo17-12-2 (1.4404)
UNS (Mỹ)	S31603
DIN (Đức)	1.4404

Thị trường và nguồn cung vật liệu STS316J1L

STS316J1L được sản xuất chủ yếu tại Nhật Bản, Hàn Quốc, Đức và Phần Lan.
Tại Việt Nam, các nguồn cung phổ biến đến từ:

• POSCO (Hàn Quốc)
• Nippon Steel & JFE (Nhật Bản)
• Outokumpu (Phần Lan)
• Thyssenkrupp (Đức)

Dạng cung cấp:

• Tấm (Plate / Sheet)
• Cuộn (Coil)
• Ống hàn và ống đúc (Welded & Seamless Tube)
• Thanh tròn (Round Bar)
• Dây (Wire)

Kết luận

STS316J1L là loại thép không gỉ austenitic cao cấp có tính hàn vượt trội, khả năng chống ăn mòn cao và độ bền ổn định trong dải nhiệt rộng. Với hàm lượng carbon cực thấp và thành phần Mo cao, STS316J1L trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp yêu cầu vệ sinh, độ bền và độ an toàn cao như thực phẩm, dược phẩm, dầu khí, hóa chất và hàng hải.

Nhờ kết hợp được giữa hiệu năng, thẩm mỹ và khả năng chế tạo, STS316J1L đang ngày càng trở thành vật liệu tiêu chuẩn cho thiết bị inox công nghiệp tại Việt Nam và trên thế giới.

---

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
Mail	vatlieucokhi.net@gmail.com
Website:	vatlieucokhi.net

NHẬP SỐ ZALO ID

-Chọn bảng giá-INOXNHÔMĐỒNGTHÉPNIKENTITANKHÁC