Vật liệu STS316N

316S33 material

Vật liệu STS316N

Vật liệu STS316N là gì?

Vật liệu STS316N là một loại thép không gỉ Austenitic cao cấp, thuộc họ thép 18Cr–12Ni–2Mo, có bổ sung thêm nguyên tố Nitơ (N) nhằm cải thiện tính cơ học và khả năng chống ăn mòn so với thép STS316 hoặc STS316L thông thường. Sự có mặt của Nitơ giúp tăng độ bền kéo, độ cứng, cũng như khả năng chống ăn mòn kẽ và ăn mòn điểm trong môi trường chứa ion Cl⁻.

Vật liệu STS316N có cấu trúc tinh thể Austenitic ổn định, không nhiễm từ ở trạng thái ủ, đồng thời vẫn duy trì khả năng hàn và gia công tốt. Nhờ vào các đặc tính vượt trội, loại thép này thường được sử dụng trong các môi trường làm việc khắc nghiệt như công nghiệp hóa chất, dầu khí, thực phẩm, hàng hải, và thiết bị y tế.

Các tiêu chuẩn tương đương quốc tế của vật liệu STS316N bao gồm:

  • AISI 316N – Tiêu chuẩn Hoa Kỳ
  • SUS316N – Tiêu chuẩn Nhật Bản (JIS)
  • X2CrNiMoN17-13-3 – Tiêu chuẩn EN
  • 1.4912 / 1.4429 – Tiêu chuẩn DIN/EN
  • UNS S31651 – Tiêu chuẩn ASTM/UNS

Thành phần hóa học của STS316N

Thành phần hóa học của STS316N được tối ưu hóa nhằm nâng cao độ bền và khả năng chống ăn mòn. Bảng sau thể hiện hàm lượng các nguyên tố chính:

Nguyên tố Hàm lượng (%)
C (Carbon) ≤ 0.08
Si (Silic) ≤ 1.00
Mn (Mangan) ≤ 2.00
P (Phospho) ≤ 0.045
S (Lưu huỳnh) ≤ 0.030
Cr (Crom) 16.0 – 18.0
Ni (Niken) 12.0 – 14.0
Mo (Molypden) 2.00 – 3.00
N (Nitơ) 0.10 – 0.20
Fe (Sắt) Còn lại

So với STS316 và STS316L, điểm khác biệt quan trọng là hàm lượng Nitơ (N) trong STS316N cao hơn rõ rệt. Nitơ đóng vai trò như một chất ổn định pha Austenite, giúp tăng giới hạn chảy, cải thiện khả năng chống ăn mòn điểm và nâng cao độ bền cơ học mà không làm giảm tính dẻo.

Tính chất cơ lý của STS316N

1. Tính chất cơ học

STS316N thể hiện độ bền cơ học cao hơn khoảng 20–25% so với STS316L, đặc biệt trong môi trường nhiệt độ cao.

Thuộc tính STS316 STS316N
Độ bền kéo (MPa) 520 – 620 620 – 750
Giới hạn chảy (MPa) ≥ 210 ≥ 290
Độ giãn dài (%) ≥ 40 ≥ 35
Độ cứng (HB) ≤ 217 ≤ 240

Từ bảng trên có thể thấy, việc bổ sung Nitơ đã làm tăng rõ rệt độ bền mà không làm giảm đáng kể độ dẻo dai của vật liệu.

2. Tính chất vật lý

Thuộc tính Giá trị
Tỷ trọng 7.98 g/cm³
Nhiệt độ nóng chảy 1370 – 1400°C
Hệ số giãn nở nhiệt 16.0 × 10⁻⁶ /°C
Nhiệt dung riêng 500 J/kg·K
Điện trở suất 0.75 μΩ·m
Tính từ Không nhiễm từ ở trạng thái ủ

Ngoài khả năng chịu ăn mòn tốt, STS316N cũng có khả năng chịu nhiệt và chịu lực vượt trội hơn so với STS316L, giúp vật liệu hoạt động bền bỉ trong môi trường có áp suất và nhiệt độ cao.

Ưu điểm của vật liệu STS316N

  1. Độ bền cao hơn rõ rệt so với các loại STS316 hoặc STS316L nhờ bổ sung Nitơ.
  2. Chống ăn mòn điểm và ăn mòn kẽ vượt trội trong dung dịch muối, nước biển và môi trường axit yếu.
  3. Khả năng chịu ứng suất ăn mòn (SCC) tốt hơn, đặc biệt trong môi trường có ion Cl⁻.
  4. Không cần tăng hàm lượng Niken để duy trì cấu trúc Austenitic, giúp tối ưu chi phí sản xuất.
  5. Tính hàn và gia công tốt – Có thể hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang điện mà không làm giảm tính chất cơ học.
  6. Ổn định tổ chức và bền màu trong môi trường khắc nghiệt – Rất phù hợp cho các công trình ngoài trời, môi trường nước mặn.
  7. Độ bền mỏi cao – Giúp vật liệu phù hợp cho các chi tiết chịu dao động cơ học thường xuyên.

Nhược điểm của vật liệu STS316N

Dù mang lại nhiều ưu điểm, STS316N vẫn tồn tại một số hạn chế nhất định:

  • Chi phí cao hơn so với STS316L do quy trình nấu luyện và kiểm soát Nitơ phức tạp hơn.
  • Gia công nguội khó hơn – Do độ bền và độ cứng cao hơn, cần sử dụng dụng cụ chuyên dụng.
  • Khó hàn hơn một chút so với STS316L nếu không điều chỉnh thông số phù hợp, vì Nitơ có thể bị thất thoát khi hàn.
  • Không phù hợp cho môi trường khử mạnh như axit HCl đậm đặc.

Ứng dụng của STS316N

STS316N được xem là vật liệu lý tưởng trong các ứng dụng yêu cầu độ bền cơ học cao và khả năng chống ăn mòn cực tốt.

1. Ngành hóa chất và dầu khí

  • Bồn phản ứng, ống dẫn, van và các thiết bị xử lý hóa chất.
  • Hệ thống trao đổi nhiệt, thiết bị tách khí và bình chịu áp.
  • Ứng dụng trong nhà máy lọc dầu, hóa chất, phân bón.

2. Ngành hàng hải và công trình biển

  • Thiết bị tàu biển, trục chân vịt, khung neo, ống xả tàu.
  • Cấu kiện công trình ven biển, cầu cảng, dàn khoan dầu khí.
  • Các chi tiết thường xuyên tiếp xúc với nước biển.

3. Ngành thực phẩm và y tế

  • Dây chuyền sản xuất sữa, bia, nước ngọt, dược phẩm.
  • Dụng cụ y tế, thiết bị phòng sạch, máy khử trùng.
  • Ưu điểm: không gây ô nhiễm kim loại nặng và dễ khử khuẩn.

4. Ngành năng lượng và môi trường

  • Thiết bị xử lý nước thải, hệ thống lọc RO, màng lọc công nghiệp.
  • Thành phần trong các tuabin và hệ thống nhiệt năng.
  • Các ứng dụng trong nhà máy điện, hóa dầu, lọc khí.

5. Ngành xây dựng và trang trí

  • Lan can, cầu thang, khung kết cấu, tấm ốp ngoài trời.
  • Kết hợp giữa tính thẩm mỹ cao và độ bền với thời gian.

Quy trình nhiệt luyện của STS316N

Quá trình xử lý nhiệt của STS316N giúp duy trì cấu trúc Austenitic và loại bỏ ứng suất sau gia công:

  1. Ủ (Annealing):
    • Nhiệt độ: 1040 – 1120°C
    • Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbua crom.
    • Mục tiêu: Tăng độ dẻo và ổn định tổ chức Austenitic.
  2. Làm nguội sau hàn:
    • STS316N không cần xử lý sau hàn, tuy nhiên nếu hàn ở chi tiết dày hoặc môi trường nhạy cảm, nên ủ ở 1050°C để khôi phục tính chất.
  3. Nhiệt luyện tăng cường cơ tính (tùy chọn):
    • Có thể áp dụng để cải thiện giới hạn chảy và độ cứng bề mặt trong ứng dụng công nghiệp nặng.

Gia công cơ khí của STS316N

  • Tiện, phay: Dùng dao hợp kim cứng (Carbide), tốc độ cắt chậm, dung dịch làm mát đầy đủ.
  • Cắt, khoan: Nên sử dụng tốc độ thấp để tránh quá nhiệt và mòn dụng cụ.
  • Hàn: Có thể hàn bằng TIG, MIG, SMAW. Dây hàn nên chọn loại có thành phần Ni và Mo tương đương (như ER316LN).
  • Đánh bóng: STS316N có thể đạt độ bóng gương cao, phù hợp trong trang trí hoặc thiết bị y tế.

Thị trường tiêu thụ vật liệu STS316N

Trên thị trường Việt Nam, STS316N vẫn còn là vật liệu chuyên dụng, thường dùng trong các dự án yêu cầu cao về độ bền và khả năng chống ăn mòn đặc biệt. Tuy nhiên, nhờ sự phát triển của các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, năng lượng và hóa chất, nhu cầu về STS316N đang tăng nhanh trong những năm gần đây.

Các dạng sản phẩm phổ biến bao gồm:

  • Tấm, cuộn inox STS316N (dày từ 0.5 – 20 mm)
  • Ống hàn và ống đúc STS316N (DN10 – DN500)
  • Thanh tròn, thanh vuông, phụ kiện inox
  • Gia công CNC, cắt laser, uốn và hàn theo yêu cầu bản vẽ

Tại Việt Nam, Công ty TNHH MTV Vật Liệu Titan là một trong những đơn vị uy tín cung cấp vật liệu STS316N nhập khẩu chính hãng, có đầy đủ chứng chỉ CO-CQ và dịch vụ gia công chính xác theo yêu cầu.

Kết luận

Vật liệu STS316N là phiên bản cải tiến vượt trội của dòng thép không gỉ 316 truyền thống, nhờ có thêm nguyên tố Nitơ giúp tăng độ bền, chống ăn mòn mạnh và giữ được khả năng gia công, hàn tốt. Với sự kết hợp giữa hiệu suất cơ học caođộ bền hóa học xuất sắc, STS316N là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt như nước biển, hóa chất, và công nghiệp thực phẩm – dược phẩm.

Nếu bạn đang tìm kiếm một vật liệu thép không gỉ vừa bền, vừa ổn định và lâu dài trong môi trường ăn mòn cao, STS316N chắc chắn là lựa chọn đáng đầu tư.


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



    Tìm hiểu về Inox X9CrMnCuNB17-8-3

    Tìm hiểu về Inox X9CrMnCuNB17-8-3 và Ứng dụng của nó Inox X9CrMnCuNB17-8-3 là gì? Inox [...]

    Thép Inox Austenitic X2CrNiMo18-15-4

    Thép Inox Austenitic X2CrNiMo18-15-4 Thép Inox Austenitic X2CrNiMo18-15-4 là gì? Thép Inox Austenitic X2CrNiMo18-15-4 là [...]

    UNS S31603 material

    UNS S31603 material UNS S31603 material là gì? UNS S31603 material là một loại thép [...]

    Tấm Đồng 0.7mm

    Tấm Đồng 0.7mm Tấm đồng 0.7mm là gì? Tấm đồng 0.7mm là vật liệu đồng [...]

    Cuộn Inox 316 0.22mm

    Cuộn Inox 316 0.22mm – Mỏng Nhẹ, Chống Ăn Mòn Tối Ưu, Lựa Chọn Hàng [...]

    1.4948 stainless steel

    1.4948 stainless steel 1.4948 stainless steel là gì? 1.4948 stainless steel là loại thép không [...]

    Thép không gỉ 00Cr27Mo

    Thép không gỉ 00Cr27Mo Thép không gỉ 00Cr27Mo là gì? Thép không gỉ 00Cr27Mo là [...]

    Vật liệu SUS302

    Vật liệu SUS302 Vật liệu SUS302 là gì? SUS302 là một loại thép không gỉ [...]

    Gọi điện
    Gọi điện
    Nhắn Messenger
    Nhắn tin Messenger
    Chat Zalo
    Chat Zalo