Vật liệu STS317
Vật liệu STS317 là gì?
Vật liệu STS317 là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp có hàm lượng Molybdenum (Mo) cao hơn so với thép STS316, giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn điểm và ăn mòn kẽ hở trong môi trường chứa ion chloride hoặc axit mạnh. Đây là mác thép được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, hàng hải và xử lý nước biển.
STS317 thuộc tiêu chuẩn JIS G4304 của Nhật Bản, tương đương với AISI 317 (UNS S31700) theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM, và EN 1.4449 (X3CrNiMo18-12-3) theo tiêu chuẩn châu Âu.
Điểm đặc biệt của STS317 nằm ở thành phần hóa học được cải tiến, với tỷ lệ Cr từ 18% – 20%, Ni từ 11% – 15%, và Mo từ 3% – 4%. Nhờ đó, vật liệu có khả năng chịu được môi trường ăn mòn cực mạnh như axit sulfuric, acetic và phosphoric loãng, vượt trội hơn so với STS316 hoặc STS316L.
Với cấu trúc austenitic ổn định, STS317 vẫn giữ được độ dẻo, khả năng hàn và gia công tốt, đồng thời mang lại hiệu suất sử dụng lâu dài trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.
Thành phần hóa học của vật liệu STS317
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.08 |
| Si (Silicon) | ≤ 1.00 |
| Mn (Manganese) | ≤ 2.00 |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.045 |
| S (Sulfur) | ≤ 0.030 |
| Cr (Chromium) | 18.0 – 20.0 |
| Ni (Nickel) | 11.0 – 15.0 |
| Mo (Molybdenum) | 3.0 – 4.0 |
| N (Nitrogen) | ≤ 0.10 |
Phân tích:
- Molybdenum (Mo) tăng từ 2% (ở STS316) lên đến 4% → khả năng chống ăn mòn trong môi trường Cl⁻ cao hơn.
- Cr và Ni cao hơn → màng thụ động bền hơn, ổn định trong môi trường oxi hóa và khử.
- Carbon thấp → giảm khả năng kết tủa cacbit Cr23C6, ngăn ăn mòn liên tinh thể khi hàn.
Tính chất cơ lý của vật liệu STS317
Tính chất cơ học
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn chảy (Yield Strength, 0.2%) | ≥ 205 MPa |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | ≥ 515 MPa |
| Độ giãn dài sau khi đứt | ≥ 40% |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 217 HB |
| Mô-đun đàn hồi (E) | 193 GPa |
| Tỷ trọng | 7.98 g/cm³ |
Tính chất vật lý
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Nhiệt độ nóng chảy | 1370 – 1400°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.5 µm/m·°C |
| Độ dẫn nhiệt (ở 100°C) | 16.2 W/m·K |
| Điện trở suất (ở 20°C) | 0.75 µΩ·m |
| Tính từ | Phi từ (non-magnetic) ở trạng thái ủ |
STS317 duy trì được độ dẻo và độ bền trong dải nhiệt rộng, từ -196°C đến 870°C, thích hợp cho các ứng dụng chịu nhiệt và chịu lạnh.
Ưu điểm của vật liệu STS317
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội:
Hàm lượng Mo cao giúp STS317 chống lại ăn mòn rỗ (pitting) và ăn mòn kẽ hở (crevice corrosion) rất tốt, đặc biệt trong dung dịch chứa ion Cl⁻. - Chống ăn mòn liên tinh thể sau hàn:
Dù có hàm lượng C thấp, STS317 vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn liên tinh thể tốt nhờ cấu trúc austenitic ổn định. - Độ bền cơ học cao:
Có độ bền và độ dẻo tốt hơn STS304 và STS316, phù hợp cho thiết bị chịu áp suất và tải trọng cao. - Khả năng hàn tuyệt vời:
Có thể hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, SMAW mà không cần xử lý nhiệt sau hàn. - Chống rỗ trong môi trường hóa chất:
Đặc biệt hiệu quả trong môi trường có chứa dung dịch axit sulfuric, axit axetic hoặc nước biển. - Thẩm mỹ cao:
Dễ đánh bóng, giữ được độ sáng bóng tự nhiên lâu dài.
Nhược điểm của vật liệu STS317
- Giá thành cao hơn STS316: Do hàm lượng Molybdenum và Nickel cao hơn.
- Gia công khó hơn: Cần sử dụng dụng cụ cắt hợp kim cứng và tốc độ cắt thấp hơn để tránh biến cứng bề mặt.
- Không thích hợp cho axit mạnh (HCl, H2SO4 đặc): Dù có Mo, vật liệu vẫn bị ăn mòn trong các môi trường axit khử mạnh.
Ứng dụng của vật liệu STS317
STS317 được sử dụng trong các ngành công nghiệp nặng và môi trường khắc nghiệt nhờ khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt cao.
1. Ngành công nghiệp hóa chất
- Sản xuất bình phản ứng, bồn chứa, đường ống, thiết bị trao đổi nhiệt.
- Dùng trong môi trường axit sulfuric, axit acetic, axit phosphoric loãng.
2. Ngành dầu khí
- Ứng dụng trong hệ thống dẫn dầu, khí, thiết bị tách nước muối, bình chứa hóa chất.
- Chống ăn mòn tốt trong môi trường giàu Cl⁻ và hydro sulfide (H₂S).
3. Ngành hàng hải
- Dùng chế tạo trục tàu, cánh quạt, bộ trao đổi nhiệt nước biển, khung neo, và các kết cấu tiếp xúc với nước biển.
4. Ngành thực phẩm – dược phẩm
- Chế tạo thiết bị sản xuất bia, sữa, dược phẩm, nhờ khả năng chống nhiễm bẩn và dễ vệ sinh.
5. Hệ thống xử lý nước và năng lượng
- Dùng trong hệ thống lọc nước, thiết bị RO, bộ phận trong nhà máy nhiệt điện, lọc khí công nghiệp.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu STS317
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbit.
- Tôi (Quenching):
- Không cần thiết vì STS317 không thể tăng độ cứng bằng nhiệt.
- Gia công nguội:
- Có thể kéo nguội, cán nguội, dập hoặc uốn để đạt độ cứng mong muốn.
- Tẩy rửa và thụ động hóa:
- Sau hàn hoặc gia công, cần tẩy bề mặt bằng dung dịch HNO₃ và HF để tái tạo lớp màng thụ động Cr₂O₃.
Gia công cơ khí và hàn vật liệu STS317
Gia công cơ khí
- Cần sử dụng dao hợp kim cứng (carbide tool).
- Dùng tốc độ cắt thấp (20–35 m/phút) và làm mát liên tục bằng dung dịch gốc nước.
- Dễ dập, kéo, cán, đánh bóng.
Hàn
- Có thể hàn bằng mọi phương pháp phổ biến (TIG, MIG, SMAW).
- Vật liệu hàn khuyến nghị: ER317, ER317L hoặc E317-16.
- Sau hàn, nên thụ động hóa bề mặt bằng dung dịch axit nitric để phục hồi khả năng chống gỉ.
So sánh STS317 với các mác thép khác
| Mác thép | Hàm lượng Mo (%) | Đặc điểm nổi bật |
|---|---|---|
| STS304 | 0 | Thép không gỉ phổ thông, giá rẻ |
| STS316 | 2.0 – 3.0 | Chống ăn mòn tốt, phổ biến |
| STS316L | 2.0 – 3.0 | Hàm lượng C thấp, dễ hàn |
| STS316J1 | 2.0 – 3.0 | Bề mặt sáng bóng, độ dẻo cao |
| STS317 | 3.0 – 4.0 | Chống ăn mòn cực mạnh, dùng trong môi trường hóa chất |
| STS317L | 3.0 – 4.0 | Carbon thấp hơn, thích hợp hàn thiết bị áp lực |
Tiêu chuẩn tương đương quốc tế
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương |
|---|---|
| JIS (Nhật Bản) | SUS317 |
| ASTM (Mỹ) | AISI 317 |
| EN (Châu Âu) | 1.4449 (X3CrNiMo18-12-3) |
| UNS (Mỹ) | S31700 |
| DIN (Đức) | X5CrNiMo18-12-3 |
Thị trường và nguồn cung STS317
STS317 thường được sản xuất bởi các tập đoàn lớn như:
- Nippon Steel (Nhật Bản)
- POSCO (Hàn Quốc)
- Outokumpu (Phần Lan)
- Thyssenkrupp (Đức)
- Acerinox (Tây Ban Nha)
Dạng cung cấp phổ biến:
- Tấm (Plate / Sheet)
- Cuộn (Coil)
- Thanh tròn (Round Bar)
- Ống (Pipe / Tube)
- Dây (Wire)
Ứng dụng tại Việt Nam:
- Ngành thực phẩm: thiết bị chế biến sữa, bia, dược.
- Ngành hóa chất: bồn axit, đường ống, bộ trao đổi nhiệt.
- Ngành hàng hải: phụ kiện và kết cấu chống gỉ sét.
Kết luận
STS317 là vật liệu thép không gỉ austenitic có khả năng chống ăn mòn cực mạnh nhờ hàm lượng Molybdenum cao (3–4%). Với độ bền cơ học tốt, khả năng hàn và gia công linh hoạt, STS317 là lựa chọn lý tưởng cho các ngành hóa chất, dầu khí, hàng hải, năng lượng và thực phẩm – nơi yêu cầu độ bền và tính kháng gỉ vượt trội.
So với STS316, vật liệu STS317 có tuổi thọ cao hơn trong môi trường khắc nghiệt, tuy giá thành cao hơn nhưng đem lại hiệu quả kinh tế lâu dài nhờ giảm chi phí bảo trì, thay thế.
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 |

