Vật liệu SUS304N2
SUS304N2 là gì?
SUS304N2 là một loại thép không gỉ austenit cải tiến từ thép SUS304 thông thường, được bổ sung hàm lượng nitơ (N) cao hơn nhằm tăng cường độ bền, độ cứng và khả năng chống ăn mòn. So với SUS304N1, vật liệu SUS304N2 có hàm lượng nitơ cao hơn (0.15–0.25%), giúp tăng thêm giới hạn chảy và độ bền kéo, đồng thời vẫn giữ được khả năng gia công, hàn và chống ăn mòn tốt.
Thép SUS304N2 được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu cường độ cao hơn thép 304, nhưng vẫn cần độ dẻo và khả năng chống gỉ tốt, như: thiết bị chịu áp suất, bộ phận kết cấu, máy móc công nghiệp, và chi tiết trong ngành thực phẩm – hóa chất.
Nitơ là yếu tố hợp kim quan trọng trong SUS304N2 vì nó:
- Thay thế một phần niken (Ni) nhằm giảm chi phí sản xuất.
- Tăng độ bền và giới hạn chảy của vật liệu.
- Cải thiện khả năng chống ăn mòn điểm và ăn mòn kẽ hở trong môi trường chứa ion Cl⁻.
Thành phần hóa học của SUS304N2
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | ≤ 0.08 |
| Silic | Si | ≤ 1.00 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Photpho | P | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.030 |
| Crom | Cr | 18.00 – 20.00 |
| Niken | Ni | 8.00 – 11.00 |
| Nitơ | N | 0.15 – 0.25 |
Nhận xét:
- Hàm lượng nitơ (N) trong SUS304N2 cao hơn SUS304N1, giúp tăng giới hạn chảy lên đến 350 MPa hoặc hơn.
- Nitơ đóng vai trò ổn định pha austenit và giúp bù đắp việc giảm niken – yếu tố thường có giá cao.
- Hàm lượng Cr cao đảm bảo khả năng chống oxy hóa và ăn mòn trong môi trường hóa chất, nước biển, và thực phẩm.
Tính chất cơ lý của SUS304N2
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.93 g/cm³ |
| Giới hạn chảy (MPa) | ≥ 350 |
| Độ bền kéo (MPa) | 650 – 800 |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 35 |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 210 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 193 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.5 × 10⁻⁶ /°C |
| Độ dẫn nhiệt | 16.2 W/m·K |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1398 – 1454°C |
Phân tích:
- So với SUS304, SUS304N2 có giới hạn chảy cao hơn khoảng 70–80%.
- Khả năng chống ăn mòn ứng suất và ăn mòn điểm vượt trội nhờ nitơ làm tăng tính ổn định thụ động của bề mặt thép.
- Dù có độ bền cao, nhưng SUS304N2 vẫn duy trì được tính dẻo và độ giãn dài tốt cho quá trình tạo hình.
Ưu điểm của SUS304N2
- Cường độ cơ học cao vượt trội:
Nhờ hàm lượng nitơ cao, giới hạn chảy của SUS304N2 cao hơn SUS304N1 và SUS304 đến 50–70%. - Khả năng chống ăn mòn vượt trội:
Nitơ tăng khả năng kháng ăn mòn điểm, ăn mòn kẽ hở và ăn mòn do ứng suất. - Giảm chi phí hợp kim:
Nitơ có thể thay thế một phần niken, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất mà vẫn đạt hiệu suất cao. - Tính hàn và gia công tốt:
Có thể hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, hồ quang tay. Không cần xử lý nhiệt sau hàn. - Độ bền cao trong môi trường khắc nghiệt:
Là lựa chọn lý tưởng cho ứng dụng trong môi trường biển, axit yếu, hoặc áp suất cao.
Nhược điểm của SUS304N2
- Dễ mất nitơ khi hàn nếu không kiểm soát tốt khí bảo vệ.
- Giá thành cao hơn một chút so với SUS304N1.
- Không thể tôi cứng bằng nhiệt luyện (chỉ có thể tăng độ bền bằng cán nguội).
- Độ dẻo thấp hơn một chút so với SUS304 thông thường.
Quy trình nhiệt luyện của SUS304N2
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 1020 – 1120°C
- Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí để duy trì pha austenit.
- Khử ứng suất sau hàn:
- Nhiệt độ: 850 – 900°C trong 1–2 giờ.
- Giúp giảm ứng suất và duy trì độ bền sau quá trình hàn.
- Cán nguội:
- Phương pháp chính để tăng độ cứng và độ bền của thép này.
Gia công và hàn vật liệu SUS304N2
Gia công cơ khí
- Tiện, phay, khoan: Có thể thực hiện bằng dao hợp kim cứng hoặc HSS, cần làm mát đầy đủ.
- Biến cứng nguội: Vật liệu dễ biến cứng, nên chọn tốc độ cắt trung bình và lượng ăn dao hợp lý.
Hàn
- Thích hợp với các phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay (SMAW).
- Dây hàn đề xuất: SUS308LN hoặc SUS304N2.
- Nên sử dụng khí Argon tinh khiết để bảo vệ nitơ trong vùng hàn.
- Không cần xử lý nhiệt sau hàn.
Ứng dụng của SUS304N2
- Công nghiệp hóa chất:
- Đường ống, van, bồn chứa dung dịch ăn mòn nhẹ.
- Thiết bị phản ứng và trao đổi nhiệt.
- Ngành thực phẩm – y tế:
- Dụng cụ chế biến, bàn thao tác, máy trộn, khay hấp.
- Vật liệu cho môi trường sạch, kháng vi sinh.
- Ngành hàng hải:
- Cấu kiện chịu nước biển, cầu cảng, lan can, vỏ tàu.
- Các chi tiết kim loại trong môi trường ẩm, mặn.
- Ngành năng lượng và cơ khí:
- Bu-lông, trục quay, vòng đệm chịu lực cao.
- Thiết bị trong nhà máy điện, hóa dầu.
- Ngành kiến trúc – trang trí:
- Vật liệu trang trí ngoài trời, lan can, thang máy, ốp tường inox.
So sánh SUS304N2 với SUS304, SUS304N1 và SUS316L
| Đặc tính | SUS304 | SUS304N1 | SUS304N2 | SUS316L |
|---|---|---|---|---|
| Cr (%) | 18–20 | 18–20 | 18–20 | 16–18 |
| Ni (%) | 8–10.5 | 8–11 | 8–11 | 10–14 |
| N (%) | – | 0.10–0.20 | 0.15–0.25 | – |
| Giới hạn chảy (MPa) | 205 | 295 | 350 | 220 |
| Độ bền kéo (MPa) | 520–750 | 620–750 | 650–800 | 520–720 |
| Độ giãn dài (%) | 45 | 40 | 35 | 40 |
| Khả năng chống ăn mòn điểm | Tốt | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Khả năng chống ăn mòn ứng suất | Trung bình | Tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Giá thành | Trung bình | Hơi cao | Cao hơn chút | Cao |
Kết luận:
SUS304N2 là phiên bản bền hơn, mạnh hơn và chịu ăn mòn tốt hơn so với SUS304 và SUS304N1, nhưng giá thành vẫn thấp hơn SUS316L – một lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng công nghiệp yêu cầu hiệu suất cao.
Tiêu chuẩn tương đương của SUS304N2
| Hệ tiêu chuẩn | Mác thép tương đương |
|---|---|
| JIS (Nhật Bản) | SUS304N2 |
| ASTM / AISI (Mỹ) | 304N |
| EN / DIN (Châu Âu) | X6CrNiN18-10 (1.4315) |
| GB (Trung Quốc) | 06Cr19Ni10N |
| BS (Anh) | 304S65 |
Phân tích thị trường và xu hướng sử dụng
Thép SUS304N2 được xem là giải pháp thay thế hiệu quả cho các ứng dụng sử dụng SUS304 hoặc SUS316L, đặc biệt trong ngành thiết bị công nghiệp, cơ khí chính xác và năng lượng sạch.
Với độ bền cao, chống ăn mòn mạnh và chi phí hợp lý, SUS304N2 đang trở thành xu hướng lựa chọn của nhiều doanh nghiệp tại Việt Nam, đặc biệt trong các lĩnh vực:
- Chế tạo bồn áp lực, đường ống công nghiệp.
- Sản xuất thiết bị y tế và thực phẩm xuất khẩu.
- Dự án hạ tầng ven biển hoặc nhà máy hóa chất.
Kết luận
SUS304N2 là loại thép không gỉ austenit có hàm lượng nitơ cao, mang lại sự cân bằng tuyệt vời giữa độ bền – khả năng chống ăn mòn – chi phí sản xuất. Với giới hạn chảy và độ bền kéo vượt trội, vật liệu này phù hợp cho các ứng dụng chịu tải trọng cao, môi trường ăn mòn mạnh, và yêu cầu tuổi thọ dài hạn.
Nhờ ưu điểm kỹ thuật vượt trội, SUS304N2 đang dần thay thế các mác thép truyền thống như SUS304 và SUS316L trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại.
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 |

