Vật liệu X10CrNiNb18.9
Th11
Vật liệu X10CrNiNb18.9
Vật liệu X10CrNiNb18.9 là gì?
Vật liệu X10CrNiNb18.9 là một loại thép không gỉ austenitic ổn định hóa niobi (Nb), thuộc nhóm thép chịu ăn mòn và chịu nhiệt cao. Loại thép này tương đương với mác AISI 347 theo tiêu chuẩn ASTM hoặc 1.4550 theo tiêu chuẩn EN. Với thành phần chính gồm Crom (Cr), Niken (Ni) và Niobi (Nb), vật liệu X10CrNiNb18.9 mang lại khả năng chống ăn mòn liên kết hạt vượt trội, đặc biệt trong môi trường có sự biến đổi nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc với môi trường oxy hóa mạnh.
Sự có mặt của niobi giúp ổn định hóa cacbon, ngăn chặn hiện tượng kết tủa cacbit crom (Cr23C6) tại ranh giới hạt – nguyên nhân chính gây ra ăn mòn kẽ nứt và suy giảm cơ tính ở nhiều loại inox thông thường. Nhờ đó, X10CrNiNb18.9 được sử dụng phổ biến trong ngành hóa dầu, năng lượng, hàng không, chế tạo thiết bị áp lực, lò hơi và đường ống chịu nhiệt.
Thành phần hóa học của vật liệu X10CrNiNb18.9
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của thép X10CrNiNb18.9 (theo % khối lượng) được thể hiện như sau:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | ≤ 0.10 |
| Silic | Si | ≤ 1.00 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Crom | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Niken | Ni | 9.0 – 12.0 |
| Niobi | Nb | ≥ 10 × C và ≤ 1.0 |
| Photpho | P | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.030 |
| Nitơ | N | ≤ 0.10 |
Thành phần Cr và Ni tạo ra cấu trúc austenitic ổn định giúp vật liệu có độ dẻo và khả năng chống oxy hóa tốt. Trong khi đó, Nb giữ vai trò chính trong việc “cố định” cacbon dưới dạng NbC, giúp chống lại sự hình thành Cr23C6 – nguyên nhân gây ra hiện tượng ăn mòn kẽ hạt ở vùng nhiệt độ từ 450–850°C.
Tính chất cơ lý của vật liệu X10CrNiNb18.9
Nhờ vào nền austenitic ổn định và sự bổ sung của nguyên tố niobi, X10CrNiNb18.9 có khả năng duy trì tính cơ học tốt ở cả nhiệt độ thấp và cao.
Các tính chất cơ học điển hình:
| Thuộc tính | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn chảy Rp0.2 (MPa) | ≥ 210 |
| Độ bền kéo Rm (MPa) | 520 – 750 |
| Độ giãn dài A5 (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 215 |
| Khối lượng riêng (g/cm³) | 7.9 |
| Mô-đun đàn hồi (GPa) | 200 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.5 × 10⁻⁶ /K |
| Độ dẫn nhiệt (W/m·K) | 15 |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 850–900°C |
Ở điều kiện nhiệt độ cao, vật liệu không bị biến giòn hoặc giảm mạnh độ bền, nhờ vậy được sử dụng trong các kết cấu làm việc lâu dài ở môi trường có nhiệt và ăn mòn.
Ưu điểm của vật liệu X10CrNiNb18.9
- Chống ăn mòn liên kết hạt xuất sắc – nhờ niobi ổn định hóa cacbon, không bị kết tủa cacbit crom.
- Chịu nhiệt độ cao tốt, hoạt động bền bỉ đến 850°C mà không giảm cơ tính.
- Khả năng hàn vượt trội, ít nứt nóng và không cần xử lý nhiệt sau hàn.
- Giữ được độ dẻo, độ bền và độ dai va đập cao ở cả nhiệt độ thấp và cao.
- Khả năng chống oxy hóa và chịu môi trường axit nhẹ, hơi nước, khí nóng tốt.
Nhược điểm của vật liệu X10CrNiNb18.9
- Độ dẫn nhiệt thấp, gây khó khăn trong quá trình gia công cơ khí cắt gọt.
- Chi phí sản xuất cao hơn inox 304 và 316 do có thêm nguyên tố Nb quý hiếm.
- Không thích hợp cho môi trường axit mạnh (như HCl hoặc H2SO4) ở nồng độ cao.
- Khi hàn bằng vật liệu không tương thích, có thể phát sinh vùng ảnh hưởng nhiệt yếu cơ học.
Ứng dụng của vật liệu X10CrNiNb18.9
Thép X10CrNiNb18.9 được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp yêu cầu cao về chịu nhiệt và chống ăn mòn:
- Ngành hóa chất & hóa dầu: Thiết bị trao đổi nhiệt, bình phản ứng, ống dẫn khí nóng, bồn chứa hóa chất.
- Ngành năng lượng: Ống lò hơi, tua-bin hơi, thiết bị áp suất cao, bộ phận chịu nhiệt trong nhà máy điện.
- Ngành hàng không & tàu thủy: Bộ phận động cơ phản lực, ống xả, vỏ bảo vệ nhiệt.
- Ngành thực phẩm & dược phẩm: Thiết bị chế biến, nồi hấp, bồn chứa chịu nhiệt và chống oxy hóa.
- Ngành cơ khí chính xác: Bulông, đai ốc, trục và chi tiết làm việc trong môi trường có biến thiên nhiệt lớn.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu X10CrNiNb18.9
Để đạt được tính chất cơ lý và khả năng chống ăn mòn tối ưu, vật liệu X10CrNiNb18.9 cần tuân thủ đúng quy trình nhiệt luyện:
- Ủ dung dịch (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 950 – 1100°C
- Mục đích: hòa tan cacbit crom và đồng nhất cấu trúc austenit.
- Làm nguội nhanh:
- Làm nguội bằng nước hoặc không khí để tránh tái kết tủa cacbit.
- Ủ ổn định (Stabilizing Annealing):
- Nhiệt độ: khoảng 850°C trong 2–4 giờ.
- Mục đích: hình thành cacbit NbC ổn định, tránh ăn mòn kẽ hạt.
Gia công cơ khí và hàn
Vật liệu X10CrNiNb18.9 có tính dẻo cao nên dễ uốn, cán, ép hoặc kéo sợi, tuy nhiên độ cứng thấp khiến gia công cắt gọt cần được tối ưu hóa.
Khuyến nghị gia công:
- Sử dụng dao cắt hợp kim cứng (carbide).
- Dùng dung dịch làm mát để giảm nhiệt và tăng tuổi thọ dao.
- Tốc độ cắt nên giảm 20–30% so với thép không gỉ 304.
Hàn:
- Có thể hàn bằng mọi phương pháp: TIG, MIG, hồ quang tay, plasma.
- Que hàn khuyến nghị: ER347, E347 hoặc tương đương (có chứa Nb).
- Sau hàn không cần xử lý nhiệt, nhưng nên làm sạch bề mặt bằng axit nhẹ để khử oxit.
So sánh X10CrNiNb18.9 với các mác tương đương
| Mác thép | Tiêu chuẩn | Ghi chú |
|---|---|---|
| 1.4550 | EN | Tương đương trực tiếp |
| AISI 347 | ASTM | Mác tương ứng phổ biến tại Mỹ |
| SUS 347 | JIS | Mác tương ứng tại Nhật Bản |
| 08X18H10Nb | GOST | Mác tương đương theo tiêu chuẩn Nga |
So với inox 321 (X10CrNiTi18.9), thép X10CrNiNb18.9 ổn định hơn trong môi trường có dao động nhiệt độ liên tục, vì Nb ít bị khuếch tán hơn Ti, giúp duy trì tính ổn định của tổ chức trong thời gian dài.
Thị trường tiêu thụ và khả năng cung ứng
Tại Việt Nam, vật liệu X10CrNiNb18.9 ngày càng được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp chế tạo thiết bị chịu nhiệt, hóa dầu và năng lượng. Nhờ tính năng vượt trội và tuổi thọ cao, loại thép này được nhập khẩu chủ yếu từ Đức, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc và Ấn Độ, đáp ứng tiêu chuẩn châu Âu và quốc tế.
CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN hiện là một trong những đơn vị hàng đầu phân phối vật liệu thép không gỉ và hợp kim đặc biệt tại Việt Nam, bao gồm các mác: X10CrNiNb18.9, X10CrNiTi18.9, 316L, 904L, 347, 310S…
- Cung cấp chứng chỉ CO-CQ đầy đủ
- Cắt lẻ theo yêu cầu, gia công CNC chính xác cao
- Hàng nhập khẩu chính hãng – giao nhanh toàn quốc
Kết luận
Vật liệu X10CrNiNb18.9 là một trong những loại thép không gỉ ổn định nhất trong họ austenitic, được thiết kế đặc biệt để hoạt động bền bỉ trong môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn mạnh. Với sự kết hợp của Crom, Niken và Niobi, vật liệu này không chỉ duy trì tính cơ học vượt trội mà còn mang lại độ bền hóa học lâu dài, thích hợp cho nhiều ngành công nghiệp nặng và môi trường khắc nghiệt.
Lựa chọn X10CrNiNb18.9 là giải pháp tối ưu cho các công trình, thiết bị yêu cầu độ tin cậy và hiệu suất cao trong thời gian dài.
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 |
Thép Inox Martensitic SAE 51403
Thép Inox Martensitic SAE 51403 Thép Inox Martensitic SAE 51403 là gì? Thép Inox Martensitic [...]
Th7
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 450
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 450 – Giải Pháp Tối Ưu Cho Gia Công [...]
Th4
Làm Sao Để Phân Biệt Inox 304 Thật Và Giả Một Cách Chính Xác
Làm Sao Để Phân Biệt Inox 304 Thật Và Giả Một Cách Chính Xác? 1. [...]
Th4
Thép không gỉ X6CrMo17
Thép không gỉ X6CrMo17 Thép không gỉ X6CrMo17 là gì? Thép không gỉ X6CrMo17 là [...]
Th8
Tìm hiểu về Inox X1NiCrMoCuN25-20-7
Tìm hiểu về Inox X1NiCrMoCuN25-20-7 và Ứng dụng của nó Inox X1NiCrMoCuN25-20-7 là gì? Inox [...]
Th5
