Vật liệu X15CrMo13
Th9
Vật liệu X15CrMo13
Vật liệu X15CrMo13 là gì?
Vật liệu X15CrMo13 là một loại thép không gỉ martensitic hợp kim cao, được tiêu chuẩn hóa trong hệ thống EN 10088. Đây là thép có hàm lượng crom khoảng 12 – 14%, hàm lượng cacbon từ 0,12 – 0,18%, đồng thời bổ sung thêm molypden (Mo) nhằm cải thiện khả năng chống ăn mòn, tăng cường độ bền và khả năng chịu môi trường có tính ăn mòn cao hơn so với các mác thép không gỉ martensitic thông thường như X20Cr13, X30Cr13.
Điểm đặc trưng của X15CrMo13 chính là sự kết hợp giữa độ bền cơ học, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn vừa phải, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp, đặc biệt trong ngành năng lượng, hóa chất, chế tạo máy bơm, tuabin và các thiết bị chịu tải trọng cơ học lẫn môi trường ăn mòn.
Thành phần hóa học của X15CrMo13
Thành phần điển hình của X15CrMo13 (% khối lượng):
- C (Carbon): 0,12 – 0,18%
- Si (Silic): ≤ 1,0%
- Mn (Mangan): ≤ 1,5%
- P (Phốt pho): ≤ 0,040%
- S (Lưu huỳnh): ≤ 0,030%
- Cr (Crom): 12,0 – 14,0%
- Mo (Molypden): 0,9 – 1,2%
- Ni (Niken): ≤ 1,0%
- Fe (Sắt): Còn lại
Sự hiện diện của molypden là yếu tố khác biệt quan trọng, giúp cải thiện khả năng chống rỗ pitting trong môi trường chứa clorua và tăng cường tính bền ở nhiệt độ cao.
Tính chất cơ lý của X15CrMo13
Tính chất cơ học
- Độ bền kéo (Rm): 700 – 950 MPa (trạng thái ủ), có thể đạt 1000 – 1200 MPa khi tôi và ram.
- Giới hạn chảy (Rp0.2): ≥ 350 MPa.
- Độ dãn dài (A): 12 – 18%.
- Độ dai va đập (KV): 20 – 40 J/cm² (sau khi ram).
- Độ cứng:
- 200 – 250 HB (trạng thái ủ).
- 38 – 46 HRC (sau khi tôi ram).
Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: ~ 7,75 g/cm³.
- Mô-đun đàn hồi (E): ~ 200 GPa.
- Độ dẫn nhiệt: ~ 25 W/m·K (ở 20 °C).
- Điện trở suất: ~ 0,65 μΩ·m.
- Hệ số giãn nở nhiệt: 10,5 – 11 µm/m·K (20–100 °C).
Khả năng chống ăn mòn
- Kháng ăn mòn tốt hơn X20Cr13, X30Cr13 nhờ có molypden.
- Chống gỉ trong nước ngọt, hơi nước, khí quyển ẩm và dầu mỡ công nghiệp.
- Có thể sử dụng trong môi trường có chứa clorua nhẹ và dung dịch muối loãng.
- Không phù hợp trong môi trường axit mạnh, axit hữu cơ nồng độ cao hoặc nước biển đậm đặc.
Quy trình nhiệt luyện X15CrMo13
1. Ủ (Annealing)
- Nhiệt độ: 750 – 800 °C.
- Làm nguội chậm trong lò hoặc trong không khí tĩnh.
- Mục đích: Giảm ứng suất dư, tăng khả năng gia công cắt gọt.
2. Tôi (Quenching)
- Nhiệt độ: 950 – 1050 °C.
- Làm nguội bằng dầu, không khí hoặc nước tùy theo kích thước chi tiết.
- Hình thành tổ chức martensite, nâng cao độ cứng.
3. Ram (Tempering)
- Nhiệt độ: 200 – 600 °C tùy mục đích sử dụng.
- Ram ở 200 – 300 °C: Giữ độ cứng cao (40 – 46 HRC).
- Ram ở 500 – 600 °C: Giảm độ cứng nhưng tăng độ dẻo dai, thích hợp cho chi tiết chịu tải trọng động.
Gia công cơ khí X15CrMo13
- Gia công cắt gọt:
- Ở trạng thái ủ, vật liệu có độ cứng vừa phải nên dễ gia công.
- Sau khi tôi, cần sử dụng dao cắt hợp kim cứng hoặc phủ gốm để đạt hiệu quả.
- Gia công hàn:
- Khả năng hàn hạn chế do nguy cơ nứt nguội.
- Cần preheat (200 – 300 °C) trước hàn và ram giảm ứng suất sau hàn.
- Sử dụng que hàn tương thích chứa 13% Cr hoặc điện cực hợp kim Ni.
- Gia công bề mặt:
- Có thể mạ cứng, phủ PVD, đánh bóng để tăng khả năng chống mài mòn.
Ưu điểm của X15CrMo13
- Khả năng chống ăn mòn cao hơn so với các thép martensitic khác nhờ có molypden.
- Độ bền cơ học và độ cứng cao sau khi tôi ram, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết chịu tải trọng.
- Độ dẫn nhiệt vừa phải, làm việc ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao.
- Độ bền mài mòn tốt, thích hợp chế tạo dao cắt, dụng cụ công nghiệp.
- Có thể nhiệt luyện nhiều chế độ để cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai.
Nhược điểm của X15CrMo13
- Khả năng chống gỉ không bằng thép austenitic (304, 316), dễ bị ăn mòn kẽ nứt ứng suất trong môi trường clorua cao.
- Khả năng hàn kém, yêu cầu kỹ thuật cao khi hàn.
- Giá thành cao hơn so với thép X20Cr13, X30Cr13 do có thêm molypden.
- Độ dai giảm khi đạt độ cứng cao sau nhiệt luyện.
Ứng dụng của X15CrMo13
Với những ưu điểm nổi bật, X15CrMo13 được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp:
- Công nghiệp năng lượng: chế tạo trục tuabin hơi nước, chi tiết chịu tải trọng trong nhà máy điện.
- Ngành hóa chất: bơm, van, cánh khuấy trong môi trường có chứa dung dịch muối và hóa chất ăn mòn nhẹ.
- Ngành dầu khí: linh kiện trong máy bơm, thiết bị khai thác dầu.
- Công nghiệp chế tạo: dao cắt công nghiệp, lưỡi cưa, trục quay.
- Gia dụng cao cấp: dao bếp chuyên dụng, kéo cắt chịu mài mòn.
- Y tế: một số dụng cụ phẫu thuật cần độ cứng và khả năng chống gỉ vừa phải.
So sánh X15CrMo13 với các mác thép khác
| Mác thép | Thành phần chính | Khả năng chống ăn mòn | Độ cứng sau tôi ram | Ứng dụng chính |
|---|---|---|---|---|
| X20Cr13 | 13% Cr, 0,2% C | Trung bình | 40 – 50 HRC | Dao kéo, chi tiết cơ khí |
| X30Cr13 | 13% Cr, 0,3% C | Trung bình | 48 – 54 HRC | Dao công nghiệp, dụng cụ y tế |
| X15CrMo13 | 13% Cr, 0,15% C, 1% Mo | Tốt hơn X20Cr13 | 38 – 46 HRC | Tuabin, bơm, thiết bị hóa chất |
| AISI 316 (austenitic) | 17% Cr, 12% Ni, 2% Mo | Rất cao | Không tôi được | Công nghiệp hóa chất, thực phẩm |
Qua so sánh có thể thấy, X15CrMo13 lấp khoảng trống giữa thép martensitic truyền thống và thép austenitic, khi vừa có thể nhiệt luyện đạt độ cứng, vừa có khả năng chịu ăn mòn tốt hơn nhờ molypden.
Kết luận
Vật liệu X15CrMo13 là loại thép không gỉ martensitic hợp kim có chứa molypden, mang lại sự cân bằng giữa độ bền cơ học, khả năng chống mài mòn và khả năng chống ăn mòn. Đây là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng trong công nghiệp năng lượng, hóa chất, dầu khí và chế tạo máy, nơi yêu cầu vật liệu vừa bền vừa có thể hoạt động trong môi trường ăn mòn.
Tuy có một số hạn chế về khả năng hàn và độ dai, nhưng với kỹ thuật xử lý nhiệt và gia công hiện đại, X15CrMo13 ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong ngành vật liệu thép không gỉ.
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 |
Lục Giác Inox 304 Phi 6.4mm
Lục Giác Inox 304 Phi 6.4mm – Thanh Inox Chính Xác, Chống Gỉ Tối Ưu, [...]
Th5
Inox 1.4424 Có Dễ Hàn Không. Hướng Dẫn Kỹ Thuật Hàn Đúng Cách
Inox 1.4424 Có Dễ Hàn Không? Hướng Dẫn Kỹ Thuật Hàn Đúng Cách Inox 1.4424 [...]
Th3
Inox X2CrNi12 chịu nhiệt đến bao nhiêu độ
Inox X2CrNi12 chịu nhiệt đến bao nhiêu độ? Có dùng được trong lò nướng không? [...]
Th6
Tìm hiểu về Inox 304N1
Tìm hiểu về Inox 304N1 và Ứng dụng của nó Inox 304N1 là gì? Inox [...]
Th6
Inox 434S17
Inox 434S17 Inox 434S17 là gì? Inox 434S17 là một loại thép không gỉ ferritic, [...]
Th7
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 165
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 165 – Đặc Điểm, Ứng Dụng Và Giá Bán [...]
Th4
UNS S43020 Stainless Steel
UNS S43020 Stainless Steel UNS S43020 là gì? UNS S43020 là một loại thép không [...]
Th9
