Vật liệu X5CrNi18.9
Vật liệu X5CrNi18.9 là gì?
Vật liệu X5CrNi18.9 là một loại thép không gỉ austenit chất lượng cao, thuộc nhóm thép không gỉ crom–nicken (Cr–Ni), tương đương với Inox 304 theo tiêu chuẩn AISI hoặc 1.4301 theo tiêu chuẩn EN. Đây là loại thép phổ biến nhất trong họ austenit nhờ sự kết hợp hài hòa giữa khả năng chống ăn mòn, độ dẻo, tính hàn tốt và khả năng gia công vượt trội.
Tên gọi “X5CrNi18.9” thể hiện rõ thành phần của vật liệu: khoảng 0.05% Carbon, 18% Chromium (Cr) và 9% Nickel (Ni) – đây là tỷ lệ lý tưởng để tạo nên cấu trúc austenit ổn định, không nhiễm từ và có độ bền hóa học cao trong nhiều môi trường khác nhau.
Thép X5CrNi18.9 được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, y tế, hóa chất, xây dựng, cơ khí chính xác và dân dụng nhờ khả năng chống gỉ và độ thẩm mỹ vượt trội.
Thành phần hóa học của vật liệu X5CrNi18.9
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của vật liệu X5CrNi18.9 như sau:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.07 |
| Silicon | Si | ≤ 1.00 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Phosphorus | P | ≤ 0.045 |
| Sulfur | S | ≤ 0.03 |
| Chromium | Cr | 17.5 – 19.5 |
| Nickel | Ni | 8.0 – 10.5 |
| Sắt nền | Fe | Còn lại |
Thành phần Cr và Ni đóng vai trò quyết định cấu trúc và tính chất của vật liệu: Cr giúp hình thành lớp màng oxit bảo vệ bề mặt, còn Ni giữ vai trò ổn định pha austenit, làm thép có độ dẻo cao, dễ hàn và không nhiễm từ.
Tính chất cơ lý của vật liệu X5CrNi18.9
X5CrNi18.9 có tổ chức austenit hoàn toàn ổn định ở nhiệt độ thường, mang đến sự cân bằng tốt giữa cơ tính và khả năng chống ăn mòn.
- Giới hạn bền kéo (Rm): 520 – 750 MPa
- Giới hạn chảy (Rp0.2): 200 – 300 MPa
- Độ giãn dài sau khi đứt: ≥ 40%
- Độ cứng Brinell (HB): 150 – 220
- Mô-đun đàn hồi: ~200 GPa
- Tỷ trọng: 7.9 g/cm³
- Hệ số giãn nở nhiệt: 16.5 × 10⁻⁶ /K
- Nhiệt độ nóng chảy: 1400 – 1450°C
Tính chất vật lý nổi bật
- Không nhiễm từ: Hoàn toàn phi từ ở trạng thái ủ.
- Dẫn nhiệt thấp: Khoảng 15 W/m·K ở 100°C.
- Điện trở suất cao: Khoảng 0.73 µΩ·m.
- Khả năng chịu nhiệt tốt: Có thể làm việc ổn định dưới 400°C trong thời gian dài.
Ưu điểm của vật liệu X5CrNi18.9
- Chống ăn mòn xuất sắc: Bền trong môi trường khí quyển, nước ngọt, hơi nước và nhiều loại axit yếu.
- Tính dẻo và dai cao: Dễ gia công nguội, uốn, cán, kéo mà không bị nứt.
- Tính hàn tốt: Có thể hàn bằng tất cả các phương pháp (TIG, MIG, hồ quang tay…) mà không cần nung trước.
- Không nhiễm từ: Lý tưởng cho các thiết bị yêu cầu tính phi từ như dụng cụ đo lường hoặc thiết bị y tế.
- Bề mặt sáng, dễ đánh bóng: Phù hợp cho ứng dụng trang trí và sản xuất chi tiết đòi hỏi thẩm mỹ cao.
- Khả năng vệ sinh tuyệt vời: Dễ làm sạch, không bị ăn mòn cục bộ, phù hợp tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.
Nhược điểm của vật liệu X5CrNi18.9
- Không chịu được môi trường chứa clorua cao: Dễ bị ăn mòn kẽ hở hoặc rỗ khi tiếp xúc với nước biển hoặc dung dịch muối đậm đặc.
- Không thích hợp cho nhiệt độ quá cao (>850°C): Có thể gây kết tủa cacbit crom làm giảm khả năng chống ăn mòn.
- Chi phí cao hơn thép cacbon thông thường.
- Dẫn nhiệt và độ cứng thấp: Hạn chế trong các ứng dụng yêu cầu độ bền mài mòn cao.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu X5CrNi18.9
Thép không gỉ X5CrNi18.9 thường được sử dụng ở trạng thái ủ mềm để duy trì tính dẻo và khả năng chống ăn mòn.
- Ủ mềm (Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbit.
- Giải ứng suất (Stress Relief):
- Nhiệt độ: 450 – 600°C
- Giữ nhiệt 1 – 2 giờ, làm nguội chậm để giảm ứng suất do gia công.
Không nên giữ thép ở vùng 600–800°C quá lâu vì có thể xảy ra hiện tượng “sensitization” (mất khả năng chống gỉ ở vùng hàn).
Khả năng gia công cơ khí của vật liệu X5CrNi18.9
Thép X5CrNi18.9 có khả năng gia công tương đối tốt nhờ cấu trúc austenit ổn định:
- Gia công nguội: Có thể cán, kéo, dập sâu hoặc uốn mà không cần gia nhiệt.
- Gia công cắt gọt: Nên sử dụng dao hợp kim cứng, tốc độ cắt vừa phải và dung dịch làm mát thích hợp để hạn chế sinh nhiệt.
- Gia công CNC: Dễ đạt độ chính xác cao, bề mặt nhẵn bóng, ổn định kích thước.
Khả năng hàn của vật liệu X5CrNi18.9
Đây là một trong những loại thép không gỉ dễ hàn nhất trong nhóm austenit. Một số lưu ý khi hàn:
- Không cần nung trước.
- Có thể hàn bằng TIG, MIG, plasma hoặc hồ quang tay.
- Sau khi hàn, nên thụ động hóa (passivation) bằng dung dịch axit nitric để khôi phục lớp oxit bảo vệ.
- Không khuyến khích sử dụng cho các chi tiết hàn dày yêu cầu chịu tải nặng lâu dài, do có thể bị ăn mòn kẽ hở tại vùng nhiệt ảnh hưởng.
Ứng dụng của vật liệu X5CrNi18.9
Nhờ tính đa dụng và khả năng chống ăn mòn cao, thép X5CrNi18.9 được sử dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp:
1. Ngành thực phẩm – đồ uống
- Bồn chứa, máy trộn, chảo nấu, băng tải thực phẩm.
- Thiết bị đóng gói, hệ thống dẫn sữa, nước giải khát.
2. Ngành y tế và dược phẩm
- Dụng cụ phẫu thuật, bàn mổ, thiết bị tiệt trùng, tủ y tế.
3. Ngành hóa chất
- Bồn phản ứng, hệ thống ống dẫn, bộ trao đổi nhiệt, van, phụ kiện chịu axit nhẹ.
4. Ngành cơ khí chế tạo
- Bu lông, ốc vít, trục, bạc lót, chi tiết máy móc hoạt động trong môi trường ẩm hoặc ăn mòn.
5. Xây dựng và trang trí nội thất
- Lan can, tay vịn, khung cửa, vỏ thang máy, biển quảng cáo.
6. Ngành hàng hải
- Các chi tiết phi cấu trúc trên tàu, phụ kiện boong, chi tiết máy tiếp xúc với nước ngọt hoặc hơi ẩm.
Xử lý và hoàn thiện bề mặt vật liệu X5CrNi18.9
Bề mặt của thép X5CrNi18.9 có thể được hoàn thiện theo nhiều phương pháp khác nhau để tăng độ bóng, tính thẩm mỹ và khả năng chống gỉ:
- Đánh bóng cơ học: Cho bề mặt sáng gương.
- Đánh bóng điện hóa: Nâng cao khả năng chống ăn mòn.
- Thụ động hóa: Loại bỏ tạp chất và phục hồi lớp oxit bảo vệ tự nhiên.
- Phun cát mịn hoặc satin: Tạo bề mặt mờ trang trí.
Phân tích thị trường vật liệu X5CrNi18.9 tại Việt Nam
Tại Việt Nam, thép X5CrNi18.9 (Inox 304) là loại thép không gỉ được sử dụng phổ biến nhất. Các doanh nghiệp cơ khí, chế tạo, xây dựng và chế biến thực phẩm đều sử dụng rộng rãi nhờ tính dễ mua, dễ gia công và chất lượng ổn định.
Nguồn cung chủ yếu đến từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc và châu Âu. Dạng sản phẩm gồm:
- Tấm – cuộn inox: Dày từ 0.5mm đến 50mm.
- Thanh tròn, cây đặc: Đường kính từ 3mm đến 300mm.
- Ống inox: Dạng hàn và kéo liền, sử dụng trong dẫn chất lỏng, khí và hơi.
Giá thành của X5CrNi18.9 ổn định, cạnh tranh, phù hợp với hầu hết các dự án công nghiệp và dân dụng.
Kết luận
Vật liệu X5CrNi18.9 là loại thép không gỉ austenit tiêu chuẩn, kết hợp hoàn hảo giữa chống ăn mòn, độ dẻo, tính hàn và tính thẩm mỹ. Đây là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng trong ngành thực phẩm, y tế, hóa chất, cơ khí chế tạo và xây dựng hiện đại.
Với sự ổn định về chất lượng, dễ gia công và phổ biến toàn cầu, X5CrNi18.9 tiếp tục giữ vai trò là nền tảng trong ngành thép không gỉ, mang lại giá trị kinh tế cao và tuổi thọ sử dụng lâu dài cho mọi công trình và sản phẩm kỹ thuật.
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 |

