Vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
Vật liệu X6CrNiMoB17-12-2 là gì?
Vật liệu X6CrNiMoB17-12-2 là một loại thép không gỉ austenitic hợp kim cao, có chứa các nguyên tố chính như Cr (17%), Ni (12%), Mo (2%) và Boron (B) với hàm lượng nhỏ nhưng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc cải thiện đặc tính cơ học và khả năng chống ăn mòn của vật liệu. Loại thép này được biết đến như một phiên bản cải tiến của thép 316L với bổ sung Bo (B) nhằm tăng cường độ bền hạt mịn và khả năng chịu mài mòn, chịu nhiệt và chống ăn mòn liên hạt trong môi trường khắc nghiệt.
Ký hiệu X6CrNiMoB17-12-2 theo tiêu chuẩn EN (DIN EN 10088-1) cho biết thành phần cụ thể của thép:
- X6: Hàm lượng carbon khoảng 0,06%.
- CrNiMo: Các nguyên tố hợp kim chính là Crom, Niken và Molypden.
- B17-12-2: Hàm lượng tương ứng là 17% Cr, 12% Ni và 2% Mo, cùng với một lượng nhỏ Bo.
Nhờ đặc tính bền hóa học và cơ học, vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong ngành hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, dầu khí và hàng hải, đặc biệt ở những nơi yêu cầu khả năng chống ăn mòn clorua, axit, và muối.
Thành phần hóa học của vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | ≤ 0.06 |
| Silic | Si | ≤ 1.0 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.0 |
| Crom | Cr | 16.5 – 18.5 |
| Niken | Ni | 10.5 – 13.5 |
| Molypden | Mo | 2.0 – 2.5 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.03 |
| Photpho | P | ≤ 0.035 |
| Bo | B | 0.0008 – 0.005 |
| Nitơ | N | ≤ 0.1 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Sự kết hợp giữa Cr – Ni – Mo tạo nên nền austenit ổn định, trong khi Bo giúp tinh luyện hạt, tăng độ bền và giảm nguy cơ nứt do ăn mòn ứng suất. Molypden đóng vai trò quan trọng trong việc tăng khả năng chống ăn mòn rỗ và chống pitting trong dung dịch clorua.
Tính chất cơ lý của vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
1. Tính chất cơ học (ở trạng thái ủ – annealed)
| Thuộc tính | Giá trị |
|---|---|
| Giới hạn chảy Rp0.2 | ≥ 220 MPa |
| Độ bền kéo Rm | 520 – 750 MPa |
| Độ giãn dài A5 | ≥ 40% |
| Độ cứng (HB) | ≤ 215 HB |
| Mô-đun đàn hồi | ~200 GPa |
| Khối lượng riêng | 7.98 g/cm³ |
2. Tính chất vật lý
- Nhiệt độ nóng chảy: 1370 – 1400°C
- Hệ số giãn nở nhiệt: 16,5 µm/m·K (ở 20–100°C)
- Độ dẫn nhiệt: 15 W/m·K
- Điện trở suất: 0.73 Ω·mm²/m (ở 20°C)
3. Khả năng chịu nhiệt
Thép X6CrNiMoB17-12-2 có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ lên tới 400–450°C, và có khả năng duy trì độ bền cơ học ở môi trường nhiệt cao nhờ sự hiện diện của Bo giúp tinh luyện cấu trúc hạt.
Ưu điểm của vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
- Chống ăn mòn vượt trội:
Hàm lượng Cr cao kết hợp với Mo giúp tăng khả năng chống lại ăn mòn điểm và rỗ trong dung dịch chứa ion Cl⁻, đặc biệt là trong nước biển hoặc môi trường hóa chất mạnh. - Chống ăn mòn liên hạt:
Nhờ hàm lượng carbon thấp và có Bo, vật liệu giảm thiểu sự kết tủa cacbit Cr ở ranh giới hạt, hạn chế ăn mòn liên hạt khi làm việc ở nhiệt độ 400–800°C. - Dễ gia công và hàn:
Dù là thép hợp kim cao, X6CrNiMoB17-12-2 vẫn có khả năng hàn tốt bằng TIG, MIG mà không cần xử lý nhiệt sau hàn trong hầu hết trường hợp. - Cơ tính cao, dẻo dai tốt:
Nhờ nền austenit ổn định, vật liệu có độ dẻo và độ dai va đập cao ngay cả ở nhiệt độ thấp, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tính toàn vẹn cơ học. - Ổn định trong môi trường khắc nghiệt:
Chống được tác động của các môi trường như axit sulfuric loãng, axit photphoric, nước muối, hơi nước nóng và dung dịch hữu cơ.
Nhược điểm của vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
- Chi phí cao hơn thép 304 hoặc 316L do thành phần hợp kim nhiều hơn (Mo và Bo).
- Khả năng gia công cơ khí thấp hơn so với thép ferritic, cần dụng cụ cắt có độ cứng cao và tốc độ cắt thấp.
- Giới hạn nhiệt độ sử dụng không vượt quá 450°C do cấu trúc austenit dễ biến đổi ở nhiệt độ cao kéo dài.
- Khi hàn ở vùng dày, cần chú ý tránh hiện tượng nứt nóng do Boron.
Ứng dụng của vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
Với đặc tính chống ăn mòn, chịu nhiệt và độ bền cơ học cao, thép X6CrNiMoB17-12-2 được sử dụng phổ biến trong:
1. Ngành hóa chất và dược phẩm
- Bồn chứa, đường ống, van, phụ kiện tiếp xúc với dung môi hoặc axit.
- Thiết bị phản ứng, nồi hấp, hệ thống chưng cất.
2. Ngành thực phẩm
- Thiết bị chế biến, dây chuyền sản xuất bia, sữa, nước giải khát.
- Bồn khuấy, nồi nấu và bộ trao đổi nhiệt.
3. Ngành dầu khí và hàng hải
- Ống dẫn dầu, ống trao đổi nhiệt, van điều áp trong môi trường biển.
- Kết cấu tàu, vỏ bình áp lực chịu mặn và hơi nước.
4. Ngành năng lượng
- Các bộ phận turbine, trao đổi nhiệt, đường ống dẫn hơi nước nóng.
- Hệ thống xử lý khí thải và thiết bị trao đổi nhiệt trong nhà máy hóa dầu.
5. Ứng dụng công nghiệp khác
- Sản xuất thiết bị y tế, dụng cụ phòng thí nghiệm.
- Linh kiện chịu tải trong máy móc hóa chất, xử lý nước thải và nước biển.
Quy trình nhiệt luyện của vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
1. Ủ (Annealing)
- Nhiệt độ: 1020 – 1100°C
- Làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để giữ cấu trúc austenit.
- Mục đích: Loại bỏ ứng suất nội, tăng độ dẻo, và phục hồi khả năng chống ăn mòn.
2. Tôi (Quenching)
- Thực hiện ngay sau khi nung đến vùng 1050°C.
- Làm nguội nhanh bằng nước để tránh kết tủa cacbit.
3. Không cần ram (Tempering)
Do đây là thép austenitic, không cần xử lý ram như thép martensitic.
Gia công cơ khí và hàn vật liệu X6CrNiMoB17-12-2
- Cắt gọt: Dùng dao hợp kim cứng, tốc độ cắt thấp để giảm nhiệt.
- Hàn: Có thể hàn bằng MIG, TIG, SMAW. Khuyến nghị dùng que hàn ERNiCrMo-3 hoặc tương đương.
- Gia công nguội: Tốt hơn ở trạng thái ủ mềm.
- Đánh bóng: Dễ dàng đánh bóng bề mặt, tăng khả năng chống ăn mòn và thẩm mỹ.
So sánh vật liệu X6CrNiMoB17-12-2 với các thép tương đương
| Tiêu chuẩn | Ký hiệu tương đương |
|---|---|
| EN/DIN | 1.4583 |
| AISI/ASTM | 316L with B |
| JIS | SUS316L-B |
| GOST | 03Х17Н12М2Б |
Về cơ bản, X6CrNiMoB17-12-2 là thép 316L cải tiến có bổ sung Bo, mang lại khả năng chống ăn mòn và mỏi cao hơn đáng kể trong các môi trường có hàm lượng clorua cao.
Kết luận
Vật liệu X6CrNiMoB17-12-2 là một loại thép không gỉ cao cấp có khả năng chống ăn mòn vượt trội, độ bền cơ học tốt và khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt. Nhờ sự kết hợp hài hòa giữa Cr, Ni, Mo và B, vật liệu này không chỉ được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nặng mà còn là lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị yêu cầu độ bền cao, tuổi thọ dài và tính an toàn tuyệt đối.
Với xu hướng công nghiệp hiện đại, thép X6CrNiMoB17-12-2 đang trở thành lựa chọn thay thế cho các loại thép truyền thống trong ngành thực phẩm, hóa chất và dầu khí, mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật bền vững.
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 |

