Vật liệu Z6CNT18.11
Th11
Vật liệu Z6CNT18.11
Vật liệu Z6CNT18.11 là gì?
Vật liệu Z6CNT18.11 là một loại thép không gỉ austenitic ổn định bằng Titan (Ti), thuộc tiêu chuẩn AFNOR (Pháp), tương đương với Inox 321 (X6CrNiTi18-11) theo tiêu chuẩn DIN/EN hoặc AISI 321 trong hệ thống Mỹ. Đây là loại thép được phát triển từ nền Inox 304, nhưng có bổ sung nguyên tố Titan nhằm tăng cường khả năng chống ăn mòn tinh giới và ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao.
Z6CNT18.11 nổi bật với độ bền cơ học cao, khả năng hàn tốt, và chống oxy hóa vượt trội, thích hợp cho các ứng dụng chịu nhiệt liên tục đến 870°C và ngắn hạn đến 925°C. Vật liệu này được ứng dụng phổ biến trong ngành hàng không, ô tô, thực phẩm, hóa chất và năng lượng, đặc biệt là ở các chi tiết như ống xả, bộ trao đổi nhiệt, nồi hơi, thiết bị phản ứng, và kết cấu chịu nhiệt cao.
Thành phần hóa học của Z6CNT18.11
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | ≤ 0.08 |
| Crom | Cr | 17.0 – 19.0 |
| Niken | Ni | 9.0 – 12.0 |
| Titan | Ti | ≥ 5 × %C và ≤ 0.80 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.0 |
| Silic | Si | ≤ 1.0 |
| Photpho | P | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.015 |
| Sắt | Fe | Còn lại |
Trong đó, Titan (Ti) là nguyên tố đặc trưng tạo nên tính chất riêng biệt cho vật liệu. Titan kết hợp với Cacbon để tạo thành cacbua titan (TiC), ngăn chặn hiện tượng kết tủa cacbua crom (Cr₃C₂) tại ranh giới hạt khi vật liệu bị nung nóng, giúp chống lại ăn mòn tinh giới (Intergranular corrosion) – một vấn đề phổ biến ở inox 304 sau khi hàn hoặc nung ở nhiệt độ 450–850°C.
Tính chất cơ lý của Z6CNT18.11
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 205 MPa |
| Độ bền kéo (Rm) | 520 – 750 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng Brinell (HB) | ≤ 200 |
| Tỷ trọng | 7.90 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16.0 × 10⁻⁶ /K |
| Dẫn nhiệt | 15 W/m·K |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 870°C (liên tục) – 925°C (ngắn hạn) |
Z6CNT18.11 có cấu trúc austenitic điển hình, nhờ đó có độ dẻo và khả năng chịu va đập tốt, kể cả ở nhiệt độ thấp. Khi làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, vật liệu vẫn giữ được cường độ cơ học và khả năng chống oxy hóa rất tốt.
Ưu điểm của Z6CNT18.11
- Khả năng chống ăn mòn tinh giới vượt trội nhờ sự hiện diện của Titan – ngăn chặn kết tủa cacbua crom.
- Chịu nhiệt tốt, hoạt động bền bỉ trong môi trường không khí nóng, hơi nước và khí đốt ở nhiệt độ cao.
- Khả năng hàn tuyệt hảo, không bị nứt nóng, không yêu cầu xử lý nhiệt sau hàn.
- Tính dẻo cao, dễ gia công bằng các phương pháp cán, uốn, kéo, hàn, cắt.
- Giữ được độ bền cơ học ổn định trong dải nhiệt từ -196°C đến 870°C.
- Bền vững trong môi trường oxy hóa, nitrat, axit yếu, và khí lò hơi.
Nhược điểm của Z6CNT18.11
- Giá thành cao hơn inox 304 do thành phần có thêm Titan.
- Khả năng chống ăn mòn điểm rỗ và kẽ hở trong môi trường clorua không tốt bằng inox 316.
- Không phù hợp cho môi trường khử mạnh như axit sulfuric đậm đặc.
- Gia công cơ khí khó hơn 304 do độ bền và độ cứng cao hơn.
Quy trình nhiệt luyện của Z6CNT18.11
Để đạt được tổ chức và tính chất mong muốn, Z6CNT18.11 thường được xử lý theo quy trình sau:
- Ủ dung dịch (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 950 – 1120°C
- Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí để tránh kết tủa cacbua.
- Giảm ứng suất (Stress Relieving):
- Thực hiện ở 400 – 600°C sau khi hàn hoặc gia công nguội nặng để loại bỏ ứng suất nội.
- Không nên giữ lâu ở 450–850°C, vì dễ sinh ra các pha cacbua titan hoặc crom làm giảm khả năng chống ăn mòn.
Sau khi xử lý, vật liệu đạt được độ bền cơ học ổn định, bề mặt sáng, khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn tinh giới tối đa.
Gia công và hàn của Z6CNT18.11
- Gia công cơ khí:
Có thể tiện, phay, khoan, mài bằng dao hợp kim cứng. Cần dùng dung dịch làm mát để tránh biến cứng nguội. - Gia công nguội:
Có thể uốn, dập, kéo nguội – tuy nhiên nên ủ trung gian khi gia công nặng để khôi phục tính dẻo. - Hàn:
Rất dễ hàn bằng các phương pháp TIG, MIG, Plasma, SMAW.
Dây hàn tương đương khuyến nghị: ER321 hoặc ER347. - Xử lý sau hàn:
Không cần ủ lại, chỉ cần thụ động hóa (passivation) bằng dung dịch acid nitric loãng để phục hồi lớp oxit bảo vệ tự nhiên.
Ứng dụng của Z6CNT18.11
Nhờ tính ổn định cao ở nhiệt độ lớn và khả năng chống ăn mòn tốt, Z6CNT18.11 được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt ở những môi trường khắc nghiệt về nhiệt hoặc oxy hóa:
- Ngành hàng không và ô tô: chế tạo ống xả, ống dẫn khí nóng, chi tiết động cơ, cổ góp nhiệt.
- Ngành năng lượng: bộ phận nồi hơi, ống lò, chi tiết turbine, hệ thống trao đổi nhiệt.
- Ngành hóa chất: bồn chứa, đường ống, bộ phản ứng, thiết bị trao đổi nhiệt chịu áp lực cao.
- Ngành thực phẩm – dược phẩm: bồn nấu, nồi hấp, thiết bị sấy khử trùng, ống dẫn hơi.
- Công nghiệp môi trường: xử lý khí thải, thiết bị hấp phụ, bộ lọc nhiệt.
So sánh Z6CNT18.11 với các vật liệu tương đương
| Tiêu chuẩn | Ký hiệu tương đương | Đặc điểm |
|---|---|---|
| DIN/EN | X6CrNiTi18-11 | Tương đương trực tiếp |
| AISI/ASTM | 321 | Độ bền và tính hàn tương tự |
| UNS | S32100 | Phổ biến trong công nghiệp hóa dầu |
| JIS | SUS321 | Thông dụng ở châu Á |
| GOST | 08Х18Н10Т | Tương đương trong tiêu chuẩn Nga |
So với inox 304, Z6CNT18.11 có độ bền nhiệt cao hơn, chống ăn mòn tinh giới tốt hơn, tuy nhiên khả năng chống rỗ do ion Cl⁻ lại kém hơn một chút so với inox 316.
Phân tích thị trường và xu hướng sử dụng
Trong xu hướng công nghiệp hiện đại, các vật liệu chịu nhiệt và chống oxy hóa cao ngày càng được ưa chuộng, đặc biệt trong ngành năng lượng, hàng không và xử lý khí nóng.
Z6CNT18.11 được xem là lựa chọn tối ưu về hiệu năng và chi phí, thay thế hoàn hảo cho inox 304 trong các ứng dụng đòi hỏi chống ăn mòn tinh giới và làm việc ở nhiệt độ cao.
Tại Việt Nam, vật liệu này đang được Công ty Vật Liệu Titan phân phối rộng rãi, phục vụ các dự án trong lọc hóa dầu, chế biến thực phẩm, thiết bị nhiệt và cơ khí chính xác.
Kết luận
Vật liệu Z6CNT18.11 là loại thép không gỉ austenitic ổn định bằng Titan, nổi bật với khả năng chống ăn mòn tinh giới, chịu nhiệt cao và hàn tốt. Với đặc tính vượt trội so với inox 304 thông thường, vật liệu này đã trở thành lựa chọn lý tưởng trong các lĩnh vực đòi hỏi độ bền nhiệt, độ bền cơ học và tuổi thọ dài.
Nếu bạn cần một loại inox vừa có khả năng chịu nhiệt vượt trội, vừa chống ăn mòn ổn định trong thời gian dài, thì Z6CNT18.11 (Inox 321) chính là giải pháp hoàn hảo cho mọi công trình công nghiệp.
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 Y1Cr17
Thép Inox Y1Cr17 Thép Inox Y1Cr17 là gì? Thép Inox Y1Cr17 là một loại thép [...]
Th7
Lục Giác Đồng Thau Phi 85
Lục Giác Đồng Thau Phi 85 Lục Giác Đồng Thau Phi 85 là gì? Lục [...]
Th7
Inox X2CrMnNiN21-5-1 So Với SUS304: Sự Khác Biệt Và Lợi Ích
Inox X2CrMnNiN21-5-1 So Với SUS304: Sự Khác Biệt Và Lợi Ích Khi nói đến các [...]
Th3
0Cr26Ni5Mo2 stainless steel
0Cr26Ni5Mo2 stainless steel 0Cr26Ni5Mo2 stainless steel là gì? 0Cr26Ni5Mo2 stainless steel là một loại thép [...]
Th11
Ứng Dụng Của Inox DX 2202 Trong Công Nghiệp Dầu Khí Và Hóa Chất
Ứng Dụng Của Inox DX 2202 Trong Công Nghiệp Dầu Khí Và Hóa Chất 1. [...]
Th3
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 36
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 36 – Giải Pháp Vượt Trội Cho Ứng Dụng [...]
