X10CrNi18-8 stainless steel
X10CrNi18-8 stainless steel là gì?
X10CrNi18-8 stainless steel là một loại thép không gỉ Austenitic (thép austenit) chứa hàm lượng Crom (Cr) khoảng 18% và Niken (Ni) khoảng 8%, thuộc nhóm thép thông dụng nhất trong dòng inox 300 series, tương đương với tiêu chuẩn AISI 304 của Mỹ.
Loại vật liệu này được phát triển để cung cấp khả năng chống ăn mòn, dễ hàn, dễ tạo hình và bề mặt sáng bóng, phù hợp với nhiều lĩnh vực như thiết bị thực phẩm, y tế, kiến trúc và cơ khí chính xác.
Ký hiệu “X10” trong tên gọi thể hiện hàm lượng cacbon khoảng 0.10%, “CrNi18-8” mô tả tỷ lệ hợp kim Crom và Niken chính trong thành phần.
Với cấu trúc austenit ổn định, X10CrNi18-8 không thể tôi cứng bằng nhiệt luyện mà chỉ có thể tăng độ cứng thông qua biến dạng nguội. Đây là vật liệu nền cho nhiều biến thể khác như X2CrNi18-9 (AISI 304L) hoặc X6CrNiTi18-10 (AISI 321).
Thành phần hóa học của X10CrNi18-8 stainless steel
Bảng dưới đây cho thấy thành phần hóa học tiêu chuẩn theo EN 10088-1:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Cacbon | C | ≤ 0.10 |
| Silic | Si | ≤ 1.00 |
| Mangan | Mn | ≤ 2.00 |
| Phốt pho | P | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.015 |
| Crom | Cr | 17.0 – 19.5 |
| Niken | Ni | 8.0 – 10.5 |
| Nitơ | N | ≤ 0.11 |
Đánh giá vai trò các nguyên tố hợp kim:
- Crom (Cr): Tạo lớp màng oxit bảo vệ, giúp thép chống ăn mòn và chịu oxy hóa.
- Niken (Ni): Ổn định pha austenit, tăng độ dẻo và khả năng hàn.
- Cacbon (C): Giúp tăng độ bền nhưng nếu quá cao sẽ làm giảm khả năng chống ăn mòn hạt biên.
- Silic và Mangan: Cải thiện khả năng chống oxy hóa và độ dẻo.
Tính chất cơ lý của X10CrNi18-8 stainless steel
| Thuộc tính | Đơn vị | Giá trị điển hình |
|---|---|---|
| Khối lượng riêng | g/cm³ | 7.90 |
| Độ bền kéo (Rm) | MPa | 520 – 750 |
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | MPa | 210 – 280 |
| Độ giãn dài | % | ≥ 45 |
| Độ cứng Brinell (HB) | HB | ≤ 215 |
| Độ dai va đập (Charpy) | J | > 100 |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | °C | 870 (khô), 925 (ướt) |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 10⁻⁶/K | 17.2 (20–100°C) |
| Nhiệt dung riêng | J/kg·K | 500 |
Đặc trưng nổi bật:
- Có độ bền và độ dẻo cao ngay cả ở nhiệt độ thấp.
- Chống ăn mòn trong môi trường không khí, nước, axit hữu cơ và dung dịch muối nhẹ.
- Dễ hàn bằng tất cả các phương pháp phổ biến: TIG, MIG, SMAW, laser.
- Dễ cán, kéo, uốn, dập hoặc đánh bóng bề mặt.
Ưu điểm của X10CrNi18-8 stainless steel
- Chống ăn mòn tốt: Đặc biệt trong môi trường ẩm, kiềm yếu, dung dịch hữu cơ và axit nhẹ.
- Tính hàn tuyệt vời: Có thể hàn mà không cần gia nhiệt trước, không bị nứt mối hàn.
- Độ dẻo và độ dai cao: Dễ tạo hình, cán nguội hoặc ép sâu mà không bị nứt.
- Không nhiễm từ: Trong trạng thái ủ, thép hoàn toàn phi từ.
- Bề mặt sáng bóng: Có thể đánh bóng gương, phù hợp cho sản phẩm trang trí và gia dụng.
- Khả năng chịu nhiệt tốt: Giữ được độ bền ở nhiệt độ lên đến 870°C.
Nhược điểm của X10CrNi18-8 stainless steel
- Không chịu được môi trường chứa Clo cao (ví dụ: nước biển), dễ bị rỗ bề mặt.
- Không thể tôi cứng bằng nhiệt luyện, chỉ có thể tăng độ bền bằng biến dạng nguội.
- Có thể bị ăn mòn kẽ hở hoặc ăn mòn hạt biên nếu hàn không đúng kỹ thuật.
- Giá thành cao hơn thép carbon thông thường.
Quy trình nhiệt luyện của X10CrNi18-8 stainless steel
Mặc dù X10CrNi18-8 không thể tôi cứng, nhưng quy trình nhiệt luyện được dùng để khôi phục tính dẻo và giảm ứng suất:
1. Ủ dung dịch (Solution Annealing):
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội: Làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí
- Mục đích: Giải phóng cacbit, phục hồi cấu trúc austenit.
2. Giảm ứng suất sau hàn:
- Nhiệt độ: 300 – 400°C
- Giữ nhiệt 1–2 giờ.
- Mục đích: Giảm nội ứng suất mà không ảnh hưởng đến cấu trúc.
3. Biến cứng nguội:
- Gia công cán nguội, kéo hoặc dập để tăng độ cứng lên tới 900 – 1000 MPa mà không cần nhiệt luyện.
Gia công cơ khí và hàn X10CrNi18-8 stainless steel
Gia công cơ khí:
- Thép có độ dẻo cao nên gia công dễ dàng bằng các phương pháp cắt, tiện, phay.
- Sử dụng dao carbide hoặc HSS phủ TiN/TiAlN để tăng tuổi thọ dao.
- Dùng dung dịch làm mát trung tính để tránh biến màu bề mặt.
Gia công hàn:
- Có thể hàn bằng TIG, MIG, Plasma hoặc hồ quang tay.
- Vật liệu hàn tương thích: ER308, ER308L, hoặc 308Si.
- Không cần nhiệt luyện sau hàn, tuy nhiên ủ dung dịch giúp phục hồi khả năng chống ăn mòn.
Ứng dụng của X10CrNi18-8 stainless steel
Nhờ sự kết hợp giữa độ bền, khả năng chống ăn mòn và tính gia công tốt, X10CrNi18-8 được ứng dụng rất rộng rãi trong:
1. Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống
- Thiết bị chế biến thực phẩm, bồn chứa, đường ống, bàn thao tác, và thiết bị nhà bếp.
- Vỏ máy, dao cụ và các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.
2. Ngành y tế và dược phẩm
- Thiết bị y tế, dụng cụ phẫu thuật, bàn mổ, xe đẩy y tế.
- Bề mặt sáng, dễ vệ sinh, không gây phản ứng hóa học với dung dịch sát khuẩn.
3. Ngành hóa chất và môi trường
- Thiết bị xử lý nước thải, bồn phản ứng, đường ống dẫn dung môi, van và khớp nối.
- Làm việc tốt trong môi trường axit nhẹ và muối trung tính.
4. Ngành xây dựng – kiến trúc
- Lan can, ốp tường, tay vịn, thang máy, ống dẫn khí.
- Bề mặt sáng, chống oxy hóa, tăng thẩm mỹ công trình.
5. Ngành cơ khí chính xác
- Chi tiết máy, bu lông, ốc vít, lò xo, trục quay, vòng đệm.
- Vật liệu nền cho các chi tiết yêu cầu chống rỉ cao.
So sánh X10CrNi18-8 với các loại thép không gỉ tương đương
| Tiêu chuẩn | Ký hiệu tương đương | Ghi chú |
|---|---|---|
| DIN | X10CrNi18-8 | Đức |
| EN | 1.4310 / 1.4301 | Châu Âu |
| AISI / SAE | 304 | Mỹ |
| JIS | SUS304 | Nhật Bản |
| GB | 06Cr19Ni10 | Trung Quốc |
Nhận xét:
- X10CrNi18-8 tương đương AISI 304, nhưng có hàm lượng cacbon cao hơn X2CrNi18-9 (AISI 304L), vì vậy khả năng chống ăn mòn hạt biên thấp hơn nếu hàn trong thời gian dài.
- Nếu yêu cầu chống ăn mòn cao hơn, nên dùng loại X2CrNi18-9 (304L) hoặc X6CrNiTi18-10 (321).
Thị trường và xu hướng sử dụng X10CrNi18-8 tại Việt Nam
Tại Việt Nam, X10CrNi18-8 là loại inox phổ biến nhất, được nhập khẩu từ các thương hiệu như Outokumpu (Phần Lan), Posco (Hàn Quốc), Nippon Steel (Nhật Bản), Acerinox (Tây Ban Nha) và Tisco (Trung Quốc).
Xu hướng sử dụng hiện nay:
- Ngành thực phẩm – dược phẩm: Chiếm khoảng 40% nhu cầu tiêu thụ.
- Ngành xây dựng – trang trí nội thất: Chiếm khoảng 35%.
- Ngành cơ khí và chế tạo công nghiệp nhẹ: Khoảng 25%.
Lý do X10CrNi18-8 được ưa chuộng:
- Dễ mua, dễ gia công, giá thành hợp lý.
- Đảm bảo độ bền và thẩm mỹ cao.
- Dễ thay thế hoặc gia công theo yêu cầu CNC.
Kết luận
X10CrNi18-8 stainless steel là loại thép không gỉ austenitic đa dụng, cân bằng hoàn hảo giữa khả năng chống ăn mòn, độ bền, tính dẻo và khả năng hàn. Đây là vật liệu tiêu chuẩn toàn cầu trong sản xuất thiết bị thực phẩm, y tế, kiến trúc và công nghiệp nhẹ.
Với thành phần Cr-Ni tối ưu, X10CrNi18-8 đảm bảo hiệu suất cao, tuổi thọ lâu dài và độ tin cậy vượt trội, là lựa chọn hàng đầu trong nhóm inox 304.
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 |

