XM15 stainless steel
XM15 stainless steel là gì?
XM15 stainless steel là một loại thép không gỉ austenitic cao cấp, được phát triển để kết hợp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ bền cơ học cao. Loại thép này thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp yêu cầu môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là chịu ăn mòn trong môi trường clorua, nước biển, hóa chất và thực phẩm.
XM15 là phiên bản nâng cấp từ các mác thép 316, với tỷ lệ molypden và nitơ cao hơn, giúp cải thiện khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và tăng độ bền kéo. Đồng thời, XM15 vẫn giữ được cấu trúc austenitic không từ tính, dễ gia công và hàn, phù hợp cho các chi tiết yêu cầu độ chính xác cao.
Loại thép này thường được ứng dụng trong các thiết bị hóa chất, thiết bị hàng hải, hệ thống xử lý nước biển, ngành thực phẩm và dược phẩm, cũng như các chi tiết máy cần khả năng chống ăn mòn lâu dài.
Thành phần hóa học của XM15 stainless steel
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của XM15 (tính theo phần trăm khối lượng) như sau:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) | Vai trò chính |
|---|---|---|
| C (Carbon) | ≤ 0.03 | Giảm nguy cơ hình thành cacbua, tăng khả năng hàn |
| Si (Silicon) | ≤ 1.0 | Tăng khả năng chống oxy hóa, cải thiện độ bền ở nhiệt độ cao |
| Mn (Mangan) | ≤ 2.0 | Hỗ trợ gia công, cải thiện chống oxy hóa |
| P (Phosphorus) | ≤ 0.045 | Tăng khả năng gia công |
| S (Sulfur) | ≤ 0.03 | Tạo phoi ngắn, tăng khả năng gia công |
| Cr (Chromium) | 16.5 – 18.5 | Tạo lớp oxit thụ động, chống ăn mòn |
| Ni (Nickel) | 10 – 13 | Giữ cấu trúc austenitic, tăng dẻo dai |
| Mo (Molypden) | 2.5 – 3.5 | Chống ăn mòn kẽ hở và ăn mòn rỗ |
| N (Nitrogen) | 0.15 – 0.25 | Tăng độ bền, hạn chế ăn mòn ứng suất |
| Fe (Sắt) | Còn lại | Thành phần nền chính |
Sự tăng molypden và nitơ so với thép 316 tiêu chuẩn là đặc điểm nổi bật của XM15. Nhờ vậy, XM15 có khả năng chống ăn mòn clorua và ăn mòn nứt do ứng suất tốt hơn, phù hợp cho môi trường nước biển và hóa chất.
Tính chất cơ lý của XM15 stainless steel
| Tính chất | Giá trị trung bình | Ghi chú |
|---|---|---|
| Mật độ | 7.98 g/cm³ | Ở 20°C |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | 550 – 750 MPa | Tùy trạng thái xử lý |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | 240 – 310 MPa | Ở 20°C |
| Độ giãn dài | 40 – 50% | Tính dẻo tốt, dễ uốn, kéo dây |
| Độ cứng Brinell (HB) | 160 – 200 | Có thể tăng sau cán nguội |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 870°C | Trong môi trường oxy hóa khô |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 16.5 × 10⁻⁶ /°C | 20–100°C |
| Độ dẫn nhiệt | 16 W/m·K | Ở 100°C |
| Điện trở suất | 0.73 µΩ·m | Ở 20°C |
XM15 giữ được độ bền cơ học và tính ổn định trong môi trường ăn mòn và nhiệt độ cao, lý tưởng cho các chi tiết công nghiệp đòi hỏi hiệu suất cao và tuổi thọ lâu dài.
Ưu điểm của XM15 stainless steel
- Chống ăn mòn xuất sắc:
Với hàm lượng Mo và N cao, XM15 chống ăn mòn clorua, rỗ, ăn mòn kẽ hở và ăn mòn ứng suất hiệu quả hơn thép 316 hoặc 316L thông thường. - Khả năng chịu nhiệt và oxy hóa tốt:
Có thể hoạt động liên tục ở nhiệt độ 870°C trong môi trường không khí, phù hợp cho các thiết bị chịu nhiệt. - Gia công và hàn thuận tiện:
XM15 có thể gia công bằng tiện, phay, khoan, kéo dây, uốn và hàn TIG/MIG với que hàn thích hợp mà vẫn giữ được khả năng chống ăn mòn. - Độ bền cơ học cao:
Độ bền kéo và giới hạn chảy tốt, phù hợp cho các chi tiết cơ khí chịu tải trọng cao. - Không từ tính:
Ở trạng thái ủ, XM15 gần như phi từ, thích hợp cho các chi tiết trong ngành điện tử, y tế và thực phẩm.
Nhược điểm của XM15 stainless steel
- Chi phí cao: Molypden và nitơ làm giá thành cao hơn so với thép 316 tiêu chuẩn.
- Gia công khó hơn thép cacbon: Cần dao hợp kim hoặc dao phủ và bôi trơn thích hợp.
- Không thích hợp cho môi trường cực nóng (>870°C liên tục): Khả năng chống oxy hóa giảm nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn làm việc.
Ứng dụng của XM15 stainless steel
XM15 được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp yêu cầu chống ăn mòn cao và độ bền cơ học ổn định, cụ thể:
- Ngành hóa chất và dược phẩm:
- Bồn chứa, đường ống, van, bộ trao đổi nhiệt chịu hóa chất.
- Ngành hàng hải:
- Ống dẫn, bulông, chi tiết tiếp xúc trực tiếp với nước biển.
- Ngành thực phẩm và đồ uống:
- Thiết bị chế biến, bồn trộn, van, bơm, bộ phận tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.
- Công nghiệp năng lượng:
- Ống dẫn hơi, bộ phận máy phát điện, chi tiết trong lò hơi hoặc nhiệt điện.
- Công nghiệp cơ khí chính xác:
- Chi tiết máy chịu môi trường clorua hoặc dung dịch hóa chất ăn mòn.
XM15 đặc biệt phù hợp cho các chi tiết cần tuổi thọ lâu dài trong môi trường khắc nghiệt mà vẫn duy trì hiệu suất cơ học cao.
Quy trình xử lý nhiệt và gia công
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ 1010–1120°C, sau đó làm nguội nhanh bằng không khí hoặc nước để loại bỏ ứng suất và phục hồi cấu trúc austenitic.
- Gia công nguội:
- Có thể kéo dây, uốn, tiện, phay.
- Khi gia công mạnh, sử dụng chất bôi trơn thích hợp để giảm mài mòn dao.
- Hàn:
- Có thể hàn bằng TIG, MIG, hoặc hồ quang tay.
- Sử dụng que hàn tương thích (loại 316L hoặc 317L) để tránh nứt mối hàn.
- Hoạt động ở nhiệt độ cao:
- XM15 duy trì tính ổn định cơ học và chống oxy hóa trong khoảng 870°C, lý tưởng cho thiết bị chịu nhiệt trung bình và cao.
Khả năng chống ăn mòn XM15 stainless steel
- Môi trường clorua: Khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và ăn mòn ứng suất vượt trội so với 316.
- Dung dịch hóa chất nhẹ: Chịu được axit loãng, bazơ, dung dịch muối.
- Nước biển: Ổn định lâu dài, ít rỗ và ăn mòn bề mặt.
- Không khí và nước ngọt: Không rỉ, ổn định trong điều kiện bình thường.
XM15 đặc biệt thích hợp cho các thiết bị làm việc lâu dài trong môi trường hóa chất ăn mòn hoặc nước biển.
So sánh XM15 với các loại thép tương đương
| Mác thép | Cr | Ni | Mo | Khả năng chống ăn mòn | Ứng dụng chính |
|---|---|---|---|---|---|
| 304 | 18 | 8 | 0 | Trung bình | Thực phẩm, gia dụng |
| 316 | 16–18 | 10–12 | 2–3 | Tốt | Hóa chất, y tế, biển |
| XM15 | 16.5–18.5 | 10–13 | 2.5–3.5 | Xuất sắc | Hóa chất, biển, thực phẩm |
| 317 | 18–20 | 11–13 | 3–4 | Rất tốt | Hóa chất ăn mòn mạnh |
| 310 | 24–26 | 19–22 | 0 | Rất tốt | Lò nung, chịu nhiệt cao |
XM15 nằm giữa 316 và 317 về khả năng chống ăn mòn nhưng chi phí hợp lý hơn 317, là lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng công nghiệp.
Kết luận XM15 stainless steel
XM15 stainless steel là loại thép không gỉ austenitic cao cấp, nổi bật với khả năng chống ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ hở và ăn mòn ứng suất vượt trội, chịu được môi trường clorua, hóa chất và nước biển. Đồng thời, XM15 vẫn giữ được độ bền cơ học cao, khả năng gia công và hàn tốt, là vật liệu lý tưởng cho ngành hóa chất, hàng hải, thực phẩm, dược phẩm và thiết bị chịu nhiệt.
Với các ưu điểm vượt trội, XM15 là vật liệu bền bỉ, ổn định, đáng tin cậy cho các chi tiết cơ khí và thiết bị công nghiệp làm việc trong môi trường khắc nghiệt, đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất lâu dài.
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 |

