XM21 stainless steel
Th11
XM21 stainless steel
XM21 stainless steel là gì?
XM21 stainless steel là loại thép không gỉ austenitic-martensitic, còn được biết đến là thép thấm nitơ cao, có khả năng chống ăn mòn vượt trội và độ bền cơ học cao. Loại thép này được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong các môi trường mài mòn, ăn mòn hóa học và chịu áp lực cao, phù hợp cho các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, năng lượng, chế tạo khuôn và cơ khí chính xác.
XM21 có cấu trúc pha kép, vừa duy trì độ dẻo của austenitic, vừa cung cấp độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn nhờ pha martensitic. Sự bổ sung nitơ (N) và molypden (Mo) giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ hở và chống nứt do ứng suất.
Thành phần hóa học của XM21 stainless steel
Theo tiêu chuẩn JIS và ASTM tương đương, thành phần hóa học điển hình của XM21 như sau:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Hàm lượng (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | 0.15 – 0.25 |
| Silicon | Si | ≤ 1.00 |
| Mangan | Mn | 1.50 – 2.50 |
| Phốt pho | P | ≤ 0.035 |
| Lưu huỳnh | S | ≤ 0.030 |
| Crom | Cr | 16.0 – 18.0 |
| Niken | Ni | 7.0 – 10.0 |
| Molypden | Mo | 2.0 – 3.0 |
| Nitơ | N | 0.25 – 0.40 |
Điểm nổi bật:
- Nitơ cao (N) giúp tăng độ bền, chống ăn mòn rỗ và kẽ hở.
- Pha martensitic cung cấp độ cứng và khả năng chống mài mòn.
- Crom, molypden giúp thép chống ăn mòn hóa học tốt hơn SUS304 hay SUS316 thông thường.
Tính chất cơ lý của XM21 stainless steel
| Tính chất | Giá trị tiêu chuẩn |
|---|---|
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | 900 – 1100 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | 600 – 750 MPa |
| Độ giãn dài (Elongation) | ≥ 15% |
| Độ cứng (Brinell) | 280 – 360 HB |
| Tỷ trọng | 7.85 g/cm³ |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 16 × 10⁻⁶ /°C |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1400 – 1450°C |
| Độ dẫn nhiệt | 15 – 17 W/m·K |
Nhờ cơ tính vượt trội, XM21 phù hợp với các chi tiết chịu áp lực, va đập và môi trường ăn mòn mạnh.
Ưu điểm của XM21 stainless steel
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội:
- Chống ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ hở, ăn mòn ứng suất (SCC) tốt nhờ bổ sung Mo và N.
- Độ bền cơ học cao:
- Pha martensitic và nitơ giúp thép chịu lực kéo, uốn và va đập tốt hơn thép austenitic thông thường.
- Chống mài mòn:
- Martensite tăng độ cứng bề mặt, chống mài mòn trong môi trường hóa chất hoặc cơ học.
- Khả năng hàn và gia công:
- Hàn bằng TIG, MIG hoặc SMAW, sử dụng dây hàn tương thích để tránh kết tủa sigma.
- Gia công cơ khí bằng dụng cụ hợp kim cứng.
- Ứng dụng đa dạng:
- Ngành dầu khí và hóa chất: ống dẫn, van, bộ trao đổi nhiệt, bình chứa áp lực.
- Ngành năng lượng: chi tiết lò hơi, bộ trao đổi nhiệt, turbine, bơm nước biển.
- Công nghiệp khuôn mẫu: chi tiết khuôn chịu mài mòn cao, khuôn dập inox.
- Thiết bị y tế và thực phẩm: bề mặt chịu ăn mòn và sạch sẽ, nhưng ít dùng trong môi trường tiếp xúc thực phẩm trực tiếp lâu dài.
Nhược điểm của XM21 stainless steel
- Chi phí cao: Do thành phần Cr, Ni, Mo và N cao.
- Gia công khó hơn thép austenitic thông thường: Do độ cứng cao và pha martensitic.
- Không chịu được axit cực mạnh: Trong môi trường axit HCl, H2SO4 đặc cần Alloy 20 hoặc thép siêu hợp kim.
Quy trình nhiệt luyện của XM21 stainless steel
- Ủ: 1020 – 1080°C để hòa tan các pha sigma và ổn định pha martensitic.
- Làm nguội nhanh: Nhanh trong nước để đạt độ cứng tối ưu.
- Tôi – ram (nếu cần): 450 – 500°C trong 1–2 giờ để giảm ứng suất và tăng độ dẻo.
- Khử ứng suất: 400 – 450°C nếu chi tiết phức tạp, tránh nứt do ứng suất.
Gia công và hàn XM21 stainless steel
- Hàn: TIG, MIG, SMAW phù hợp. Dùng dây hàn ER2209 hoặc ER329L để giữ khả năng chống ăn mòn.
- Gia công nguội: Cần dụng cụ hợp kim cứng, chất làm mát đầy đủ.
- Gia công nóng: 950 – 1150°C, làm nguội nhanh để ổn định pha.
Tiêu chuẩn tương đương của XM21 stainless steel
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương |
|---|---|
| JIS | XM21 |
| ASTM | UNS S32750 (tương tự duplex cao cấp) |
| EN | 1.4410 – 1.4462 (tham khảo duplex) |
| DIN | 1.4410 – 1.4462 |
| GB | 00Cr22Ni12Mo3N (duplex) |
Thị trường và xu hướng sử dụng XM21 stainless steel
XM21 được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi khả năng chịu lực cao, chống ăn mòn mạnh và môi trường mài mòn:
- Ngành dầu khí: đường ống, van, bình chứa áp lực.
- Ngành hóa chất và năng lượng: bộ trao đổi nhiệt, lò hơi, thiết bị xử lý nước biển.
- Công nghiệp khuôn mẫu: chi tiết chịu mài mòn cao.
Các nhà cung cấp lớn như Outokumpu, Posco, Nippon Steel, Sandvik cung cấp XM21 dạng tấm, cuộn, thanh tròn, ống và dây hàn, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về chống ăn mòn và cơ lý.
Kết luận
XM21 stainless steel là thép austenitic-martensitic carbon thấp, bổ sung nitơ và molypden, nổi bật với độ bền cơ học cao, chống ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ hở và chống mài mòn. Với khả năng hàn, gia công và ổn định nhiệt tốt, XM21 là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành dầu khí, hóa chất, năng lượng, công nghiệp khuôn và thiết bị chịu áp lực, nơi mà sức bền và chống ăn mòn cao là yêu cầu bắt buộc.
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 không gỉ Z2CN18.09
Thép không gỉ Z2CN18.09 Thép không gỉ Z2CN18.09 là gì? Thép không gỉ Z2CN18.09 là [...]
Th10
1.4571 material
1.4571 material 1.4571 material là gì? 1.4571 material, còn được biết đến với ký hiệu [...]
Th11
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 110
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 110 – Chất Lượng Cao Cho Sản Xuất Cơ [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 13
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 13 – Độ Cứng Cao, Ứng Dụng Đa Dạng [...]
Th5
Inox F61 Có Bị Giòn Ở Nhiệt Độ Thấp Không
Inox F61 Có Bị Giòn Ở Nhiệt Độ Thấp Không? Giới Thiệu Inox F61 (UNS [...]
Th3
Thép Inox Martensitic S44002
Thép Inox Martensitic S44002 Thép Inox Martensitic S44002 là gì? Thép Inox Martensitic S44002 là [...]
Th7
