Tìm hiểu về Inox 309
INOX 309 LÀ GÌ?
Inox 309 (UNS S30900-S30908) là một hợp kim thép không gỉ Austenite thường được dùng cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao. Với thành phần hàm lượng crom-niken lớn có trong nó đã giúp cho inox SUS309 có được khả năng chống ăn mòn tương đường và khả năng chống oxy hoá vượt trội so với inox 304 thông thường.
Inox 309S (UNS S30908) là phiên bản hàm lượng carbon thấp hơn inox 309, được phát triển để việc chế tạo trở nên dễ dàng hơn.
Inox 309H (UNS S30909) là phiên bản hàm lượng carbon cao hơn, được phát triển để tăng cường khả năng chống rão.
THÀNH PHẦN HOÁ HỌC
Thành phần của inox 309 lý tưởng này bao gồm Cr (22 - 24%), Ni (12 - 15%) và Mo (2%). Những nguyên tố phụ như Si, Mn, N và thậm chí là C (0.04 - 0.1%) đều chiếm tỷ lệ rất thấp. Cụ thể như sau:
TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA INOX 309
Nhờ vào kết cấu bền vững bên trong giúp inox 309 trở thành một trong những mác inox bền chắc nhất. Với khả năng định dạng tốt, độ bền ngang lớn, độ bền chảy cao, độ bền kéo tuyệt hảo, vật liệu này phổ biến khi ứng dụng các tấm Inconel.
ĐẶC TÍNH CHỐNG ĂN MÒN
Đặc tính chống ăn mòn ở inox 309 vượt trội hơn so với dòng 304. Với khả năng chống oxy hoá lên đến 1900°F (1038°C) không liên tục. Nhưng do ảnh hưởng của chu kỳ nhiệt, thông thường khả năng oxy hoá duy trì ở mức 1850°F (1010°C).
Thép không gỉ 309 đã được sử dụng trong môi trường chứa Lưu huỳnh với nhiệt độ lên đến 1832°F (1000°C). Nhưng cần phải lưu ý không sử dụng trong môi trường hàm lượng carbon cao vì khả năng chống hấp thụ carbon chỉ ở mức vừa phải.
GIA CÔNG NGUỘI (LÀM LẠNH)
Inox 309 cũng có thể sử dụng phương pháp gia công nguội tiêu chuẩn giống như loại inox 304, cho phép tạo hình thành cuộn, việc đóng dấu và vẽ cũng trở nên dễ dàng hơn.
Hợp kim 309 khá dễ uốn cong bởi cấu tạo rất giống với dòng inox 316. Nhưng cần lưu ý không nên gia công nguội khi vừa tiếp xúc nhiệt cao, bởi rất dễ xảy ra hiện tượng kết tủa carbua và sigma.
GIA CÔNG NHIỆT
Bên cạnh gia công nguội, inox 309 cho phép sử dụng phương pháp gia công nhiệt. bằng cách làm nóng ở nhiệt độ 1742-2192°F (950-1200°C). Sau khi tạo hình, nên ủ ở nhiệt độ 1832-2101°F (1000-1150°C).
Sau khi được gia công nhiệt, cần dập tắt nhanh chóng. Ngoài ra, có thể ủ thêm lần cuối sau khi hoàn thành để đảm bảo đặc tính chống ăn mòn của sản phẩm. Lưu ý, đặc tính rão có thể bị ảnh hưởng khi gia nhiệt bằng những vật liệu đã được gia công nguội.
GIA CÔNG CHẾ TẠO
Việc gia công chế tạo inox 309 cần được chú trọng kỹ càng để tránh ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm. Bao gồm 6 bước: nóng chảy và đúc; hình thành; nhiệt khí; tẩy cặn; cắt; kết thúc.
Đầu tiên, cho nguyên liệu vào lò điện tan chảy rồi cho vào khuôn. Sau đó sẽ được đi cán nóng nở, phôi thành sẽ được đi xử lý nhiệt bằng các mức khác nhau. Tiếp đến, dùng axit nitric để tẩy cặn rồi bắt đầu cắt hình sản phẩm. Cuối cùng là kết thúc.
KỸ THUẬT HÀN
Inox 309 có thể được xử lý bằng phương pháp hàn nóng chảy hoặc điện trở. Phương pháp Oxy Acetylene thì không được ưa thích sử dụng khi hàn loại hợp kim này. Cần lưu ý là nhiệt độ cần đảm bảo dưới 150°C.
Khả năng hàn của loại 309 này có thể tương đương với loại 304 hoặc 304L nên áp dụng hết các quy trình chuẩn từ TIG, Plasma cho đến MIG, SMAW, FCAW, SAW.
ỨNG DỤNG CỦA INOX 309
Nhờ vào các tính năng tuyệt vời, inox 309 được sử dụng trong hầu hết các ngành từ công nghiệp nặng đến công nghiệp nhẹ.
- Chế tạo vách lò hơi: Ngoài việc được sử dụng để chế tạo ra vách ngăn nồi hơi, các linh kiện và thậm chí phần lót lò cũng được chế tạo từ loại hợp kim này.
- Sử dụng trong nhà máy lọc dầu và thiết bị xử lý hoá chất: Trong ngành khai thác dầu, các ống xử lý chất thải, lò đốt, lọc hoá dầu, hệ thống thu hồi xúc tác, thiết bị xử lý hoá chất cũng được sử dụng inox 309 để chế tạo.
- Sản xuất bộ phận ống xả ô tô: Inox 309 được dùng để sản xuất các chi tiết trong hệ thống ống xả ô tô hay các phụ tùng ô tô, những nơi đòi hỏi khả năng chống chịu nhiệt độ cao.
- Chế tạo máy bay và các bộ phận động cơ phản lực: Đặc biệt hơn, khi trong ngành hàng không đòi hỏi các tiêu chuẩn chống chịu nhiệt độ và độ bền cao, inox 309 được sử dụng trong chế tạo máy bay hay các bộ phận động cơ phản lực.
- Sản phẩm ủ carbon hoá: Đặc tính đặc biệt nhất ở loại inox này là khả năng chống oxy hoá trong dung môi đặc biệt nên được đưa vào sử dụng sản xuất các thiết bị xử lý rượu sulfite.
- Chế tạo các bộ trao đổi nhiệt: Inox 309 còn được tìm thấy trong các bộ trao đổi nhiệt, do có khả năng chịu nhiệt và chống giãn ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, nó còn có mặt ở các tấm hộp cứu hoả hay bình chưa nhiệt độ cao khác.
- Làm vật liệu chịu nhiệt lót lò nung, lò hơi: Đặc biệt, khi chế tạo vách lò nung hay lò hơi baffles, các thành phần trong lò đốt, đầu đốt hay các chi tiết bên trong đều được dùng thép không gỉ 309 chế tạo bởi khả năng chống nhiệt cực tốt.
- Sản xuất que hàn: Được các nhà máy Hàn Quốc rất ưa chuộng và đưa vào sản xuất que hàn inox 309, đây cũng chính là sản phẩm được ưa dùng trong ngành công nghiệp xi măng và ngành nhiệt điện.
Inox 309 (UNS S30900-S30908) là một hợp kim thép không gỉ Austenite thường được dùng cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao. Với thành phần hàm lượng crom-niken lớn có trong nó đã giúp cho inox SUS309 có được khả năng chống ăn mòn tương đường và khả năng chống oxy hoá vượt trội so với inox 304 thông thường.
Inox 309S (UNS S30908) là phiên bản hàm lượng carbon thấp hơn inox 309, được phát triển để việc chế tạo trở nên dễ dàng hơn.
Inox 309H (UNS S30909) là phiên bản hàm lượng carbon cao hơn, được phát triển để tăng cường khả năng chống rão.
THÀNH PHẦN HOÁ HỌC
Thành phần của inox 309 lý tưởng này bao gồm Cr (22 - 24%), Ni (12 - 15%) và Mo (2%). Những nguyên tố phụ như Si, Mn, N và thậm chí là C (0.04 - 0.1%) đều chiếm tỷ lệ rất thấp. Cụ thể như sau:
| Thành phần hóa học | 309 | 309S | 309H |
| Crom (Cr) | 22.0 - 24.0 | 22.0 - 24.0 | 22.0 - 24.0 |
| Mangan (Mn) | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| Silic (Si) | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| Cacbon (C) | 0.20 | 0.08 | 0.04 - 0.10 |
| Phốt pho (P) | 0.045 | 0.045 | 0.045 |
| Lưu huỳnh (S) | 0.030 | 0.030 | 0.030 |
| Niken (Ni) | 12.0 - 15.0 | 12.0 - 15.0 | 12.0 - 15.0 |
| Sắt (Fe) | Cân bằng | Cân bằng | Cân bằng |
TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA INOX 309
Nhờ vào kết cấu bền vững bên trong giúp inox 309 trở thành một trong những mác inox bền chắc nhất. Với khả năng định dạng tốt, độ bền ngang lớn, độ bền chảy cao, độ bền kéo tuyệt hảo, vật liệu này phổ biến khi ứng dụng các tấm Inconel.
| Tính chất cơ học | Giá trị 1/4 Hard |
| Yield strength 0.2% offset (MPa) | 310 |
| Ultimate tensile strength (MPa) | 586 |
| Elongation in 2 in. (% min) | 50 |
| Hardness (max) 202 (HBN) | 202 (HBN) |
ĐẶC TÍNH CHỐNG ĂN MÒN
Đặc tính chống ăn mòn ở inox 309 vượt trội hơn so với dòng 304. Với khả năng chống oxy hoá lên đến 1900°F (1038°C) không liên tục. Nhưng do ảnh hưởng của chu kỳ nhiệt, thông thường khả năng oxy hoá duy trì ở mức 1850°F (1010°C).
Thép không gỉ 309 đã được sử dụng trong môi trường chứa Lưu huỳnh với nhiệt độ lên đến 1832°F (1000°C). Nhưng cần phải lưu ý không sử dụng trong môi trường hàm lượng carbon cao vì khả năng chống hấp thụ carbon chỉ ở mức vừa phải.
GIA CÔNG NGUỘI (LÀM LẠNH)
Inox 309 cũng có thể sử dụng phương pháp gia công nguội tiêu chuẩn giống như loại inox 304, cho phép tạo hình thành cuộn, việc đóng dấu và vẽ cũng trở nên dễ dàng hơn.
Hợp kim 309 khá dễ uốn cong bởi cấu tạo rất giống với dòng inox 316. Nhưng cần lưu ý không nên gia công nguội khi vừa tiếp xúc nhiệt cao, bởi rất dễ xảy ra hiện tượng kết tủa carbua và sigma.
GIA CÔNG NHIỆT
Bên cạnh gia công nguội, inox 309 cho phép sử dụng phương pháp gia công nhiệt. bằng cách làm nóng ở nhiệt độ 1742-2192°F (950-1200°C). Sau khi tạo hình, nên ủ ở nhiệt độ 1832-2101°F (1000-1150°C).
Sau khi được gia công nhiệt, cần dập tắt nhanh chóng. Ngoài ra, có thể ủ thêm lần cuối sau khi hoàn thành để đảm bảo đặc tính chống ăn mòn của sản phẩm. Lưu ý, đặc tính rão có thể bị ảnh hưởng khi gia nhiệt bằng những vật liệu đã được gia công nguội.
GIA CÔNG CHẾ TẠO
Việc gia công chế tạo inox 309 cần được chú trọng kỹ càng để tránh ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm. Bao gồm 6 bước: nóng chảy và đúc; hình thành; nhiệt khí; tẩy cặn; cắt; kết thúc.
Đầu tiên, cho nguyên liệu vào lò điện tan chảy rồi cho vào khuôn. Sau đó sẽ được đi cán nóng nở, phôi thành sẽ được đi xử lý nhiệt bằng các mức khác nhau. Tiếp đến, dùng axit nitric để tẩy cặn rồi bắt đầu cắt hình sản phẩm. Cuối cùng là kết thúc.
KỸ THUẬT HÀN
Inox 309 có thể được xử lý bằng phương pháp hàn nóng chảy hoặc điện trở. Phương pháp Oxy Acetylene thì không được ưa thích sử dụng khi hàn loại hợp kim này. Cần lưu ý là nhiệt độ cần đảm bảo dưới 150°C.
Khả năng hàn của loại 309 này có thể tương đương với loại 304 hoặc 304L nên áp dụng hết các quy trình chuẩn từ TIG, Plasma cho đến MIG, SMAW, FCAW, SAW.
ỨNG DỤNG CỦA INOX 309
Nhờ vào các tính năng tuyệt vời, inox 309 được sử dụng trong hầu hết các ngành từ công nghiệp nặng đến công nghiệp nhẹ.
- Chế tạo vách lò hơi: Ngoài việc được sử dụng để chế tạo ra vách ngăn nồi hơi, các linh kiện và thậm chí phần lót lò cũng được chế tạo từ loại hợp kim này.
- Sử dụng trong nhà máy lọc dầu và thiết bị xử lý hoá chất: Trong ngành khai thác dầu, các ống xử lý chất thải, lò đốt, lọc hoá dầu, hệ thống thu hồi xúc tác, thiết bị xử lý hoá chất cũng được sử dụng inox 309 để chế tạo.
- Sản xuất bộ phận ống xả ô tô: Inox 309 được dùng để sản xuất các chi tiết trong hệ thống ống xả ô tô hay các phụ tùng ô tô, những nơi đòi hỏi khả năng chống chịu nhiệt độ cao.
- Chế tạo máy bay và các bộ phận động cơ phản lực: Đặc biệt hơn, khi trong ngành hàng không đòi hỏi các tiêu chuẩn chống chịu nhiệt độ và độ bền cao, inox 309 được sử dụng trong chế tạo máy bay hay các bộ phận động cơ phản lực.
- Sản phẩm ủ carbon hoá: Đặc tính đặc biệt nhất ở loại inox này là khả năng chống oxy hoá trong dung môi đặc biệt nên được đưa vào sử dụng sản xuất các thiết bị xử lý rượu sulfite.
- Chế tạo các bộ trao đổi nhiệt: Inox 309 còn được tìm thấy trong các bộ trao đổi nhiệt, do có khả năng chịu nhiệt và chống giãn ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, nó còn có mặt ở các tấm hộp cứu hoả hay bình chưa nhiệt độ cao khác.
- Làm vật liệu chịu nhiệt lót lò nung, lò hơi: Đặc biệt, khi chế tạo vách lò nung hay lò hơi baffles, các thành phần trong lò đốt, đầu đốt hay các chi tiết bên trong đều được dùng thép không gỉ 309 chế tạo bởi khả năng chống nhiệt cực tốt.
- Sản xuất que hàn: Được các nhà máy Hàn Quốc rất ưa chuộng và đưa vào sản xuất que hàn inox 309, đây cũng chính là sản phẩm được ưa dùng trong ngành công nghiệp xi măng và ngành nhiệt điện.