Trong các hệ thống nhiệt công nghiệp ở dải nhiệt độ 425°C đến 850°C, các mác thép không gỉ như Inox 304 dễ bị suy giảm khả năng chống ăn mòn do hiện tượng kết tủa cacbua crom tại ranh giới hạt. Để khắc phục triệt để vấn đề này, Unico Steel cung cấp giải pháp inox 321 (AISI 321 / UNS S32100) bổ sung nguyên tố Titan giúp ổn định hóa học tuyệt đối, bảo vệ công trình bền bỉ qua thời gian.
Inox 321 là gì?
Inox 321 là mác thép không gỉ thuộc họ Austenitic được phát triển trực tiếp trên nền tảng của mác thép Inox 304 cơ bản (18% Cr - 8% Ni), nhưng được bổ sung thêm nguyên tố Titanium (Titan - Ti) với hàm lượng tối thiểu bằng 5 lần lượng Cacbon (Ti ≥ 5 × %C).
Cơ chế luyện kim chống ăn mòn liên hạt:
-
Ở Inox 304: Khi nung nóng trong khoảng nhiệt độ 425°C - 860°C (như khi hàn hoặc tiếp xúc khí xả lò đốt), Cacbon tự do sẽ khuếch tán ra ranh giới hạt tinh thể và liên kết với Crom tạo thành hợp chất Cacbua Crom (Cr23C6). Quá trình này làm nghèo hàm lượng Crom tự do tại vùng sát biên giới hạt xuống dưới ngưỡng an toàn 12%, khiến thép bị rỉ sét mục nát dọc theo đường ranh giới hạt (hiện tượng ăn mòn tinh giới hạt / Weld Decay).
-
Ở Inox 321: Nguyên tố Titan có ái lực hóa học với Cacbon mạnh hơn Crom gấp nhiều lần. Khi ở nhiệt độ cao, Cacbon sẽ ưu tiên phản ứng hoàn toàn với Titan để tạo thành Titan Cacbua (TiC) phân tán đều trong mạng tinh thể. Lượng Crom tự do vì thế được bảo toàn 100%, giúp Inox 321 miễn nhiễm hoàn toàn với hiện tượng ăn mòn sau khi hàn mà không cần phải xử lý nhiệt ủ khử ứng suất.
Bảng thành phần hóa học tiêu chuẩn inox 321
| Nguyên tố hóa học | Ký hiệu | Tỷ lệ thành phần mác 321 (%) | Vai trò kỹ thuật |
|---|---|---|---|
| Crom (Chromium) | Cr | 17.00 – 19.00 | Tạo màng oxit chống oxy hóa bề mặt |
| Niken (Nickel) | Ni | 9.00 – 12.00 | Ổn định pha Austenit và độ dẻo dai |
| Titan (Titanium) | Ti | 5 × (C+N) ≤ 0.70 | Nguyên tố cốt lõi cố định Cacbon thành TiC |
| Cacbon (Carbon) | C | ≤ 0.08 | Hàm lượng tiêu chuẩn |
| Mangan (Manganese) | Mn | ≤ 2.00 | Khử oxy và tăng độ cứng |
| Silic (Silicon) | Si | ≤ 1.00 | Tăng khả năng chống oxy hóa |
| Phốt pho & Lưu huỳnh | P, S | P ≤ 0.045, S ≤ 0.030 | Giảm thiểu tạp chất phi kim |
Phân loại Inox 321 và Inox 321H
Trên thị trường, mác thép 321 được chia thành hai phiên bản phục vụ hai dải nhiệt độ làm việc khác nhau:
-
Inox 321 (Tiêu chuẩn - UNS S32100): Hàm lượng Cacbon C ≤ 0.08%. Tối ưu hóa cho khả năng chống ăn mòn hóa chất và nhiệt độ trung bình từ 400°C đến 750°C.
-
Inox 321H (High Carbon - UNS S32109): Khống chế hàm lượng Cacbon ở mức cao hơn (0.04% ≤ C ≤ 0.10%) và yêu cầu kích thước hạt tinh thể thô (Grain size ASTM No.7 hoặc thô hơn). Mác 321H được thiết kế chuyên biệt để tăng cường độ bền dão (Creep Rupture Strength) ở nhiệt độ rất cao từ 550°C đến trên 850°C.
Bảng thông số cơ lý tính chịu nhiệt của inox 321
-
Độ bền kéo đứt (Tensile Strength, Rm): ≥ 515 MPa.
-
Giới hạn chảy quy ước (Yield Strength 0.2%, Rp0.2): ≥ 205 MPa.
-
Độ giãn dài tương đối (A5): ≥ 40%.
-
Độ cứng: ≤ 217 HBW (hoặc ≤ 95 HRB).
-
Giới hạn nhiệt độ chống oxy hóa: Làm việc liên tục trong không khí lên đến 900°C, và làm việc gián đoạn đến 800°C.
So sánh nhanh inox 321 và inox 304
| Tiêu chí | Inox 304 | Inox 321 |
|---|---|---|
| Nguyên tố ổn định | Không có | Chứa nguyên tố Titan (Ti ≥ 5 × %C) |
| Hiện tượng ăn mòn mối hàn | Dễ bị kết tủa cacbua crom nếu không ủ sau hàn | Hoàn toàn không bị kết tủa cacbua |
| Nhiệt độ làm việc an toàn | Khuyên dùng dưới 425°C | Làm việc bền bỉ từ 400°C - 900°C |
| Độ bền dão ở nhiệt độ cao | Thấp hơn | Cao hơn rõ rệt |
| Khả năng đánh bóng bề mặt | Rất dễ đạt độ bóng gương #8 | Khó đánh bóng gương do hạt TiC li ti |
Ứng dụng thực tiễn của inox 321
-
Ngành hàng không vũ trụ: Cổ ống xả động cơ máy bay phản lực, ống góp khí xả piston, vòng giữ nhiệt tuabin và vỏ bọc buồng đốt máy bay.
-
Ngành công nghiệp hóa dầu: Ống trao đổi nhiệt lò cracking, ống dẫn hơi nước nhiệt phân, bồn phản ứng xúc tác làm việc ở nhiệt độ cao.
-
Hệ thống xả khí động cơ ô tô tải nặng: Khớp giãn nở nhiệt dạng sóng (Bellows), cổ xả tăng áp (Turbocharger Exhaust Manifolds).
-
Thiết bị đo lường nhiệt độ: Vỏ bọc đầu dò can nhiệt (Thermocouple Sheaths) tiếp xúc trực tiếp ngọn lửa buồng đốt lò hơi.
Inox 321 là giải pháp vật liệu tối ưu trong dải nhiệt 400°C - 900°C, giúp loại bỏ nguy cơ ăn mòn tinh giới hạt và tiết kiệm chi phí xử lý nhiệt sau hàn. Liên hệ ngay với Unico Steel để nhận tư vấn và báo giá các dòng inox chịu nhiệt chính hãng, chất lượng cao cho công trình của bạn!
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI UNICO
Địa chỉ: Số 1137 Đê La Thành, Phường Láng, Thành Phố Hà Nội, Việt Nam
Văn phòng đại diện ở HCM: 15F6 Đường DN5 - KDC An Sương, Phường Đông Hưng Thuận, HCM, Việt Nam.
Văn phòng địa diện ở HN: 266 Thụy Khê, Tây Hồ.
Hotline Miền Bắc: 0559596886 (Ms.Lan)
Kinh doanh 01: 0969267880 (Mr.Hoàng)
Kinh doanh 02: 0904123459 (Mr.Mạnh)
Kinh doanh 03: 0936157449 (Mr.Thành)
Kinh doanh 04: 0936084349 (Ms.Linh)
Hotline Miền Nam: 0967083036 (Mr.Khoa)
Kinh doanh Miền Nam: 0969856576 (Mr.Tùng)
Email: sales@unicosteel.com.vn

Bình luận