Về thép không gỉ 13-8 PH: Tính chất, ứng dụng, ưu và nhược điểm

Thép không gỉ 13-8 PH lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô và công nghiệp nhờ các đặc tính cân bằng của nó.

Bài viết này khám phá những đặc điểm chính của thép không gỉ 13-8 PH và đề cập đến các ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau. 

Thép không gỉ 13-8 PH là gì?

Thép không gỉ 13-8 PH bao gồm khoảng 13% crom và 8% niken, phần còn lại là sắt và một lượng nhỏ các nguyên tố khác như molypden và nhôm. Đây là loại thép kết tủa-làm cứng martensitic tiên tiến. Nó được biết đến với sự kết hợp cân bằng giữa độ bền tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn. Nó được sử dụng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, quốc phòng và chế biến hóa chất.

Tương đương thép không gỉ 13-8 PH

• UNS S13800
• EN 1.4534
• DIN X4CrNiMo13-8

Tiêu chuẩn thép không gỉ 13-8 PH

• AMS 5629
• Tiêu chuẩn ASTMA313
• Tiêu chuẩn ASTMA564

Thành phần hóa học của thép không gỉ 13-8 PH

Tính chất thép không gỉ 13-8 PH

Tính chất vật lý của thép không gỉ 13-8 PH

Thép không gỉ 13-8 có từ tính không?

Nó có tính từ nhẹ ở trạng thái martensitic. Các đặc tính từ của thép không gỉ 13-8 có thể thay đổi tùy thuộc vào quá trình xử lý nhiệt và gia công cơ học mà nó trải qua.

Tính chất cơ học của thép không gỉ 13-8 PH

Ưu điểm của thép không gỉ 13-8 PH

Dưới đây, chúng tôi sẽ khám phá chi tiết các tính chất này, đồng thời nêu bật lý do tại sao độ PH 13-8 được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi cả độ bền và độ cứng.

Độ bền cao

13-8 PH có thể được xử lý nhiệt để trở nên cực kỳ bền. Nó hoàn hảo cho các bộ phận cần xử lý tải trọng nặng, như máy bay và máy móc công nghiệp.

Khả năng xử lý nhiệt

Độ bền và độ cứng của nó có thể được điều chỉnh thông qua xử lý nhiệt. Nó rất linh hoạt cho các mục đích sử dụng khác nhau, từ các bộ phận chính xác nhỏ đến các cấu trúc lớn, chắc chắn.

Độ bền tuyệt vời

Thép không gỉ 13-8 PH có thể duy trì độ dẻo dai tốt ở trạng thái cứng. Nó chống nứt và vỡ dưới tác động hoặc áp suất lớn. Nó được sử dụng trong các ứng dụng như bình chịu áp suất và bánh đáp trên máy bay.

Khả năng chống mỏi

Thép không gỉ 13-8 PH thể hiện khả năng chống mỏi tuyệt vời. Nó có thể chịu được nhiều chu kỳ ứng suất mà không hình thành vết nứt. Vì cấu trúc martensitic kết hợp với quá trình làm cứng kết tủa, làm tăng cường vật liệu ở cấp độ vi mô. 

Thành phần của hợp kim cũng giúp phân bổ ứng suất đều, giảm nguy cơ hình thành vết nứt do rung động liên tục hoặc thay đổi tải. Tính chất này rất quan trọng trong các ứng dụng như linh kiện máy bay và cánh tua bin.

Chống ăn mòn

Thép không gỉ 13-8 PH chứa crom, niken và molypden, giúp bảo vệ thép khỏi rỉ sét và ăn mòn. Thép hoạt động tốt trong môi trường có độ ẩm, hóa chất hoặc muối, như thiết bị xử lý hóa chất hoặc hàng hải.

Độ ổn định kích thước

Thép không gỉ 13-8 có độ giãn nở nhiệt thấp. Nó giãn nở hoặc co lại rất ít khi tiếp xúc với sự thay đổi nhiệt độ. Điều này quan trọng đối với các bộ phận chính xác như bánh răng hoặc trục cần giữ nguyên kích thước ngay cả khi được gia nhiệt.

Tính chất từ tính vừa phải

Sau khi làm cứng, 13-8 PH trở nên hơi từ tính. Nó hữu ích trong các ứng dụng cần cả sức mạnh và một số mức độ phản ứng từ tính, chẳng hạn như trong một số hệ thống cơ học.

Nhược điểm của thép không gỉ 13-8 PH

Mặc dù thép không gỉ 13-8 PH có nhiều đặc tính tuyệt vời, nhưng nó không phù hợp với mọi ứng dụng. Sau đây là một số hạn chế của thép không gỉ 13-8 PH.

Khả năng chống ăn mòn hạn chế

Thép không gỉ 13-8 PH hoạt động tốt trong nhiều môi trường. Tuy nhiên, nó không lý tưởng cho các điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như tiếp xúc lâu dài với axit mạnh hoặc môi trường giàu clorua như nước biển.

Độ giòn ở mức độ cứng cao hơn

Khi 13-8 PH được xử lý nhiệt để đạt được độ cứng tối đa, nó có thể trở nên hơi giòn. Điều này xảy ra vì cấu trúc martensitic trở nên cứng hơn, làm giảm khả năng hấp thụ va đập.

Quy trình xử lý nhiệt phức tạp

Độ bền và độ cứng của 13-8 PH phụ thuộc vào quá trình xử lý nhiệt chính xác. Nếu không kiểm soát cẩn thận, nó có thể không đạt được độ bền hoặc độ dẻo dai đầy đủ. 

Chi phí cao

Các thành phần hợp kim trong thép không gỉ 13-8 PH, chẳng hạn như niken, crom và molypden, làm cho việc sản xuất đắt hơn. Ngoài ra, quy trình xử lý nhiệt tiên tiến làm tăng tổng chi phí.

Ứng dụng của thép không gỉ 13-8 PH

Sau đây là tổng quan về các ứng dụng chính của thép không gỉ 13-8 PH:

• Hàng không vũ trụ

Bộ phận hạ cánh, các thành phần cấu trúc, bộ truyền động.

• Dầu khí

Van, thiết bị khoan và dụng cụ khoan giếng.

• Hàng hải

Các thành phần của tàu ngầm và hệ thống đẩy.

• Xử lý hóa học

Máy bơm, van, lò phản ứng áp suất cao.

• Thiết bị y tế

Dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép.

• Sản xuất điện

Linh kiện tuabin, thiết bị thủy điện.

• Ô tô

Các bộ phận, bánh răng, trục truyền động hiệu suất cao.

Xử lý nhiệt thép không gỉ 13-8 PH

Xử lý nhiệt thép không gỉ 13-8 PH là một quá trình rất linh hoạt và quan trọng. Chúng có thể nâng cao hơn nữa hiệu suất của vật liệu tùy thuộc vào các yêu cầu khác nhau. Dưới đây là các quy trình xử lý nhiệt bổ sung có thể được áp dụng:

Dung dịch ủ

• Đun nóng đến nhiệt độ 927°C đến 940°C (1700°F đến 1725°F) và giữ trong khoảng 1 giờ cho mỗi inch độ dày.
• Vật liệu ở trạng thái mềm hơn (Tình trạng A), có cấu trúc martensitic sẵn sàng để cứng hơn nữa.

Xử lý đông lạnh (Tùy chọn)

• Làm nguội vật liệu xuống đến -73°C (-100°F) hoặc thấp hơn sau khi ủ dung dịch, sau đó tiến hành ủ.
• Tăng cường độ cứng, độ dẻo dai và độ ổn định về kích thước, đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng nhiệt độ thấp hoặc lạnh sâu.

Lão hóa (Sự cứng lại do mưa)

Sau khi ủ dung dịch, quá trình làm cứng kết tủa làm tăng độ bền và độ cứng của vật liệu. Nhiệt độ lão hóa khác nhau mang lại sự cân bằng khác nhau về độ bền, độ cứng và độ dẻo dai.

Sau đây là bảng các tình trạng lão hóa phổ biến.

Quá già

• Quá lão hóa là một tình trạng lão hóa cụ thể. Nó xảy ra khi vật liệu đã bị lão hóa vượt quá điểm cường độ tối đa
• Quá trình lão hóa quá mức được thực hiện bằng cách giữ vật liệu ở nhiệt độ cao hơn (như H1150M) hoặc trong thời gian dài hơn và đôi khi liên quan đến quá trình lão hóa kép (ví dụ, đầu tiên lão hóa ở 621°C (1150°F), sau đó ở 593°C (1100°F)).
• Tối đa hóa độ dẻo dai và giảm độ cứng.

Xử lý nhiệt sau khi hàn

• Sau khi hàn, vật liệu được ủ trong dung dịch và sau đó được ủ.
• Đảm bảo khu vực hàn có cùng tính chất cơ học như phần còn lại của vật liệu, ngăn ngừa hiện tượng yếu ở vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt (HAZ).

Các phương pháp chế biến khác của thép không gỉ 13-8 PH

Quá trình gia công cơ học thép không gỉ 13-8 PH có thể bao gồm nhiều bước khác nhau. Gia công nóng, gia công nguội, rèn, tạo hình và hàn là tùy chọn. Gia công là bước phổ biến để đạt được kích thước chính xác. 

Sau mỗi quá trình cơ học, vật liệu thường trải qua quá trình xử lý nhiệt tiếp theo để phục hồi hoặc tăng cường các đặc tính cơ học của nó.

Làm việc nóng

• Biến dạng vật liệu ở nhiệt độ cao (1038°C đến 1149°C hoặc 1900°F đến 2100°F). Bao gồm cán nóng, rèn hoặc đùn.
• Được sử dụng để tạo hình các bộ phận lớn hoặc phức tạp với nguy cơ nứt tối thiểu.

Làm việc lạnh

• Biến dạng thép không gỉ 13-8 PH ở nhiệt độ phòng thông qua các quá trình như cán, kéo hoặc ép.
• Tăng độ bền và độ cứng của vật liệu.

Hình thành

• Các quá trình định hình như uốn, dập hoặc kéo giãn để tạo thành các hình dạng cụ thể mà không cần loại bỏ vật liệu.
• Biến dạng vật liệu thành hình dạng cần thiết cho mục đích cấu trúc hoặc chức năng.

Gia công

• Cắt, khoan, tiện hoặc phay để đạt được kích thước và hình dạng chính xác.
• Được sử dụng để tạo ra các thành phần hoàn thiện, chính xác sau quá trình tạo hình.

Hàn

• Nối hai mảnh vật liệu bằng nhiệt và đôi khi là kim loại phụ. Sau khi hàn, vật liệu có thể được xử lý nhiệt để lấy lại toàn bộ độ bền và độ dẻo dai.
• Được sử dụng để lắp ráp các cấu trúc phức tạp.

Hơn nữa Khoảng 13-8 PH Thép không gỉ

Thép không gỉ 13-8 có bị gỉ không?

Thép không gỉ 13-8 có khả năng chống gỉ và ăn mòn. 

Trong một số điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như tiếp xúc lâu với nước biển hoặc hóa chất mạnh, nó vẫn có thể bị ăn mòn.

Sự khác biệt giữa 13-8 PH và 17-4 PH là gì?

13-8 PH có hàm lượng niken cao hơn và bao gồm nhôm. Nó được biết đến với độ bền cao hơn và hoạt động tốt hơn trong việc chống nứt do ăn mòn ứng suất.

17-4 PH contains more chromium. It offers better general corrosion resistance, especially in marine environments.

Thép không gỉ PH 13-8 Mo là gì?

Thép không gỉ PH 13-8 Mo là hợp kim tôi kết tủa với crom, niken và molypden. Hợp kim này có độ bền, khả năng chống ăn mòn và độ dẻo dai được cải thiện. Nó được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và dầu khí.

13-8 PH VS PH 13-8 Mo Thép không gỉ

PH 13-8 Mo chứa molypden. Nó có khả năng chống ăn mòn tốt hơn. PH 13-8 Mo thường có độ bền cao hơn sau khi xử lý nhiệt.

Mặc dù cả hai đều bền nhưng PH 13-8 Mo được ưa chuộng hơn cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống ăn mòn vượt trội.

Bản tóm tắt

13-8 PH có khả năng chống mỏi, khả năng hàn và tính linh hoạt tuyệt vời thông qua các quy trình xử lý nhiệt. Đây là vật liệu đa năng cho các môi trường khắc nghiệt.

Tại Steel Pro Group, chúng tôi cam kết cung cấp vật liệu chất lượng hàng đầu cho nhu cầu công nghiệp hiệu suất cao. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp đáng tin cậy cho các dự án của mình, vui lòng ghé thăm trang web của chúng tôi hoặc liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và báo giá cá nhân. Chúng tôi ở đây để giúp bạn lựa chọn vật liệu tốt nhất cho các yêu cầu cụ thể của bạn!