Hardox® HiAce: Khi mài mòn, ăn mòn và nhiệt độ cao cùng xuất hiện
Trong nhiều thiết bị công nghiệp, mài mòn không xảy ra một mình. Vật liệu có thể vừa chịu hạt mài, vừa tiếp xúc với môi trường có tính ăn mòn, đồng thời làm việc ở nhiệt độ cao. Khi ba yếu tố này xuất hiện cùng lúc, việc chỉ tăng độ cứng của thép chưa chắc giải quyết được bài toán. Đó cũng là lý do SSAB phát triển Hardox® HiAce – dòng thép chịu mài mòn dành cho những môi trường mà mài mòn, ăn mòn và nhiệt độ cao cùng tác động lên thiết bị.
Theo công bố của SSAB ngày 04/03/2026, Hardox® HiAce được thiết kế để duy trì các đặc tính về độ cứng, giới hạn chảy và độ dai tương đương với Hardox® 450, đồng thời tăng khả năng làm việc trong môi trường mài mòn kết hợp ăn mòn và nhiệt độ cao.
Khi độ cứng thôi là chưa đủ
Trong môi trường công nghiệp có pH cao hoặc thấp, thiết bị có thể đồng thời chịu ma sát, va đập và tác động hóa học. Acid, sulfate, ammonia hoặc muối có thể thúc đẩy quá trình oxy hóa bề mặt thép. Khi quá trình này xảy ra cùng mài mòn cơ học, tốc độ suy giảm vật liệu có thể tăng đáng kể.
Đây là điểm cần phân biệt. Một vật liệu có độ cứng cao có thể làm việc tốt với hạt mài, nhưng điều đó không đồng nghĩa vật liệu đó sẽ phù hợp khi bề mặt đồng thời chịu ăn mòn hóa học.
Ngược lại, thép không gỉ có lợi thế trong nhiều môi trường ăn mòn, nhưng khi xuất hiện thêm hạt mài và va đập, độ cứng thấp hơn có thể trở thành giới hạn. Hardox® HiAce được SSAB phát triển chính cho vùng giao nhau này: cần độ cứng để chịu mài mòn, nhưng đồng thời phải duy trì khả năng làm việc trong môi trường có tác động ăn mòn.
Đây cũng phù hợp với cách GAC tiếp cận bài toán lựa chọn vật liệu: không có một vật liệu tốt nhất cho mọi vị trí; vật liệu cần được đánh giá theo tổ hợp điều kiện thực tế gồm mài mòn, nhiệt, va đập và ăn mòn.
Hardox® HiAce khác gì thép không gỉ và thép chịu mài mòn thông thường?
SSAB đã thực hiện thử nghiệm nội bộ trong điều kiện mài mòn ở pH 4, so sánh Hardox® HiAce với thép không gỉ S304 và thép AR 400.
Kết quả được SSAB công bố như sau:
Trong điều kiện thử nghiệm cụ thể này, SSAB ghi nhận Hardox® HiAce có tuổi thọ cao hơn tới 20% so với thép không gỉ S304 và không xuất hiện dấu hiệu ăn mòn rỗ. Điểm quan trọng là không nên hiểu bảng trên như một kết luận rằng Hardox® HiAce luôn tốt hơn thép không gỉ hoặc AR 400.
SSAB cũng lưu ý rõ rằng tuổi thọ và chi phí trong bảng là các giá trị tương đối dựa trên điều kiện thử nghiệm và điều kiện thực tế tại thời điểm đánh giá; chúng không phải kết quả được bảo đảm cho mọi ứng dụng.
Nói cách khác, câu hỏi đúng không phải là:
“Hardox® HiAce có tốt hơn vật liệu X không?”
Mà nên là:
“Tại vị trí thiết bị này, cơ chế phá hủy thực tế gồm những yếu tố nào?”
Kết quả sau 6 năm trên xe thu gom rác
Một trường hợp thực tế được SSAB theo dõi là xe thu gom rác của công ty Allmiljö tại Thụy Điển. Sàn xe bằng thép không gỉ S304 được thay bằng Hardox® HiAce và được theo dõi trong khoảng 6 năm, tương đương 106.000 km vận hành.
Theo SSAB, sau thời gian này:
- mức hao mòn tại vị trí chịu tác động lớn nhất được đo khoảng 40%;
- không ghi nhận hiện tượng ăn mòn rỗ;
- kết cấu sàn vẫn duy trì tính toàn vẹn.
Trường hợp này đáng chú ý bởi sàn xe thu gom rác không chỉ chịu ma sát cơ học. Chất thải và chất lỏng đi kèm còn tạo ra môi trường ăn mòn, vì vậy đây là một bài toán mài mòn kết hợp ăn mòn, thay vì mài mòn đơn thuần.
Hardox® HiAce và môi trường nhiệt độ cao
Điểm mới đáng chú ý trong công bố tháng 3/2026 của SSAB nằm ở khả năng làm việc khi nhiệt độ tăng cao. Theo SSAB, Hardox® HiAce có thể duy trì các đặc tính và khả năng chịu mài mòn ở nhiệt độ ít nhất tới 400°C.
Điều này có ý nghĩa đối với những vị trí thiết bị thường xuyên hoặc theo chu kỳ chịu các đợt tăng nhiệt, nơi thép chịu mài mòn thông thường có thể suy giảm độ cứng và khả năng chịu mài mòn khi nhiệt độ tăng. SSAB đã ứng dụng Hardox® HiAce tại nhà máy coke ở Oxelösund, Thụy Điển.
Sau khi coke nóng đỏ ra khỏi lò, vật liệu được làm nguội bằng nước rồi đi qua các máng trượt khi vẫn còn ở nhiệt độ cao. Đây là môi trường đồng thời có:
- hạt vật liệu gây mài mòn;
- va đập;
- nhiệt độ cao;
- mức độ ăn mòn từ nhẹ đến trung bình.
Khi một máng trượt cần thay tấm lót, Hardox® HiAce được lựa chọn cho vị trí này. Sau vài tháng vận hành, SSAB cho biết mức hao mòn đo được thấp hơn dự kiến ban đầu.
Những ứng dụng nào đáng xem xét Hardox® HiAce?
Theo SSAB, các ứng dụng nhiệt độ cao tiềm năng của Hardox® HiAce trong nhà máy thép gồm xe tôi, bàn nguội, xe chở xỉ và scraper khu vực cửa lò.
Ngoài ngành thép, SSAB cũng đề cập một số vị trí như:
- trống sấy và cánh nâng trong nhà máy asphalt;
- tấm cooler clinker và tấm lót trong nhà máy xi măng;
- thiết bị xử lý tro và xích tải trong nhà máy điện;
- scraper và thiết bị sàng trong nhà máy đúc;
- tấm lót máy nghiền và búa clinker.
Tại GAC, Hardox HiAce được xếp trong nhóm thép chịu mài mòn trong môi trường ăn mòn, phù hợp để xem xét khi mài mòn cơ học không phải là tác nhân duy nhất tác động lên thiết bị.
Trước khi chọn Hardox® HiAce, cần xác định điều gì?
Một thông số vật liệu tốt không thay thế được việc chẩn đoán đúng điều kiện vận hành.
Trước khi quyết định sử dụng Hardox® HiAce, cần làm rõ ít nhất các yếu tố như:
Cơ chế mài mòn: Vật liệu đang trượt, va đập hay cắt lên bề mặt?
Môi trường ăn mòn: Có độ ẩm, acid, muối hoặc hóa chất tác động hay không? Điều kiện pH thực tế như thế nào?
Nhiệt độ: Nhiệt độ vận hành liên tục bao nhiêu? Có các đợt tăng nhiệt ngắn hạn hay không?
Va đập: Mức năng lượng va đập tại vị trí cần bảo vệ là bao nhiêu?
Điều kiện chế tạo và lắp đặt: Chi tiết cần cắt, uốn, hàn hoặc gia công theo hình học nào?
Bởi vì cùng một thiết bị, hai vị trí cách nhau không xa vẫn có thể có cơ chế mài mòn khác nhau. Một vị trí phù hợp với Hardox® HiAce không có nghĩa toàn bộ thiết bị cũng cần sử dụng cùng một loại vật liệu. Đó là lý do GAC tiếp cận lựa chọn vật liệu từ điều kiện vận hành, thay vì bắt đầu bằng tên mác thép.
Hardox® HiAce có phải lựa chọn phù hợp cho thiết bị của bạn?
Hardox® HiAce mở rộng phạm vi ứng dụng của thép chịu mài mòn sang những môi trường phức tạp hơn, đặc biệt khi mài mòn kết hợp với ăn mòn hoặc nhiệt độ cao. Nhưng quyết định vật liệu vẫn cần dựa trên vị trí thiết bị và điều kiện vận hành cụ thể.
Nếu thiết bị của bạn đang gặp tình trạng mòn nhanh, ăn mòn bề mặt, thủng tấm lót hoặc tuổi thọ vật liệu suy giảm khi nhiệt độ tăng, đội ngũ kỹ thuật GAC có thể cùng bạn rà soát điều kiện vận hành để xác định nhóm vật liệu phù hợp trước khi đi tới lựa chọn mác cụ thể.
Gửi cho GAC thông tin về vị trí thiết bị, vật liệu đi qua, nhiệt độ, cơ chế mài mòn và môi trường làm việc để được trao đổi phương án vật liệu sơ bộ.
Nguồn tham khảo:
Bài viết được biên soạn bởi GAC dựa trên thông tin kỹ thuật do SSAB công bố:
SSAB – “Hardox® HiAce steel sets new standard in corrosive wear and high-heat environments”, ngày 04/03/2026.
Các kết quả thử nghiệm, dữ liệu tuổi thọ và trường hợp ứng dụng được nêu trong bài thuộc nguồn SSAB. Kết quả thực tế của vật liệu có thể thay đổi tùy theo thiết kế thiết bị và điều kiện vận hành cụ thể.
