Vật liệu UNS S41000
Th9
Vật liệu UNS S41000
Vật liệu UNS S41000 là gì?
Vật liệu UNS S41000 là một trong những loại thép không gỉ martensitic được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Đây là mác thép không gỉ tương đương với thép 410 theo tiêu chuẩn ASTM, và được biết đến với khả năng chịu mài mòn, độ bền cơ học cao, đồng thời có thể nhiệt luyện để tăng cường độ cứng. Với hàm lượng crom từ 11.5% đến 13.5%, UNS S41000 có khả năng chống ăn mòn ở mức khá, đặc biệt trong môi trường không quá khắc nghiệt như khí quyển, nước ngọt và một số môi trường hóa chất loãng.
Điểm đặc biệt của UNS S41000 là sự kết hợp hài hòa giữa độ cứng, khả năng chống mài mòn và chi phí sản xuất hợp lý. Thép này được sử dụng nhiều trong ngành cơ khí chế tạo, công nghiệp ô tô, năng lượng, dầu khí và các ngành công nghiệp cần vật liệu vừa có độ bền, vừa có tính chống ăn mòn cơ bản. Ngoài ra, UNS S41000 cũng thường được chọn để sản xuất các dụng cụ cắt, dao kéo và khuôn mẫu nhờ độ cứng đạt được sau khi tôi.
Thành phần hóa học của Vật liệu UNS S41000
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của UNS S41000 (theo ASTM A276) như sau:
- Carbon (C): 0.08 – 0.15%
- Silicon (Si): ≤ 1.00%
- Mangan (Mn): ≤ 1.00%
- Chromium (Cr): 11.5 – 13.5%
- Phốt pho (P): ≤ 0.040%
- Lưu huỳnh (S): ≤ 0.030%
- Niken (Ni): ≤ 0.75%
Hàm lượng carbon vừa phải giúp UNS S41000 có thể đạt độ cứng tốt sau khi xử lý nhiệt, trong khi crom tạo lớp màng bảo vệ thụ động chống ăn mòn trong nhiều môi trường khác nhau. Tuy nhiên, so với các loại thép không gỉ austenitic (như 304 hoặc 316), khả năng chống ăn mòn của UNS S41000 hạn chế hơn.
Tính chất cơ lý của Vật liệu UNS S41000
Tính chất cơ học
- Độ bền kéo (Rm): 450 – 650 MPa (trạng thái ủ), 700 – 950 MPa (sau khi tôi và ram)
- Giới hạn chảy (Rp0.2): 280 – 400 MPa
- Độ giãn dài (A5): 15 – 20%
- Độ cứng Brinell (HB): 180 – 450 HB tùy trạng thái nhiệt luyện
- Độ cứng Rockwell (HRC): 35 – 50 HRC
Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: 7.75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1480 – 1530°C
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m·K (ở 20°C)
- Điện trở suất: ~ 0.6 µΩ·m
- Từ tính: Có từ tính
UNS S41000 nổi bật ở khả năng đạt độ cứng cao sau khi tôi và ram, phù hợp với nhiều chi tiết chịu mài mòn và tải trọng lớn.
Quy trình nhiệt luyện Vật liệu UNS S41000
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 815 – 900°C
- Làm nguội trong lò hoặc không khí tĩnh.
- Mục đích: Giúp thép đạt độ mềm, dễ gia công cơ khí, loại bỏ ứng suất dư.
- Tôi (Hardening):
- Nhiệt độ: 925 – 1010°C
- Làm nguội nhanh bằng dầu hoặc không khí.
- Sau khi tôi, thép đạt độ cứng rất cao, thường từ 40 – 50 HRC.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 150 – 370°C để giữ độ cứng cao.
- Trên 400°C sẽ giảm độ cứng nhưng tăng độ dẻo dai.
- Mục đích: Điều chỉnh cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai theo yêu cầu ứng dụng.
Quy trình nhiệt luyện đúng cách giúp UNS S41000 đạt được tính chất cơ học tối ưu, thích hợp cho các chi tiết chịu mài mòn hoặc chịu tải trọng lớn.
Gia công cơ khí của Vật liệu UNS S41000
- Gia công cắt gọt: Thép UNS S41000 ở trạng thái ủ có khả năng gia công khá tốt. Khi đã tôi cứng, việc gia công sẽ khó khăn hơn, cần dụng cụ cắt hợp kim cứng.
- Gia công hàn: UNS S41000 có khả năng hàn kém do nguy cơ nứt nẻ trong vùng ảnh hưởng nhiệt. Khi hàn cần:
- Gia nhiệt trước ở 150 – 260°C.
- Hàn bằng điện cực phù hợp (ví dụ: E410).
- Xử lý nhiệt sau hàn để khôi phục tính chất cơ học và chống nứt.
- Gia công nguội: Hạn chế do độ cứng cao, thường chỉ áp dụng cho các bước tạo hình đơn giản.
Ưu điểm của Vật liệu UNS S41000
- Độ bền cơ học cao: Đáp ứng tốt cho các chi tiết cơ khí chịu tải trọng lớn.
- Khả năng chịu mài mòn tốt: Nhờ độ cứng cao sau khi tôi, UNS S41000 có khả năng chống mài mòn vượt trội.
- Chống ăn mòn vừa phải: Đủ khả năng làm việc trong môi trường ẩm, khí quyển, nước ngọt và một số dung dịch nhẹ.
- Chi phí hợp lý: Giá thành rẻ hơn so với thép austenitic chứa niken cao.
- Đa dạng ứng dụng: Thích hợp cho cả công nghiệp cơ khí, hóa chất, năng lượng và dân dụng.
Nhược điểm của Vật liệu UNS S41000
- Chống ăn mòn kém trong môi trường khắc nghiệt: Không phù hợp với môi trường biển hoặc hóa chất có chứa chloride.
- Khả năng hàn hạn chế: Dễ nứt, yêu cầu kỹ thuật hàn phức tạp.
- Độ dẻo thấp: Sau khi tôi, thép giòn, dễ nứt gãy nếu va đập mạnh.
- Không chịu nhiệt cao: Trên 400°C, tính chất cơ học suy giảm rõ rệt.
Ứng dụng của Vật liệu UNS S41000
UNS S41000 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhờ sự kết hợp giữa độ bền, độ cứng và khả năng chống ăn mòn:
- Ngành cơ khí: Trục, bánh răng, vòng bi, bu lông, ốc vít.
- Dao cụ và dụng cụ cắt: Dao công nghiệp, dao y tế, kéo, dao phẫu thuật.
- Ngành dầu khí: Van, bơm, chi tiết máy tiếp xúc với môi trường ẩm và hóa chất nhẹ.
- Ngành hàng hải: Chi tiết tàu biển, bộ phận bơm và trục.
- Ngành năng lượng: Turbine, máy phát điện, chi tiết trong nhà máy nhiệt điện và thủy điện.
- Khuôn mẫu: Khuôn ép nhựa, khuôn dập yêu cầu độ cứng và chống mài mòn.
Thị trường tiêu thụ Vật liệu UNS S41000
Trên thế giới, thép UNS S41000 là một trong những mác thép martensitic được tiêu thụ nhiều nhất nhờ chi phí hợp lý và khả năng thay thế cho nhiều mác thép khác.
- Châu Âu: Được sử dụng trong ngành năng lượng, cơ khí chế tạo và dầu khí.
- Mỹ: Phổ biến trong sản xuất dao cụ, thiết bị y tế và phụ tùng ô tô.
- Châu Á: Đặc biệt ở Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam, UNS S41000 được dùng nhiều trong ngành khuôn mẫu, cơ khí và công nghiệp hàng hải.
- Việt Nam: Nhu cầu sử dụng thép 410/UNS S41000 ngày càng tăng trong sản xuất dao kéo, chi tiết cơ khí và các sản phẩm công nghiệp dân dụng.
Kết luận
Vật liệu UNS S41000 là một trong những loại thép không gỉ martensitic tiêu chuẩn, mang lại sự cân bằng tốt giữa độ bền cơ học, khả năng chịu mài mòn và tính chống ăn mòn cơ bản. Dù không có khả năng chống ăn mòn cao như thép austenitic, UNS S41000 vẫn là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng yêu cầu độ cứng và độ bền cao với chi phí hợp lý. Với sự phổ biến toàn cầu, UNS S41000 tiếp tục là vật liệu quan trọng trong ngành cơ khí, năng lượng, dầu khí, hàng hải và sản xuất công cụ cắt.
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 Inox UNS S31753
Thép Inox UNS S31753 Thép Inox UNS S31753 là gì? Thép Inox UNS S31753 là [...]
Th10
00Cr17Mo material
00Cr17Mo material 00Cr17Mo material là gì? 00Cr17Mo material là thép không gỉ ferritic có hàm [...]
Th9
Cuộn Inox 316 0.08mm
Cuộn Inox 316 0.08mm – Chịu Nhiệt Tốt, Chống Ăn Mòn Xuất Sắc, Phù Hợp [...]
Th5
Ống Inox 321 Phi 65mm
Ống Inox 321 Phi 65mm – Giải Pháp Ống Dẫn Chịu Nhiệt, Chống Ăn Mòn [...]
Th5
So Sánh Inox STS329J1 Với Inox 304 Và Inox 316
So Sánh Inox STS329J1 Với Inox 304 Và Inox 316 – Loại Nào Tốt Hơn? [...]
Th4
Inox UNS S44700
Inox UNS S44700 Inox UNS S44700 là gì? Inox UNS S44700 là một loại thép [...]
Th7
Vật liệu 1.4833
Vật liệu 1.4833 Vật liệu 1.4833 là gì? Vật liệu 1.4833 là thép không gỉ [...]
Th10
