Vật liệu 420S45
Th9
Vật liệu 420S45
Vật liệu 420S45 là gì?
Vật liệu 420S45 là một loại thép không gỉ martensitic thuộc họ thép 420, có hàm lượng carbon cao hơn các biến thể như 410 hay 420S29. Với tỷ lệ carbon tăng lên khoảng 0.40 – 0.50%, 420S45 đạt được độ cứng vượt trội sau khi tôi luyện, có thể lên tới 52 – 56 HRC, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu mài mòn cao và độ bền cơ học lớn.
420S45 được sử dụng rộng rãi trong chế tạo dao công nghiệp, khuôn ép nhựa, khuôn đúc, dụng cụ y tế, chi tiết turbine, trục bơm và bánh răng. Nhờ đặc tính dễ đánh bóng, loại thép này còn được ứng dụng trong lĩnh vực thẩm mỹ và sản xuất dụng cụ cần độ sáng bóng bề mặt.
Thành phần hóa học của Vật liệu 420S45
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của thép 420S45 (theo EN/DIN):
- Carbon (C): 0.40 – 0.50%
- Silicon (Si): ≤ 1.00%
- Mangan (Mn): ≤ 1.00%
- Phốt pho (P): ≤ 0.040%
- Lưu huỳnh (S): ≤ 0.030%
- Chromium (Cr): 12.0 – 14.0%
- Molypden (Mo): ≤ 0.50% (có thể có trong một số biến thể)
- Niken (Ni): ≤ 0.60%
Điểm nhấn của 420S45 là hàm lượng C cao, mang lại khả năng hóa bền và độ cứng cao hơn đáng kể so với 410 hoặc 420S29.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 420S45
Cơ tính
- Độ bền kéo (Rm): 800 – 1150 MPa
- Giới hạn chảy (Rp0.2): 500 – 750 MPa
- Độ giãn dài (A5): 8 – 12%
- Độ dai va đập (KV Charpy): 10 – 25 J (ở nhiệt độ phòng)
- Độ cứng (HRC): 52 – 56 HRC (sau khi tôi ram)
Vật lý
- Khối lượng riêng: 7.75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1450 – 1500°C
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m·K
- Điện trở suất: 0.55 µΩ·m
- Từ tính: Có từ tính (cấu trúc martensitic)
Ưu điểm của Vật liệu 420S45
- Độ cứng và khả năng chịu mài mòn rất cao nhờ hàm lượng carbon lớn.
- Khả năng đánh bóng tốt, thích hợp cho khuôn ép nhựa và dụng cụ y tế.
- Chịu tải trọng cơ học lớn, phù hợp cho trục, bánh răng, dao công nghiệp.
- Khả năng nhiệt luyện linh hoạt, có thể điều chỉnh cơ tính tùy mục đích.
- Giá thành hợp lý so với thép hợp kim cao cấp hơn.
Nhược điểm của Vật liệu 420S45
- Khả năng chống ăn mòn kém hơn so với inox austenitic (304, 316).
- Độ dai thấp, dễ giòn khi làm việc trong môi trường lạnh.
- Khó hàn do hàm lượng carbon cao, dễ nứt nóng.
- Yêu cầu gia công chính xác vì dễ bị cong vênh khi nhiệt luyện.
Quy trình nhiệt luyện Vật liệu 420S45
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 800 – 850°C
- Làm nguội chậm trong lò
- Giúp giảm ứng suất và cải thiện khả năng gia công.
- Tôi (Hardening):
- Nhiệt độ: 980 – 1050°C
- Làm nguội trong dầu hoặc không khí.
- Tạo ra cấu trúc martensitic cứng.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 180 – 400°C (giữ độ cứng cao).
- Nhiệt độ cao hơn (450 – 600°C) để cải thiện độ dai, giảm giòn.
Gia công cơ khí Vật liệu 420S45
- Tiện, phay, khoan: Yêu cầu dụng cụ cắt hợp kim cứng, tốc độ vừa phải.
- Mài: Thường áp dụng sau tôi luyện để đạt độ chính xác cao.
- Hàn: Rất khó hàn, cần gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn.
- Rèn: Có thể rèn ở 1100 – 1200°C, làm nguội chậm để tránh nứt.
Ứng dụng của Vật liệu 420S45
- Ngành dao công nghiệp: Dao cắt giấy, dao chế biến thực phẩm, dao phẫu thuật.
- Ngành khuôn mẫu: Khuôn ép nhựa, khuôn dập nguội.
- Ngành cơ khí: Trục, bánh răng, vòng bi.
- Ngành năng lượng: Cánh turbine, trục bơm.
- Ngành y tế: Dao mổ, kéo phẫu thuật, dụng cụ y tế có bề mặt sáng bóng.
So sánh Vật liệu 420S45 với các thép không gỉ khác
| Đặc điểm | 410 | 420S29 | 420S45 | 304 | 316 |
|---|---|---|---|---|---|
| C (%) | ~0.15 | 0.26–0.35 | 0.40–0.50 | ≤0.08 | ≤0.08 |
| Cr (%) | 12–13 | 12–14 | 12–14 | 18–20 | 16–18 |
| Độ cứng (HRC) | 35–45 | 48–55 | 52–56 | ≤20 | ≤20 |
| Chống ăn mòn | Trung bình | Trung bình – khá | Trung bình | Cao | Rất cao |
| Ứng dụng | Bu lông, van | Dao, trục | Dao, khuôn, turbine | Thiết bị dân dụng | Thiết bị hóa chất, y tế |
Kết luận
Vật liệu 420S45 là một loại thép không gỉ martensitic cao carbon, nổi bật với khả năng đạt độ cứng rất cao (lên tới 56 HRC), chịu mài mòn tốt và đánh bóng vượt trội. Đây là vật liệu lý tưởng trong các ứng dụng dao công nghiệp, khuôn ép nhựa, khuôn dập, turbine, trục bơm và dụng cụ y tế.
Tuy nhiên, so với thép austenitic như 304 và 316, 420S45 có nhược điểm là chống ăn mòn hạn chế và độ dai thấp. Do đó, việc lựa chọn 420S45 thường ưu tiên khi yêu cầu độ cứng và chịu mài mòn quan trọng hơn khả năng chống gỉ.
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 |
Tìm hiểu về Inox 1.4406
Tìm hiểu về Inox 1.4406 và Ứng dụng của nó Inox 1.4406 là gì? Inox [...]
Th5
Láp Tròn Đặc Inox Phi 240
Láp Tròn Đặc Inox Phi 240 – Đặc Tính Và Ứng Dụng 1. Giới Thiệu [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 316 Phi 5
Láp Tròn Đặc Inox 316 Phi 5 – Chất Liệu Cao Cấp Cho Các Ứng [...]
Th4
Inox X2CrNiN22-2 Trong Ngành Thực Phẩm: Độ Bền Và Vệ Sinh Tuyệt Vời
Inox X2CrNiN22-2 Trong Ngành Thực Phẩm: Độ Bền Và Vệ Sinh Tuyệt Vời Inox X2CrNiN22-2 [...]
Th3
1.4477 material
1.4477 material 1.4477 material là thép không gỉ duplex, thuộc loại inox siêu chống ăn [...]
Th11
Thép 317LMN
Thép 317LMN Thép 317LMN là gì? Thép 317LMN là một loại thép không gỉ Austenitic [...]
Th9
