Vật liệu 30Cr13
Vật liệu 30Cr13 là gì?
Vật liệu 30Cr13 là thép không gỉ martensitic với hàm lượng Crôm khoảng 13% và Carbon cao hơn so với các thép 12–20Cr13, thuộc tiêu chuẩn GB/T của Trung Quốc. Đây là loại thép có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn vượt trội, thường được sử dụng cho các chi tiết cơ khí, công cụ cắt, dao kéo, trục, bánh răng và các chi tiết chịu tải cao.
So với các thép martensitic như 12Cr13 hay 20Cr13, 30Cr13 có Carbon cao hơn, mang lại độ cứng và khả năng giữ cạnh sắc tốt hơn, phù hợp cho các dao kéo, lưỡi cắt và dụng cụ công nghiệp cần bền mài mòn.
Thành phần hóa học của Vật liệu 30Cr13
Thành phần hóa học điển hình (% khối lượng) theo tiêu chuẩn GB/T:
- C (Carbon): 0,28 – 0,35%
- Si (Silicon): 0,17 – 0,37%
- Mn (Mangan): 0,30 – 0,60%
- Cr (Crôm): 12 – 14%
- P (Phốt pho): ≤ 0,030%
- S (Lưu huỳnh): ≤ 0,020%
- Ni (Niken): ≤ 0,50%
Vai trò của các nguyên tố
- Carbon: Tăng độ cứng, khả năng chống mài mòn và khả năng giữ cạnh sắc.
- Chromium: Tăng khả năng chống ăn mòn vừa phải và ổn định tổ chức martensitic.
- Silicon: Tăng độ bền cơ học và ổn định cấu trúc.
- Mangan: Cải thiện độ dai và độ bền tổng thể.
- Lưu huỳnh: Hỗ trợ gia công cơ khí, tăng tính dễ gia công.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 30Cr13
Tính chất cơ học
- Độ bền kéo (Rm): 650 – 950 MPa
- Giới hạn chảy (Rp0.2): 400 – 600 MPa
- Độ giãn dài (A5): 12 – 18%
- Độ dai va đập (KV Charpy): 18 – 30 J
- Độ cứng (HRC): 52 – 58 HRC (sau nhiệt luyện thích hợp)
Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: 7,75 g/cm³
- Độ dẫn nhiệt: 24 – 26 W/m·K
- Điện trở suất: 0,55 µΩ·m
- Nhiệt độ làm việc tối đa: 500 – 600°C
- Từ tính: Có từ tính (martensitic)
Đặc điểm nổi bật
- Khả năng chống mài mòn vượt trội, thích hợp cho chi tiết chịu tải và cắt.
- Độ cứng cao, giữ cạnh sắc tốt, lý tưởng cho dao kéo và dụng cụ cắt.
- Tính chất cơ học ổn định, chịu tải, va đập và mài mòn liên tục.
- Dễ đánh bóng, đáp ứng yêu cầu bề mặt bóng mịn và độ chính xác cao.
Ưu điểm của Vật liệu 30Cr13
- Độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, lý tưởng cho chi tiết chịu tải.
- Giữ cạnh sắc tốt, phù hợp cho dao kéo, lưỡi cắt và dụng cụ cắt công nghiệp.
- Độ bền cơ học ổn định, tuổi thọ dài và chịu va đập tốt.
- Gia công và nhiệt luyện linh hoạt, dễ tùy chỉnh theo ứng dụng.
- Chịu nhiệt vừa phải, ổn định trong môi trường làm việc 500 – 600°C.
Nhược điểm của Vật liệu 30Cr13
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế, không thích hợp cho môi trường clorua hoặc axit mạnh.
- Độ dai thấp, dễ giòn nếu nhiệt luyện không đúng kỹ thuật.
- Khó hàn, yêu cầu kỹ thuật hàn martensitic và xử lý nhiệt sau hàn.
- Khó gia công khi đã tôi cứng, cần dụng cụ hợp kim cứng và kỹ thuật chuyên dụng.
Quy trình nhiệt luyện Vật liệu 30Cr13
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 750 – 800°C
- Mục đích: giảm ứng suất dư, cải thiện khả năng gia công.
- Làm nguội chậm trong lò.
- Tôi (Hardening):
- Nhiệt độ: 980 – 1050°C
- Làm nguội trong dầu hoặc khí để tạo tổ chức martensitic, tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 200 – 600°C tùy ứng dụng.
- Ram thấp (200 – 300°C) giữ độ cứng cao.
- Ram cao (500 – 600°C) tăng độ dai và giảm giòn.
Gia công cơ khí Vật liệu 30Cr13
- Tiện, phay, khoan: dễ gia công khi thép ở trạng thái ủ.
- Mài: sau nhiệt luyện để đạt độ chính xác và bề mặt mịn.
- Hàn: hạn chế, yêu cầu kỹ thuật hàn martensitic và xử lý nhiệt sau hàn.
- Rèn: tiến hành ở 1100 – 1200°C, làm nguội chậm để tránh ứng suất dư và nứt bề mặt.
Ứng dụng của Vật liệu 30Cr13
- Ngành cơ khí chế tạo:
- Trục, bánh răng, bulông, đai ốc chịu tải.
- Dao kéo, lưỡi cắt, dụng cụ cắt công nghiệp.
- Ngành khuôn mẫu:
- Khuôn dập, khuôn ép nhựa, khuôn kim loại chịu mài mòn.
- Ngành năng lượng và hóa chất:
- Cánh turbine, trục máy, chi tiết chịu tải và mài mòn.
- Van, bơm chịu áp suất vừa phải.
- Ngành y tế và thực phẩm:
- Dao, kéo, dụng cụ cắt công nghiệp, thiết bị chế biến thực phẩm.
- Ngành hàng hải và đóng tàu:
- Chi tiết chịu mài mòn trong môi trường ít ăn mòn.
So sánh Vật liệu 30Cr13 với các thép khác
Thuộc tính | 20Cr13 | 30Cr13 | 12Cr13 | SUS304 |
---|---|---|---|---|
Cr (%) | 12 – 14 | 12 – 14 | 12 – 14 | 18 – 20 |
C (%) | 0,17 – 0,25 | 0,28 – 0,35 | 0,28 – 0,35 | ≤0,08 |
Độ cứng HRC | 50 – 56 | 52 – 58 | 45 – 52 | ≤20 |
Chống ăn mòn | Trung bình | Trung bình | Trung bình | Cao |
Chịu nhiệt | 500 – 600°C | 500 – 600°C | 500 – 600°C | 400°C |
Từ tính | Có | Có | Có | Không |
Thị trường tiêu thụ Vật liệu 30Cr13
30Cr13 được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí chế tạo, công nghiệp dao kéo, khuôn mẫu, trục và bánh răng chịu mài mòn.
Nguồn cung: Trung Quốc, Đức, Nhật Bản, Hàn Quốc.
Thị trường Việt Nam tiêu thụ nhiều 30Cr13 trong:
- Ngành cơ khí chế tạo, trục, bánh răng.
- Ngành dao kéo, dụng cụ cắt công nghiệp.
- Ngành khuôn mẫu, khuôn dập, khuôn ép nhựa.
Với khả năng cung ứng ổn định, chất lượng đồng đều và giá thành hợp lý, 30Cr13 là vật liệu chiến lược cho các chi tiết cơ khí, công cụ cắt, dao kéo công nghiệp và khuôn mẫu chịu mài mòn.
Kết luận
Vật liệu 30Cr13 là thép không gỉ martensitic có độ cứng và độ bền cơ học cao, khả năng chống mài mòn tốt và chịu nhiệt tương đối, phù hợp cho các chi tiết trục, dao, kéo, lưỡi cắt, bánh răng, bulông và khuôn mẫu chịu tải.
Mặc dù khả năng chống ăn mòn không bằng thép austenitic, 30Cr13 là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng cơ khí và công nghiệp cần độ cứng, tuổi thọ và khả năng chống mài mòn vượt trội.
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 |