Vật liệu 420J2
Vật liệu 420J2 là gì?
420J2 là một loại thép không gỉ martensitic, thuộc họ thép 400 series, có thành phần hóa học tương tự như SUS420J2 (theo JIS Nhật Bản) hoặc X30Cr13 (theo tiêu chuẩn EN/DIN châu Âu). Đây là vật liệu quen thuộc trong ngành dao kéo, công cụ y tế và các chi tiết cơ khí yêu cầu độ cứng vừa phải, khả năng chống ăn mòn tốt và giá thành hợp lý.
420J2 được đánh giá cao ở khả năng gia công dễ dàng, chống gỉ tốt trong môi trường thường, đánh bóng đẹp. So với 420J1, loại này có hàm lượng carbon cao hơn một chút, nhờ đó đạt được độ cứng cao hơn sau khi tôi luyện.
Thành phần hóa học của 420J2
Theo tiêu chuẩn JIS G4303:
- Carbon (C): 0.26 – 0.40%
- Silicon (Si): ≤ 1.00%
- Mangan (Mn): ≤ 1.00%
- Phốt pho (P): ≤ 0.040%
- Lưu huỳnh (S): ≤ 0.030%
- Crôm (Cr): 12.0 – 14.0%
- Sắt (Fe): Còn lại
Hàm lượng Crôm 12–14% giúp thép có khả năng chống ăn mòn và tạo màng oxit bền trên bề mặt. Hàm lượng carbon vừa đủ để đạt độ cứng 48–52 HRC sau khi tôi luyện.
Tính chất cơ lý của 420J2
1. Tính chất cơ học (sau tôi ram)
- Độ cứng Rockwell (HRC): 48 – 52 HRC
- Độ bền kéo (Tensile Strength): ~ 700 – 850 MPa
- Độ chảy (Yield Strength): ≥ 275 MPa
- Độ giãn dài: ~ 18%
2. Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: 7.74 g/cm³
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m·K
- Điện trở suất: 0.55 µΩ·m
- Hệ số giãn nở nhiệt: 10.4 µm/m·K
3. Đặc điểm nổi bật
- Chống ăn mòn tốt trong môi trường khí quyển, nước ngọt, dầu mỡ.
- Độ cứng vừa phải, dễ mài sắc và đánh bóng.
- Độ bền mài mòn thấp hơn 440A/440C.
Ưu điểm của 420J2
- Chống ăn mòn tốt trong môi trường bình thường.
- Gia công cơ khí dễ dàng hơn so với thép 440.
- Giá thành hợp lý, phổ biến trong nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng.
- Dễ mài bén và đánh bóng, thích hợp cho sản phẩm dao kéo và dụng cụ y tế.
- Khả năng tôi luyện linh hoạt, có thể điều chỉnh độ cứng tùy nhu cầu.
Nhược điểm của 420J2
- Độ cứng và chống mài mòn hạn chế so với 440C.
- Độ dai thấp, dễ gãy khi va đập mạnh.
- Chống ăn mòn kém trong môi trường biển hoặc axit.
- Khó hàn, dễ nứt khi hàn nếu không xử lý nhiệt phù hợp.
Ứng dụng của 420J2
- Dao kéo gia dụng: dao nhà bếp, dao gọt hoa quả, kéo cắt.
- Dao công nghiệp: dao cắt giấy, dao mổ trong y tế.
- Linh kiện cơ khí: trục, vòng bi, bulông, chi tiết máy.
- Dụng cụ y tế: kéo y tế, dao phẫu thuật dùng một lần.
- Trang trí và phụ kiện: nhờ khả năng đánh bóng sáng gương.
Quy trình nhiệt luyện 420J2
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 730 – 790°C.
- Làm nguội chậm trong lò.
- Tôi (Quenching):
- Nhiệt độ: 980 – 1050°C.
- Làm nguội nhanh trong dầu hoặc không khí.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 150 – 370°C.
- Ram thấp giữ độ cứng cao.
- Ram cao tăng độ dai, giảm độ giòn.
Gia công cơ khí 420J2
- Tiện, phay, khoan: Dễ gia công ở trạng thái ủ.
- Mài: Tốt sau khi tôi cứng.
- Đánh bóng: Xuất sắc, dễ đạt bề mặt gương.
- Hàn: Không khuyến khích, cần gia nhiệt trước và ram sau hàn.
So sánh 420J2 với các thép khác
- So với SUS410: 420J2 chống gỉ tốt hơn, nhưng độ cứng kém hơn.
- So với SUS420J1: 420J2 cứng hơn, bền hơn.
- So với 440A: 420J2 rẻ hơn, dễ gia công hơn nhưng độ cứng và chống mài mòn thấp hơn.
- So với SUS304: 304 chống gỉ vượt trội nhưng không đạt độ cứng cao như 420J2.
Kết luận
420J2 là loại thép không gỉ martensitic cân bằng giữa độ cứng, khả năng chống ăn mòn và tính gia công, phù hợp cho các ứng dụng phổ thông như dao kéo, dụng cụ y tế, chi tiết cơ khí. Mặc dù không đạt độ cứng cao như 440C và không chống gỉ bằng 304/316, nhưng với giá thành hợp lý và khả năng ứng dụng rộng rãi, 420J2 vẫn là một trong những lựa chọn vật liệu phổ biến trong công nghiệp chế tạo.
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 |