Vật liệu 420J1
Vật liệu 420J1 là gì?
Vật liệu 420J1 là một loại thép không gỉ martensitic thuộc nhóm thép không gỉ Cr (chromium stainless steel), có hàm lượng carbon vừa phải và chứa khoảng 12–14% Cr. Đây là một trong những mác thép phổ biến nhất thuộc dòng thép 420, thường được ứng dụng trong các sản phẩm yêu cầu độ cứng vừa phải, khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường không quá khắc nghiệt, đồng thời có giá thành hợp lý.
420J1 có khả năng gia công, đánh bóng và tạo hình tốt hơn so với 420J2 nhờ hàm lượng carbon thấp hơn, do đó nó thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tính thẩm mỹ cao, độ sáng bóng tốt và dễ chế tạo.
Thành phần hóa học của Vật liệu 420J1
Theo tiêu chuẩn JIS và các tiêu chuẩn quốc tế khác, thành phần hóa học của 420J1 điển hình như sau:
- Carbon (C): 0.15 – 0.25%
- Chromium (Cr): 12.0 – 14.0%
- Manganese (Mn): ≤ 1.0%
- Silicon (Si): ≤ 1.0%
- Phosphorus (P): ≤ 0.04%
- Sulfur (S): ≤ 0.03%
- Sắt (Fe): Còn lại
Hàm lượng carbon thấp giúp thép 420J1 dễ gia công hơn, ít bị giòn hơn so với 420J2, tuy nhiên độ cứng tối đa đạt được sau nhiệt luyện cũng thấp hơn.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 420J1
Tính chất cơ học
- Độ cứng (sau tôi và ram): 48 – 52 HRC
- Giới hạn bền kéo (Tensile strength): ~ 600 – 800 MPa
- Giới hạn chảy (Yield strength): ~ 275 MPa
- Độ giãn dài: 18 – 20%
- Khả năng chống ăn mòn: Tốt trong môi trường không chứa chloride cao, nước ngọt, môi trường ẩm ướt và một số dung dịch axit nhẹ
Tính chất vật lý
- Tỷ trọng: 7.75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: ~ 1450 – 1510 °C
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m.K
- Điện trở suất: 0.55 × 10^-6 Ω.m
Ưu điểm của Vật liệu 420J1
- Khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường thường, phù hợp cho dao kéo, đồ gia dụng, linh kiện cơ khí.
- Dễ đánh bóng, bề mặt sáng bóng đẹp, phù hợp các ứng dụng thẩm mỹ.
- Dễ gia công hơn so với 420J2 do hàm lượng carbon thấp hơn.
- Giá thành hợp lý, phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
- Khả năng nhiệt luyện tốt, có thể đạt độ cứng vừa phải sau khi tôi và ram.
Nhược điểm của Vật liệu 420J1
- Độ cứng và độ bền không cao so với các mác thép không gỉ khác như 440C hoặc 420J2.
- Khả năng chống ăn mòn kém hơn so với thép không gỉ austenitic (ví dụ 304, 316).
- Dễ bị gỉ sét nếu tiếp xúc lâu dài với môi trường chứa muối, axit mạnh hoặc độ ẩm cao.
- Khả năng giữ cạnh sắc (edge retention) kém hơn so với 420J2 và 440A, do độ cứng thấp hơn.
Quy trình nhiệt luyện của Vật liệu 420J1
Để đạt được cơ tính mong muốn, vật liệu 420J1 thường được xử lý nhiệt theo các bước sau:
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 730 – 790 °C
- Làm nguội chậm trong lò để cải thiện khả năng gia công.
- Tôi (Hardening):
- Nhiệt độ: 980 – 1050 °C
- Tôi dầu hoặc không khí tùy chi tiết.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 150 – 370 °C
- Giúp giảm ứng suất và đạt độ cứng mong muốn (48 – 52 HRC).
Ứng dụng của Vật liệu 420J1
Nhờ tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn tốt, 420J1 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:
- Dao kéo và dụng cụ gia dụng: dao nhà bếp, kéo, dao cạo râu.
- Dụng cụ y tế: dao mổ, kéo phẫu thuật (không dùng trong môi trường quá khắc nghiệt).
- Linh kiện cơ khí: vòng bi, trục, lò xo, bánh răng nhỏ.
- Trang trí và kiến trúc: vật dụng trang trí nội thất, phụ kiện sáng bóng yêu cầu tính thẩm mỹ.
- Thiết bị công nghiệp nhẹ: các bộ phận chịu tải vừa và yêu cầu chống gỉ.
So sánh Vật liệu 420J1 với 420J2
- Thành phần: 420J1 có hàm lượng carbon thấp hơn (0.15–0.25% so với 0.26–0.35% của 420J2).
- Độ cứng: 420J2 cứng hơn, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi dao sắc bén, bền lưỡi.
- Khả năng gia công: 420J1 dễ gia công hơn, ít bị nứt vỡ khi chế tạo.
- Ứng dụng: 420J1 phù hợp dao kéo gia dụng, linh kiện nhẹ; 420J2 phù hợp dao công nghiệp, dụng cụ cắt yêu cầu sắc bén.
Kết luận
Vật liệu 420J1 là một loại thép không gỉ martensitic có thành phần cân bằng, phù hợp với nhiều ứng dụng yêu cầu độ cứng vừa phải, khả năng chống ăn mòn tốt và tính thẩm mỹ cao. Nhờ giá thành hợp lý và khả năng gia công tốt, 420J1 thường được lựa chọn cho dao kéo gia dụng, dụng cụ y tế cơ bản, linh kiện cơ khí và sản phẩm trang trí.
Tuy nhiên, để ứng dụng trong các môi trường khắc nghiệt hơn hoặc yêu cầu độ bền cao hơn, người ta thường chọn các mác thép khác như 420J2, 440A hoặc 440C.
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 |