Vật liệu 0Cr13
Vật liệu 0Cr13 là gì?
Vật liệu 0Cr13 là một loại thép không gỉ martensitic, chứa khoảng 12 – 14% Crom (Cr) và hàm lượng Carbon thấp (khoảng 0.08 – 0.15%), còn được biết đến tương đương với mác thép SUS410 (theo tiêu chuẩn Nhật Bản) hoặc 1.4006 (theo tiêu chuẩn DIN – Đức). Đây là loại thép có độ cứng cao sau khi tôi, đồng thời duy trì được khả năng chống ăn mòn vừa phải trong môi trường ẩm, nước ngọt và một số hóa chất loãng.
Với ưu điểm kết hợp giữa tính cơ học tốt, độ bền mài mòn cao và khả năng chống ăn mòn nhất định, 0Cr13 được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cơ khí, dao kéo, thiết bị gia dụng và công nghiệp dầu khí.
Thành phần hóa học của Vật liệu 0Cr13
Thành phần tiêu chuẩn (% khối lượng):
- C (Carbon): 0.08 – 0.15%
- Cr (Chromium): 12.0 – 14.0%
- Mn (Manganese): ≤ 1.0%
- Si (Silicon): ≤ 1.0%
- P (Phosphorus): ≤ 0.040%
- S (Sulfur): ≤ 0.030%
- Fe (Sắt): còn lại
Vai trò các nguyên tố
- Cr (Crom): hình thành lớp oxit bảo vệ, tăng khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa.
- C (Carbon): quyết định khả năng hóa bền bằng nhiệt luyện, giúp thép đạt độ cứng cao.
- Mn, Si: hỗ trợ khử oxy trong quá trình luyện kim, đồng thời cải thiện tính gia công.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 0Cr13
Tính chất cơ học (sau nhiệt luyện)
- Giới hạn bền kéo (Tensile strength): 450 – 650 MPa
- Giới hạn chảy (Yield strength): ≥ 280 MPa
- Độ cứng sau tôi: 170 – 230 HB, có thể đạt 35 – 45 HRC khi tôi và ram thích hợp
- Độ giãn dài: ≥ 18%
- Độ dai va đập: trung bình
Tính chất vật lý
- Tỷ trọng: 7.75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1450 – 1510 °C
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m·K (ở 100 °C)
- Hệ số giãn nở nhiệt: 10.2 µm/m·K
- Có từ tính, khác với các loại inox austenitic (304, 316).
Ưu điểm của Vật liệu 0Cr13
- Khả năng tôi luyện tốt, đạt độ cứng cao sau nhiệt luyện.
- Độ bền mài mòn và độ bền cơ học vượt trội so với thép ferritic hoặc austenitic.
- Chống ăn mòn vừa phải trong môi trường không quá khắc nghiệt.
- Chi phí hợp lý, phổ biến và dễ sản xuất.
- Có từ tính, thuận lợi cho các ứng dụng cần thép từ tính.
Nhược điểm của Vật liệu 0Cr13
- Chống ăn mòn kém trong môi trường nước biển, axit mạnh, dung dịch chứa Cl⁻.
- Tính hàn kém, dễ nứt nóng, cần pre-heat trước khi hàn và xử lý nhiệt sau hàn.
- Độ dai thấp hơn thép austenitic, dễ gãy giòn ở nhiệt độ thấp.
- Khả năng biến dạng dẻo kém so với inox 304 hay 316.
Quy trình nhiệt luyện của Vật liệu 0Cr13
- Ủ (Annealing): nung ở 750 – 800 °C, làm nguội trong lò → loại bỏ ứng suất, tăng độ dẻo.
- Tôi (Quenching): nung ở 980 – 1050 °C, làm nguội bằng dầu hoặc không khí → đạt độ cứng cao.
- Ram (Tempering): ram ở 200 – 300 °C → tăng độ dai, giảm ứng suất, duy trì độ cứng 35 – 45 HRC.
Gia công và hàn Vật liệu 0Cr13
- Gia công cơ khí: dễ gia công ở trạng thái ủ, nhưng khó hơn sau khi tôi cứng.
- Hàn: cần pre-heat ở 150 – 250 °C, que hàn phù hợp là loại E410 hoặc 309. Sau hàn nên ram để giảm ứng suất.
Ứng dụng của Vật liệu 0Cr13
- Ngành cơ khí: chế tạo trục, bánh răng, bulông, vòng bi chịu tải vừa.
- Dao kéo, dụng cụ cắt: dao nhà bếp, kéo, lưỡi dao kỹ thuật.
- Công nghiệp dầu khí: van, bơm, trục khoan, phụ kiện tiếp xúc với dầu, khí, nước ngọt.
- Ngành năng lượng: chi tiết tuabin, bộ phận chịu nhiệt.
- Gia dụng: dao kéo, dụng cụ nhà bếp, dụng cụ y tế loại thông dụng.
So sánh Vật liệu 0Cr13 với các thép khác
- So với 1Cr13: 0Cr13 có hàm lượng C thấp hơn → chống ăn mòn tốt hơn, nhưng độ cứng kém hơn.
- So với 2Cr13: 2Cr13 có độ cứng cao hơn, nhưng 0Cr13 chống ăn mòn tốt hơn.
- So với inox 304: 304 chống ăn mòn vượt trội, nhưng không thể hóa bền bằng nhiệt luyện.
- So với inox 316: 316 chống ăn mòn nước biển tốt hơn nhiều, nhưng chi phí cao hơn.
Kết luận
Vật liệu 0Cr13 là loại thép không gỉ martensitic phổ biến, kết hợp giữa độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt và tính chống ăn mòn vừa phải. Đây là lựa chọn tối ưu cho dao kéo, dụng cụ cắt, chi tiết cơ khí, thiết bị dầu khí và năng lượng, nơi yêu cầu độ cứng và độ bền cao hơn thép austenitic thông thường.
Tuy nhiên, để sử dụng hiệu quả, cần chú ý đến môi trường làm việc và quy trình nhiệt luyện, tránh ứng dụng trong môi trường có axit mạnh hoặc nước biển.
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 |