420S29 Stainless Steel
420S29 stainless steel là gì?
420S29 stainless steel là một loại thép không gỉ martensitic chứa khoảng 13% Crom (Cr) và có hàm lượng carbon cao hơn so với các loại thép 410 hoặc 410S21. Đây là mác thép nằm trong hệ tiêu chuẩn BS (British Standard), tương đương với UNS S42000 hoặc 1.4029 trong các hệ thống tiêu chuẩn quốc tế khác.
Đặc trưng của 420S29 là khả năng tôi cứng đến độ cứng rất cao (lên đến 50 HRC), cùng với khả năng chống ăn mòn vừa phải trong môi trường ít khắc nghiệt. Chính vì vậy, loại thép này thường được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi độ cứng, độ sắc bén và khả năng chịu mài mòn như dao kéo, dụng cụ cắt, khuôn mẫu, cũng như các chi tiết cơ khí chính xác.
Thành phần hóa học của 420S29 stainless steel
Thành phần hóa học điển hình (% khối lượng):
- Carbon (C): 0.26 – 0.35
- Chromium (Cr): 12.5 – 14.5
- Manganese (Mn): ≤ 1.0
- Silicon (Si): ≤ 1.0
- Phosphorus (P): ≤ 0.04
- Sulfur (S): ≤ 0.03
- Sắt (Fe): Còn lại
Hàm lượng carbon cao giúp 420S29 đạt độ cứng vượt trội sau khi tôi, trong khi lượng Cr duy trì khả năng chống ăn mòn cơ bản trong môi trường không quá khắc nghiệt.
Tính chất cơ lý của 420S29 stainless steel
- Độ bền kéo (Tensile strength): 800 – 1050 MPa (sau khi ram)
- Giới hạn chảy (Yield strength): ≥ 550 MPa
- Độ giãn dài: 12 – 16%
- Độ cứng Brinell (HB): 220 – 270 HB (trạng thái ủ)
- Độ cứng Rockwell (HRC): 45 – 50 (sau tôi và ram)
- Độ dai va đập: trung bình, giảm dần khi tăng độ cứng
- Khả năng chịu nhiệt: đến 400°C
- Từ tính: có từ tính do cấu trúc martensitic
Điểm nổi bật của 420S29 là khả năng đạt độ cứng rất cao, thích hợp cho dụng cụ cắt và các chi tiết đòi hỏi khả năng chống mài mòn.
Ưu điểm của 420S29 stainless steel
- Độ cứng cao (45 – 50 HRC), vượt trội hơn 410 và 410S21.
- Chống mài mòn tốt, duy trì lưỡi cắt sắc bén lâu dài.
- Có thể đánh bóng gương, phù hợp làm dao kéo và chi tiết thẩm mỹ.
- Khả năng chống ăn mòn vừa phải, đáp ứng trong môi trường khí quyển và nước sạch.
- Giá thành rẻ hơn so với thép austenitic cao cấp (304, 316).
Nhược điểm của 420S29 stainless steel
- Độ dai va đập thấp, dễ gãy vỡ khi chịu tải va đập lớn.
- Khả năng chống ăn mòn kém trong môi trường biển hoặc hóa chất.
- Khả năng hàn hạn chế, dễ nứt do martensite hình thành.
- Gia công cơ khí khó khăn khi đã tôi cứng.
Quy trình nhiệt luyện 420S29 stainless steel
420S29 thường được xử lý nhiệt để đạt được độ cứng tối ưu cho từng ứng dụng:
- Ủ (Annealing): 750 – 800°C, làm nguội chậm trong lò, giúp cải thiện khả năng gia công cơ khí.
- Tôi (Hardening): 980 – 1050°C, làm nguội nhanh bằng dầu hoặc không khí để tạo martensite cứng.
- Ram (Tempering): 150 – 300°C cho độ cứng tối đa (dao cắt, dụng cụ mài); hoặc 350 – 500°C để cân bằng giữa độ cứng và độ dai (chi tiết cơ khí).
Nhờ quy trình nhiệt luyện linh hoạt, 420S29 có thể điều chỉnh tính chất phù hợp từng ứng dụng cụ thể.
Gia công và hàn 420S29 stainless steel
- Gia công cơ khí: dễ dàng khi ở trạng thái ủ, nhưng khó khăn sau khi tôi cứng. Cần dụng cụ cắt chuyên dụng (carbide) khi gia công thép đã nhiệt luyện.
- Hàn: khả năng hàn kém, thường không khuyến nghị. Nếu cần, phải preheating (~200°C) và ram sau hàn để tránh nứt giòn.
- Gia công bề mặt: có thể đánh bóng gương, mạ hoặc phủ để tăng khả năng chống ăn mòn.
Ứng dụng của 420S29 stainless steel
Nhờ đặc tính độ cứng cao và khả năng chống mài mòn, 420S29 được sử dụng trong nhiều lĩnh vực:
- Ngành dao kéo: dao nhà bếp, dao y tế, kéo cắt, dụng cụ mài.
- Ngành cơ khí chế tạo: trục, bánh răng, chốt, khuôn mẫu.
- Ngành dầu khí: van, trục bơm, vòng đệm chịu mài mòn.
- Ngành công nghiệp ô tô: chi tiết hộp số, bộ phận chịu tải ma sát.
- Ngành năng lượng: cánh turbine hơi, chi tiết quay chịu ma sát.
So sánh 420S29 với các loại thép không gỉ khác
- So với 410/410S21: 420S29 có hàm lượng carbon cao hơn, nên cứng hơn và chống mài mòn tốt hơn.
- So với 304: 304 chống ăn mòn vượt trội nhưng độ cứng kém, không phù hợp dụng cụ cắt.
- So với 316: 316 thích hợp trong môi trường biển; 420S29 lại vượt trội về độ cứng.
- So với 440C: 440C có độ cứng và chống ăn mòn cao hơn, nhưng chi phí sản xuất cao hơn 420S29.
Thị trường tiêu thụ 420S29 stainless steel
- Châu Âu: được tiêu chuẩn hóa trong hệ BS, dùng rộng rãi cho dao kéo và công nghiệp cơ khí.
- Mỹ: ứng dụng trong ngành dao kéo, dụng cụ y tế, khuôn mẫu.
- Châu Á: Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc sản xuất và xuất khẩu 420S29 phục vụ ngành dao kéo và cơ khí chính xác.
- Việt Nam: sử dụng nhiều trong dao kéo gia dụng, dụng cụ y tế, khuôn mẫu và các chi tiết cơ khí chịu mài mòn.
Kết luận
420S29 stainless steel là một loại thép không gỉ martensitic cao carbon, nổi bật với khả năng tôi cứng đến độ cứng cao (45 – 50 HRC), chống mài mòn tốt và có thể đánh bóng gương. Mặc dù khả năng chống ăn mòn hạn chế so với thép austenitic, nhưng với ưu điểm về độ cứng, khả năng giữ lưỡi cắt và giá thành hợp lý, 420S29 là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng dao kéo, dụng cụ cắt và chi tiết cơ khí chính xác.
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 |