12Cr12 Stainless Steel
12Cr12 stainless steel là gì?
12Cr12 stainless steel là một loại thép không gỉ martensitic – ferritic, chứa khoảng 0.09 – 0.15% carbon và 11.5 – 13.5% chromium, thuộc nhóm thép không gỉ Cr đơn thuần (không có Ni). Đây là loại vật liệu được sản xuất chủ yếu tại Nga, Trung Quốc và một số nước Đông Âu theo tiêu chuẩn GOST, và có tính chất gần tương đương với AISI 410 hoặc 1.4006 theo tiêu chuẩn Đức.
Loại thép này được phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu về vật liệu có độ bền cơ học khá, độ cứng cao sau nhiệt luyện, khả năng chống ăn mòn trung bình và chi phí sản xuất thấp hơn so với thép austenitic (304, 316). Chính vì vậy, 12Cr12 thường được sử dụng trong các chi tiết chịu mài mòn, va đập, yêu cầu cơ tính tốt nhưng không làm việc trong môi trường ăn mòn mạnh.
Ứng dụng tiêu biểu của thép 12Cr12 bao gồm: trục bơm, cánh turbine, bu-lông, phụ kiện máy móc, dụng cụ cắt gọt, dao kéo công nghiệp, lưỡi dao kỹ thuật và một số chi tiết kết cấu cơ khí.
Thành phần hóa học của 12Cr12 stainless steel
Thành phần điển hình (% khối lượng):
- Carbon (C): 0.09 – 0.15
- Chromium (Cr): 11.5 – 13.5
- Manganese (Mn): ≤ 0.60
- Silicon (Si): ≤ 0.60
- Nickel (Ni): ≤ 0.60
- Phosphorus (P): ≤ 0.030
- Sulfur (S): ≤ 0.025
- Sắt (Fe): còn lại
Hàm lượng carbon thấp đến trung bình kết hợp với lượng chromium vừa đủ giúp thép có khả năng tôi luyện để đạt độ cứng 40 – 48 HRC, đồng thời vẫn giữ được khả năng chống ăn mòn nhẹ trong môi trường khí quyển và nước ngọt.
Tính chất cơ lý của 12Cr12 stainless steel
Các tính chất tiêu biểu sau khi xử lý nhiệt:
- Độ bền kéo (Tensile Strength): 650 – 850 MPa
- Giới hạn chảy (Yield Strength): 400 – 600 MPa
- Độ cứng Rockwell (HRC): 40 – 48 HRC (sau tôi và ram thấp)
- Độ giãn dài: 16 – 20%
- Độ dai va đập: trung bình, giảm khi độ cứng cao.
- Khả năng chống ăn mòn: khá trong môi trường không khí, nước ngọt, dầu mỏ; kém trong môi trường nước biển, axit mạnh.
- Từ tính: có từ tính, đặc trưng của thép martensitic.
- Nhiệt độ làm việc liên tục: ≤ 450°C.
Như vậy, 12Cr12 là thép không gỉ thiên về cơ tính hơn là khả năng chống ăn mòn, do đó phù hợp với môi trường khô hoặc ít ăn mòn.
Ưu điểm của 12Cr12 stainless steel
- Chi phí thấp so với thép không gỉ austenitic như 304, 316.
- Cơ tính tốt, độ bền cao sau xử lý nhiệt.
- Dễ rèn, dễ gia công khi ở trạng thái ủ.
- Có từ tính, phù hợp cho một số ứng dụng đặc thù.
- Khả năng chống oxi hóa ở nhiệt độ cao (≤ 450°C).
Nhược điểm của 12Cr12 stainless steel
- Khả năng chống ăn mòn kém hơn các loại inox chứa Ni (304, 316, 321).
- Dễ bị giòn khi độ cứng cao, không phù hợp cho chi tiết chịu va đập lớn.
- Khả năng hàn hạn chế, dễ nứt mối hàn nếu không xử lý nhiệt sau hàn.
- Không thích hợp trong môi trường nước biển, axit, kiềm mạnh.
Quy trình nhiệt luyện 12Cr12 stainless steel
Để đạt cơ tính tối ưu, thép 12Cr12 cần qua các bước xử lý nhiệt:
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 740 – 780°C
- Làm nguội: trong lò hoặc không khí tĩnh
- Mục đích: giảm độ cứng, tăng khả năng gia công.
- Tôi (Quenching):
- Nhiệt độ: 980 – 1050°C
- Làm nguội: trong dầu hoặc không khí cưỡng bức
- Tạo tổ chức martensite → tăng độ cứng.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 200 – 300°C (ram thấp) → độ cứng cao.
- Nhiệt độ: 500 – 600°C (ram cao) → tăng độ dai, giảm giòn.
- Tránh ram trong khoảng 400 – 500°C để không bị giòn ram.
Khả năng gia công và hàn 12Cr12 stainless steel
- Gia công cơ khí: khá tốt khi ở trạng thái ủ; khó hơn sau tôi cứng.
- Gia công CNC: có thể thực hiện trước khi xử lý nhiệt để đạt độ chính xác cao.
- Hàn: hạn chế, thường không khuyến khích hàn; nếu bắt buộc, cần tiền nhiệt ở 200 – 300°C và ram sau hàn.
- Đánh bóng: dễ đạt bề mặt sáng mịn.
Ứng dụng của 12Cr12 stainless steel
Nhờ cơ tính tốt, khả năng chống ăn mòn vừa phải và chi phí hợp lý, 12Cr12 thường được ứng dụng trong:
- Ngành cơ khí: chế tạo trục, bánh răng, bu-lông, ốc vít.
- Ngành năng lượng: cánh turbine, trục bơm, chi tiết chịu tải vừa.
- Ngành công nghiệp dầu khí: ống dẫn, phụ kiện chịu mài mòn.
- Ngành công nghiệp thực phẩm: dao cắt, dao công nghiệp (không tiếp xúc trực tiếp axit, muối).
- Dao kéo gia dụng: dao bếp, kéo, lưỡi dao công nghiệp.
- Khuôn mẫu: khuôn ép nhựa, khuôn dập đơn giản.
So sánh 12Cr12 với các loại thép khác
- So với 20Cr13 (2Cr13): 12Cr12 có hàm lượng carbon thấp hơn → độ cứng thấp hơn nhưng dẻo hơn.
- So với 40X13 (4Cr13): 4Cr13 cứng hơn, giữ cạnh sắc tốt hơn, nhưng giòn hơn 12Cr12.
- So với AISI 304: 12Cr12 rẻ hơn, bền cơ học cao hơn, nhưng chống gỉ kém hơn nhiều.
- So với 1.4006 (X12Cr13): tính chất khá tương đương, chỉ khác nhau ở phạm vi thành phần hóa học theo tiêu chuẩn.
Thị trường tiêu thụ 12Cr12 stainless steel
- Trung Quốc, Nga: ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp cơ khí, dao kéo công nghiệp.
- Châu Âu: ít phổ biến hơn do xu hướng sử dụng thép không gỉ austenitic và duplex.
- Việt Nam: thường được nhập khẩu từ Trung Quốc và sử dụng trong cơ khí, dao công nghiệp, linh kiện máy móc.
Kết luận
12Cr12 stainless steel là loại thép không gỉ martensitic kinh tế, có độ bền cơ học khá, khả năng chống mài mòn tốt, chống ăn mòn vừa phải trong môi trường nhẹ. Với thành phần carbon từ 0.09 – 0.15% và crom từ 11.5 – 13.5%, thép có thể đạt độ cứng 40 – 48 HRC sau nhiệt luyện, phù hợp cho các ứng dụng dao kéo công nghiệp, trục máy, cánh turbine, bu-lông, phụ kiện cơ khí.
Tuy nhiên, do khả năng chống ăn mòn hạn chế, thép này không thích hợp cho môi trường biển, axit mạnh hay môi trường hóa chất khắc nghiệt. Với ưu điểm về chi phí và cơ tính, 12Cr12 vẫn là lựa chọn hợp lý cho nhiều ứng dụng cơ khí thông dụng.
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 |