Inox 420
Inox 420 là gì?
Inox 420 là một loại thép không gỉ thuộc nhóm thép martensitic, chứa hàm lượng carbon cao và có thể tôi luyện để đạt độ cứng và độ bền cơ học vượt trội. Với thành phần chính là sắt, crom (khoảng 12–14%) và carbon (0.15–0.40%), Inox 420 còn được biết đến với tên gọi khác như SUS420J1/J2, X20Cr13 hoặc 1.4021 theo tiêu chuẩn EN. Loại thép này nổi bật bởi khả năng chống mài mòn tốt và dễ gia công trong trạng thái ủ (annealed), thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ cứng cao nhưng không yêu cầu khả năng chống ăn mòn quá khắt khe.
Thành phần hóa học của Inox 420
Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
---|---|
Carbon (C) | 0.15 – 0.40 |
Crom (Cr) | 12.0 – 14.0 |
Mangan (Mn) | ≤ 1.00 |
Silicon (Si) | ≤ 1.00 |
Phốt pho (P) | ≤ 0.04 |
Lưu huỳnh (S) | ≤ 0.03 |
Sắt (Fe) | Còn lại |
Hàm lượng carbon cao trong Inox 420 giúp tăng độ cứng thông qua quá trình tôi luyện, trong khi crom cung cấp khả năng chống ăn mòn vừa phải trong điều kiện môi trường không quá khắc nghiệt.
Tính chất cơ lý của Inox 420
Inox 420 có thể đạt được độ cứng lên đến 50-55 HRC sau quá trình tôi, và có một số tính chất cơ học đặc trưng như sau (tùy thuộc vào trạng thái nhiệt luyện):
- Độ bền kéo (Tensile Strength): 600 – 850 MPa
- Độ cứng (Hardness): tối đa khoảng 55 HRC sau tôi
- Độ giãn dài: 10 – 20%
- Khối lượng riêng: ~7.75 g/cm³
- Điểm nóng chảy: khoảng 1450 °C
- Từ tính: Có – do là thép martensitic
So với các loại thép không gỉ austenitic (như 304 hay 316), Inox 420 có từ tính rõ rệt và dễ bị oxi hóa hơn nếu tiếp xúc thường xuyên với môi trường ẩm ướt hay hóa chất mạnh.
Ưu điểm của Inox 420
- Độ cứng cao: Có thể tôi luyện để đạt độ cứng và khả năng chịu mài mòn tốt, phù hợp với các chi tiết dao, kéo, linh kiện chịu ma sát.
- Gia công dễ dàng: Trong trạng thái ủ, Inox 420 có thể được gia công tốt bằng các phương pháp thông thường.
- Chi phí thấp: So với các loại thép không gỉ austenitic, Inox 420 rẻ hơn do thành phần hợp kim ít phức tạp hơn.
- Khả năng đánh bóng tốt: Bề mặt có thể được đánh bóng đạt độ sáng gương, thích hợp với yêu cầu thẩm mỹ cao.
- Từ tính: Có thể ứng dụng trong các sản phẩm cần tính từ như linh kiện cảm biến, cơ khí chính xác.
Nhược điểm của Inox 420
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế: Mặc dù có hàm lượng crom, Inox 420 dễ bị rỉ sét hơn so với các loại inox austenitic như 304 hoặc 316, đặc biệt khi làm việc trong môi trường biển hoặc có hóa chất.
- Giòn khi tôi: Sau khi tôi cứng, vật liệu có thể trở nên giòn, dễ nứt gãy nếu làm việc dưới tải trọng va đập cao.
- Khó hàn: Inox 420 không lý tưởng để hàn do có thể xuất hiện các vết nứt do ứng suất nhiệt khi hàn.
- Không chịu được nhiệt độ cao: Không thích hợp cho các ứng dụng ở môi trường có nhiệt độ vượt quá 400°C trong thời gian dài.
Ứng dụng của Inox 420
Với những đặc điểm về độ cứng cao, khả năng chịu mài mòn và giá thành hợp lý, Inox 420 được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực sau:
Ngành dao kéo và dụng cụ y tế
- Dao nhà bếp cao cấp, dao phẫu thuật, kéo cắt vải, kéo cắt tóc
- Các dụng cụ y tế cần độ sắc bén và có thể khử trùng bằng nhiệt
Công nghiệp cơ khí, khuôn mẫu
- Khuôn ép nhựa, chi tiết máy chịu mài mòn, trục và bánh răng
- Linh kiện chịu tải thấp nhưng yêu cầu độ cứng cao
Ngành ô tô và hàng hải
- Vỏ máy, vòng bi, ốc vít, bu lông chịu tải nhẹ
- Các chi tiết trong hệ thống phanh, khóa cửa, tay nắm
Thiết bị gia dụng và điện tử
- Linh kiện thiết bị điện gia dụng, lưỡi dao máy xay
- Lưỡi cạo râu, linh kiện motor, van cơ khí
Ngành mỹ nghệ và trang trí
- Phù hợp để đánh bóng làm vật trang trí, vỏ bọc tay cầm dao, tượng inox
So sánh Inox 420 với các loại inox khác
Đặc tính | Inox 420 | Inox 304 | Inox 316 |
---|---|---|---|
Từ tính | Có | Không | Không |
Khả năng chống ăn mòn | Trung bình | Tốt | Rất tốt |
Độ cứng sau tôi | Cao (tới 55 HRC) | Không tôi được | Không tôi được |
Giá thành | Thấp | Trung bình | Cao |
Gia công | Dễ khi ủ | Rất dễ | Rất dễ |
Ứng dụng chính | Dao kéo, khuôn | Đồ gia dụng | Thiết bị y tế, hóa chất |
Nhiệt luyện Inox 420
Để đạt được độ cứng mong muốn, Inox 420 cần trải qua các công đoạn nhiệt luyện:
- Ủ mềm (Annealing): Nhiệt độ 840–900°C, sau đó làm nguội chậm trong lò để giảm độ cứng, phục hồi khả năng gia công.
- Tôi (Hardening): Nung đến 980–1035°C, giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh bằng dầu hoặc không khí.
- Ram (Tempering): Nung lại ở nhiệt độ khoảng 150–370°C để giảm độ giòn và ổn định tổ chức martensite.
Các biến thể phổ biến của Inox 420
- 420J1: Hàm lượng carbon thấp hơn (~0.15%), dễ gia công, độ cứng sau tôi thấp hơn, dễ đánh bóng.
- 420J2: Hàm lượng carbon cao hơn (~0.3%), độ cứng và khả năng mài mòn cao hơn nhưng cũng giòn hơn.
Tiêu chuẩn tương đương
Tiêu chuẩn | Mác thép |
---|---|
ASTM | AISI 420 |
JIS | SUS420J1/J2 |
EN | 1.4021 / X20Cr13 |
GB (Trung Quốc) | 20Cr13 |
ISO | X20Cr13 |
Kết luận
Inox 420 là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng đòi hỏi độ cứng, khả năng chống mài mòn và chi phí hợp lý. Tuy không có khả năng chống ăn mòn cao như các dòng thép không gỉ austenitic, nhưng Inox 420 vẫn giữ được vị trí quan trọng trong ngành sản xuất dao kéo, khuôn mẫu và cơ khí chính xác. Người dùng cần lưu ý đến môi trường sử dụng và lựa chọn phương pháp xử lý nhiệt phù hợp để phát huy tối đa ưu điểm của loại thép này.
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 |