Inox SAE 51420
Th7
Inox SAE 51420
Inox SAE 51420 là gì?
Inox SAE 51420, còn được biết đến với tên gọi phổ biến hơn là thép không gỉ 420 hoặc thép inox martensitic 420, là một loại thép không gỉ có hàm lượng carbon tương đối cao, thuộc nhóm thép martensitic. Nó nổi bật với khả năng chịu mài mòn, độ cứng cao sau nhiệt luyện, đồng thời vẫn giữ được khả năng chống ăn mòn tương đối trong các điều kiện trung tính.
SAE 51420 thường được sử dụng trong những ứng dụng yêu cầu độ cứng và tính bền cơ học cao, như lưỡi dao, khuôn mẫu, bộ phận máy móc chính xác, và các linh kiện chịu lực cơ học. Đây là một loại thép quan trọng trong nhóm thép không gỉ nhờ sự cân bằng tốt giữa giá thành, hiệu suất và khả năng gia công nhiệt.
Thành phần hóa học của Inox SAE 51420
Thành phần hóa học của thép không gỉ SAE 51420 đóng vai trò then chốt trong việc quyết định đến các đặc tính cơ học và chống ăn mòn của nó. Dưới đây là bảng phân tích thành phần điển hình:
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | 0.15 – 0.40 |
| 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 cao trong SAE 51420 là yếu tố chính giúp nó đạt được độ cứng tốt sau khi được tôi và ram. Hàm lượng chromium 12–14% giúp tạo ra lớp màng thụ động, bảo vệ thép khỏi bị oxy hóa trong môi trường thông thường.
Tính chất cơ lý của Inox SAE 51420
Tính chất cơ học (sau tôi và ram)
| Thuộc tính | Giá trị ước lượng |
|---|---|
| Độ cứng Rockwell (HRC) | 50 – 56 |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) | 700 – 900 MPa |
| Độ giãn dài | 15 – 18% |
| Độ bền va đập | Trung bình |
| Tỷ trọng | 7.75 g/cm³ |
SAE 51420 có thể đạt được độ cứng rất cao sau quá trình nhiệt luyện, nhưng cũng vì thế mà nó có thể bị giòn nếu không được ram đúng cách. Ngoài ra, khả năng hàn của vật liệu này tương đối kém do hàm lượng carbon cao.
Tính chất vật lý
- Điểm nóng chảy: khoảng 1480°C
- Dẫn nhiệt: ~24 W/m.K ở 100°C
- Điện trở suất: ~0.55 µΩ·m ở 20°C
- Hệ số giãn nở nhiệt: 10.3 × 10⁻⁶/K
Những giá trị này phù hợp với các ứng dụng yêu cầu dẫn nhiệt vừa phải nhưng vẫn cần độ bền cơ học cao.
Ưu điểm của Inox SAE 51420
- Độ cứng cao sau nhiệt luyện: Đây là một trong những ưu điểm nổi bật nhất. Sau khi tôi và ram đúng quy trình, inox SAE 51420 có thể đạt độ cứng lên tới HRC 56.
- Chịu mài mòn tốt: Nhờ độ cứng cao, vật liệu này rất phù hợp với những môi trường có điều kiện ma sát cao hoặc cần độ bền bề mặt.
- Khả năng đánh bóng tốt: Bề mặt inox SAE 51420 có thể được đánh bóng đến độ sáng gương, rất phù hợp cho các ứng dụng trang trí hoặc dao kéo.
- Giá thành hợp lý: So với các loại thép không gỉ austenitic như 304 hay 316, SAE 51420 có giá thành thấp hơn.
- Dễ gia công cơ khí trước nhiệt luyện: Ở trạng thái ủ (annealed), vật liệu này dễ dàng được tiện, khoan, phay, cắt.
Nhược điểm của Inox SAE 51420
- Khả năng chống ăn mòn thấp hơn inox austenitic: Mặc dù vẫn được gọi là “thép không gỉ”, nhưng SAE 51420 không thể chống ăn mòn tốt bằng inox 304 hoặc 316, đặc biệt là trong môi trường axit hoặc muối biển.
- Dễ bị gỉ nếu không xử lý bề mặt đúng cách: Trong môi trường ẩm, thiếu lớp thụ động hoặc sau khi gia công cơ khí không xử lý bề mặt đúng, vật liệu có thể bị gỉ nhanh chóng.
- Khó hàn: Do có hàm lượng carbon cao, vật liệu này dễ nứt khi hàn, đặc biệt là ở vùng nhiệt ảnh hưởng.
- Giòn nếu nhiệt luyện sai quy trình: Không giống như thép austenitic, SAE 51420 không có độ dẻo cao và có thể bị giòn nếu không được ram phù hợp sau khi tôi.
Ứng dụng của Inox SAE 51420
Inox SAE 51420 được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau nhờ sự kết hợp tốt giữa độ cứng, khả năng chống mài mòn và vẻ ngoài sáng bóng. Một số lĩnh vực tiêu biểu bao gồm:
Ngành chế tạo dao kéo và dụng cụ cắt
- Dao nhà bếp, dao công nghiệp, kéo, lưỡi dao phẫu thuật…
- Dụng cụ cắt gọt trong ngành dược, thực phẩm hoặc y tế.
- Nhíp, dao phẫu thuật loại dùng một lần.
Công nghiệp khuôn mẫu
- Làm khuôn ép nhựa, khuôn cắt gọt, khuôn dập nguội.
- Các chi tiết khuôn chịu mài mòn cao.
Ngành ô tô và cơ khí chính xác
- Ổ trục, vòng bi chịu lực, trục máy.
- Các chi tiết cần gia công và đánh bóng cao.
- Lò xo dạng tấm, vít, bulong chịu mài mòn.
Thiết bị y tế
- Kim tiêm, lưỡi dao mổ dùng một lần.
- Dụng cụ nha khoa, kẹp, panh…
Trang trí nội thất, thiết bị gia dụng
- Đồ dùng nhà bếp sáng bóng: muỗng, nĩa, dao ăn.
- Trang trí tay nắm cửa, bản lề cửa cao cấp.
- Vật liệu trang trí sáng bóng trong không gian nội thất.
Gia công và xử lý nhiệt
1. Gia công cơ khí
Ở trạng thái ủ mềm, SAE 51420 khá dễ gia công cơ khí như tiện, khoan, taro, phay. Tuy nhiên sau khi tôi cứng, vật liệu này rất cứng và cần dùng dao cụ hợp kim cứng (carbide) hoặc dụng cụ mài chuyên dụng.
2. Nhiệt luyện
Quy trình nhiệt luyện tiêu chuẩn cho SAE 51420:
- Ủ mềm (Annealing): Nhiệt độ khoảng 840 – 900°C, làm nguội chậm trong lò để giúp vật liệu mềm hơn, dễ gia công.
- Tôi (Quenching): Nung ở 980 – 1050°C, làm nguội nhanh trong dầu hoặc không khí để đạt độ cứng cao nhất.
- Ram (Tempering): Sau khi tôi, cần ram ở nhiệt độ 150 – 370°C để giảm giòn, tăng độ dai. Nhiệt độ ram quyết định đến độ cứng cuối cùng của vật liệu.
3. Hàn
Việc hàn SAE 51420 không được khuyến nghị nếu không có kinh nghiệm chuyên sâu. Nếu bắt buộc phải hàn, cần:
- Làm sạch bề mặt trước hàn.
- Sử dụng vật liệu hàn phù hợp (ví dụ: que hàn Inox 420 hoặc Inox 309).
- Nhiệt luyện sau hàn (post weld heat treatment) để giảm nứt.
So sánh Inox SAE 51420 với một số loại inox khác
| Thuộc tính | SAE 51420 | Inox 304 | Inox 316 |
|---|---|---|---|
| Độ cứng sau tôi | Rất cao | Thấp | Thấp |
| Khả năng chống mài mòn | Rất tốt | Trung bình | Tốt |
| Chống ăn mòn trong môi trường clorua | Thấp | Tốt | Rất tốt |
| Dễ hàn | Kém | Tốt | Tốt |
| Giá thành | Thấp | Trung bình | Cao |
Từ bảng trên có thể thấy SAE 51420 phù hợp với ứng dụng yêu cầu độ cứng cao, chống mài mòn, nhưng không nên dùng trong môi trường axit mạnh hoặc nước muối.
Kết luận
Inox SAE 51420 là loại thép không gỉ martensitic kinh điển, mang đến sự cân bằng tốt giữa độ cứng cao, khả năng chống mài mòn và tính gia công cơ khí tốt trước khi nhiệt luyện. Nhược điểm về khả năng chống ăn mòn và tính hàn kém có thể được khắc phục bằng các giải pháp xử lý bề mặt hoặc lựa chọn vật liệu phù hợp theo điều kiện môi trường sử dụng.
Với giá thành hợp lý và đặc tính cơ học vượt trội, SAE 51420 là lựa chọn tối ưu trong các ứng dụng dao kéo, khuôn mẫu, thiết bị cơ khí và dụng cụ y tế. Tuy nhiên, người dùng cần hiểu rõ quy trình nhiệt luyện và môi trường sử dụng để khai thác tối đa hiệu quả của loại vật liệu 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 |
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 145
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 145 – Vật Liệu Chịu Nhiệt Cao Cho Các [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 110
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 110 – Đặc Điểm, Ứng Dụng Và Giá Bán [...]
Th4
Thép 7Cr17
Thép 7Cr17 Thép 7Cr17 là gì? Thép 7Cr17 là một loại thép không gỉ martensitic, [...]
Th7
Tìm hiểu về Inox 420S45
Tìm hiểu về Inox 420S45 và Ứng dụng của nó Inox 420S45 là gì? Inox [...]
Th5
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 6
Láp Tròn Đặc Inox 201 Phi 6 – Đặc Điểm, Ứng Dụng Và Giá Bán [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 220
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 220 – Thép Không Gỉ Chịu Mài Mòn Cao, [...]
Th5
Tìm hiểu về Inox STS317
Tìm hiểu về Inox STS317 và Ứng dụng của nó Giới thiệu tổng quan về [...]
Th6
