416S21 material
416S21 material là gì?
416S21 material là một loại thép không gỉ martensitic, thuộc tiêu chuẩn thép BS (British Standard) của Anh. Loại thép này tương đương với AISI 416 trong hệ tiêu chuẩn Mỹ và UNS S41600 trong hệ UNS. Điểm nổi bật của 416S21 là khả năng gia công cơ khí rất tốt nhờ thành phần lưu huỳnh (S) được bổ sung, khiến nó trở thành một trong những loại thép không gỉ dễ gia công nhất.
416S21 có từ tính mạnh, có thể được tăng độ cứng thông qua quá trình nhiệt luyện, đồng thời có khả năng chống ăn mòn vừa phải. Chính vì vậy, loại vật liệu này thường được dùng trong chế tạo các chi tiết yêu cầu độ bền cơ học cao, dễ gia công và làm việc trong môi trường có độ ăn mòn trung bình.
Thành phần hóa học của 416S21 material
Thành phần hóa học điển hình (% khối lượng):
- C (Carbon): 0,08 – 0,15%
- Si (Silic): ≤ 1,00%
- Mn (Mangan): ≤ 1,50%
- P (Phốt pho): ≤ 0,040%
- S (Lưu huỳnh): 0,10 – 0,30%
- Cr (Crôm): 12,0 – 14,0%
- Mo (Molypden): ≤ 0,60% (tùy mác thép)
- Ni (Niken): ≤ 1,0%
- Fe (Sắt): Còn lại
Đặc điểm chính là hàm lượng S cao, làm tăng khả năng gia công tiện, phay, khoan, nhưng lại giảm độ dẻo và độ dai va đập.
Tính chất cơ lý của 416S21 material
Tính chất cơ học (sau khi tôi và ram ở nhiệt độ thích hợp):
- Độ bền kéo (Tensile strength): 620 – 850 MPa
- Giới hạn chảy (Yield strength): ≥ 450 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): 15 – 20%
- Độ cứng (Hardness): 200 – 400 HB (tùy trạng thái nhiệt luyện)
Tính chất vật lý:
- Khối lượng riêng: ~7,75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1480 – 1530 °C
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m·K
- Điện trở suất: 0,58 µΩ·m
- Hệ số giãn nở nhiệt: 9,9 µm/m·K (20 – 100 °C)
- Từ tính: Có từ tính mạnh.
Ưu điểm của 416S21 material
- Dễ gia công nhất trong các loại thép không gỉ, thích hợp cho gia công cơ khí hàng loạt.
- Có thể nhiệt luyện để đạt độ cứng cao, phù hợp cho chi tiết chịu tải.
- Có từ tính, được ứng dụng trong các chi tiết yêu cầu tính chất từ.
- Giá thành rẻ hơn so với inox austenitic như 304, 316.
Nhược điểm của 416S21 material
- Khả năng chống ăn mòn kém hơn inox austenitic và ferritic.
- Độ dai va đập thấp, dễ gãy giòn khi chịu lực va đập mạnh.
- Không thích hợp trong môi trường biển hoặc có clorua cao.
- Hàm lượng lưu huỳnh cao khiến tính hàn kém, dễ bị nứt khi hàn.
Ứng dụng của 416S21 material
Nhờ khả năng gia công cơ khí tuyệt vời, 416S21 được dùng nhiều trong các lĩnh vực:
- Công nghiệp chế tạo máy: Trục, bánh răng, bu lông, ốc vít.
- Ngành ô tô: Trục cam, trục vít, bộ phận truyền động.
- Ngành dầu khí: Các chi tiết trong thiết bị khoan, van.
- Gia công cơ khí chính xác: Dụng cụ cắt gọt, phụ kiện máy CNC.
- Dụng cụ cầm tay: Kéo, dao, dụng cụ cơ khí.
Quy trình nhiệt luyện của 416S21 material
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 815 – 900 °C, sau đó làm nguội chậm trong lò.
- Tôi (Quenching): Nhiệt độ 925 – 1010 °C, làm nguội bằng dầu hoặc không khí.
- Ram (Tempering): Nhiệt độ 200 – 400 °C, giúp đạt được độ cứng và độ bền mong muốn.
Nhờ quá trình tôi và ram, thép có thể đạt độ cứng trên 40 HRC, phù hợp cho các chi tiết yêu cầu khả năng chịu mài mòn.
Gia công 416S21 material
- Gia công cắt gọt: Rất tốt, được coi là thép không gỉ dễ gia công nhất.
- Gia công hàn: Khó, cần nung trước và ram sau khi hàn để tránh nứt.
- Gia công tạo hình: Có thể cán, kéo, dập nhưng độ dẻo thấp hơn inox austenitic.
Khả năng chống ăn mòn của 416S21 material
- Tốt trong môi trường khô ráo, ít ăn mòn.
- Không thích hợp trong môi trường biển hoặc axit mạnh.
- Thường được phủ thêm lớp mạ hoặc xử lý bề mặt (nitriding, mạ crom) để tăng tuổi thọ.
Phân tích thị trường 416S21 material
- Thị trường toàn cầu: Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cơ khí, dầu khí và ô tô.
- Nhu cầu: Ổn định nhờ tính dễ gia công, đặc biệt ở các nước phát triển có ngành công nghiệp chế tạo mạnh.
- Tại Việt Nam: Chủ yếu nhập khẩu từ Nhật Bản, Trung Quốc, châu Âu.
Xu hướng: 416S21 vẫn sẽ duy trì nhu cầu cao trong công nghiệp cơ khí chính xác, nhờ sự cân bằng giữa chi phí và hiệu năng.
Kết luận
416S21 material là thép không gỉ martensitic có ưu điểm vượt trội về khả năng gia công cơ khí, có thể đạt độ cứng cao thông qua nhiệt luyện và có từ tính. Tuy khả năng chống ăn mòn không bằng inox 304 hay 316, nhưng trong các ứng dụng cơ khí, chế tạo chi tiết chịu tải, chịu mài mòn, đây vẫn là lựa chọn tối ưu nhờ hiệu quả kinh tế và tính gia công tốt.
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 |