STS420J2 Stainless Steel
STS420J2 stainless steel là gì?
STS420J2 stainless steel là một loại thép không gỉ martensitic theo tiêu chuẩn JIS (Nhật Bản), thường được gọi là SUS420J2. Nó tương đương với AISI 420 (UNS S42000) trong tiêu chuẩn Mỹ và X30Cr13 / 1.4028 trong tiêu chuẩn EN/DIN.
STS420J2 có hàm lượng carbon cao hơn STS420J1 (khoảng 0.26 – 0.35%), nhờ đó đạt độ cứng cao hơn, khả năng chịu mài mòn tốt hơn. Tuy nhiên, khi độ cứng tăng thì độ dẻo và độ dai giảm, đồng thời khả năng gia công và hàn cũng khó khăn hơn.
Loại thép này thường được ứng dụng trong dao kéo chất lượng cao, dụng cụ cắt gọt, chi tiết máy chịu mài mòn, trục, vòng bi, dụng cụ thể thao, dao gấp và các sản phẩm cần độ cứng cao kết hợp với chống ăn mòn vừa phải.
Tương đương quốc tế:
- JIS: SUS420J2 / STS420J2
- AISI / SAE: 420
- UNS: S42000
- DIN/EN: X30Cr13 / 1.4028
Thành phần hóa học của STS420J2 stainless steel
Thành phần hóa học điển hình (% khối lượng):
- Carbon (C): 0.26 – 0.35
- Chromium (Cr): 12.0 – 14.0
- Manganese (Mn): ≤ 1.00
- Silicon (Si): ≤ 1.00
- Phosphorus (P): ≤ 0.040
- Sulfur (S): ≤ 0.030
- Nickel (Ni): ≤ 0.60
- Sắt (Fe): Còn lại
So với STS420J1, loại thép này có carbon cao hơn, do đó:
- Độ cứng sau khi tôi cao hơn (có thể đạt tới 52 HRC).
- Khả năng chống mài mòn tốt hơn.
- Tuy nhiên, khả năng hàn và độ dẻo giảm đi.
Tính chất cơ lý của STS420J2 stainless steel
- Độ bền kéo (Tensile Strength): 700 – 850 MPa (trạng thái ủ), có thể đạt 950 – 1200 MPa sau tôi.
- Giới hạn chảy (Yield Strength): 400 – 500 MPa.
- Độ giãn dài: 12 – 16%.
- Độ cứng Brinell (HB): 200 – 240 HB (ủ).
- Độ cứng Rockwell (HRC): 45 – 52 HRC (sau tôi).
- Khối lượng riêng: 7.75 g/cm³.
- Mô-đun đàn hồi (E): ~200 GPa.
- Độ dẫn nhiệt: 23 – 26 W/m·K.
- Điện trở suất: ~0.55 µΩ·m.
- Hệ số giãn nở nhiệt: 10.2 – 10.6 µm/m·K.
- Tính từ: Có từ tính.
- Khả năng chịu nhiệt: oxy hóa tốt dưới 650°C.
Ưu điểm của STS420J2 stainless steel
- Độ cứng và khả năng chịu mài mòn rất cao sau khi tôi luyện.
- Chống ăn mòn tốt hơn thép carbon thông thường và một số thép hợp kim thấp.
- Khả năng đánh bóng gương tuyệt vời, thích hợp cho dao kéo, dụng cụ y tế và dụng cụ thẩm mỹ.
- Giá thành thấp hơn so với thép không gỉ austenitic (304, 316).
- Khả năng nhiệt luyện linh hoạt để đạt được cơ tính mong muốn.
Nhược điểm của STS420J2 stainless steel
- Độ dẻo và độ dai thấp, dễ nứt gãy khi va đập mạnh.
- Khả năng hàn kém, dễ nứt nóng khi hàn.
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế trong môi trường muối, hóa chất hoặc axit mạnh.
- Khó gia công hơn so với STS420J1 và STS410 do độ cứng cao.
Quy trình nhiệt luyện STS420J2 stainless steel
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 800 – 900°C.
- Làm nguội chậm trong lò.
- Giúp giảm độ cứng, cải thiện khả năng gia công.
- Tôi (Hardening):
- Nhiệt độ: 980 – 1050°C.
- Làm nguội bằng dầu hoặc không khí cưỡng bức.
- Hình thành cấu trúc martensitic cứng.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 200 – 600°C.
- Ram thấp (200 – 300°C): giữ độ cứng cao (50 – 52 HRC).
- Ram cao (500 – 600°C): tăng độ dai nhưng giảm độ cứng (35 – 40 HRC).
- Tránh ram trong vùng 400 – 500°C để tránh hiện tượng giòn ram.
Gia công và hàn STS420J2 stainless steel
- Gia công cơ khí:
- Dễ gia công hơn ở trạng thái ủ.
- Sau khi tôi, độ cứng cao làm việc gia công khó khăn hơn.
- Gia công CNC:
- Thường dùng trong chế tạo dao công nghiệp, chi tiết máy chính xác.
- Hàn:
- Khó hàn, cần preheating ở 200 – 300°C.
- Sau hàn nên ram để giảm ứng suất dư.
- Đánh bóng:
- Khả năng đánh bóng rất tốt, bề mặt sáng gương, phù hợp dao kéo và dụng cụ y tế.
Ứng dụng của STS420J2 stainless steel
STS420J2 được ứng dụng rộng rãi trong:
- Dao kéo và dụng cụ gia dụng: dao bếp, dao phẫu thuật, kéo, dao gấp.
- Dụng cụ thể thao và ngoài trời: dao săn, dao gấp, dụng cụ đa năng.
- Ngành y tế: dụng cụ phẫu thuật, kéo y tế, kẹp.
- Công nghiệp cơ khí: trục, vòng bi, chi tiết máy chịu mài mòn.
- Ngành ô tô: bu-lông, ốc vít, chi tiết chịu tải.
- Trang trí và nội thất: chi tiết sáng bóng cần chống ăn mòn vừa phải.
So sánh STS420J2 với các loại thép không gỉ khác
- So với STS420J1: STS420J2 cứng hơn, chống mài mòn tốt hơn, nhưng dẻo dai và dễ hàn kém hơn.
- So với STS410: STS420J2 có độ cứng và khả năng chống ăn mòn tốt hơn rõ rệt.
- So với 304: STS420J2 cứng hơn, chịu mài mòn tốt hơn, nhưng chống gỉ kém hơn.
- So với 316: STS420J2 rẻ hơn, nhưng không dùng được trong môi trường biển hoặc hóa chất mạnh.
Thị trường tiêu thụ STS420J2 stainless steel
- Nhật Bản, Hàn Quốc: sản xuất dao kéo cao cấp, dụng cụ y tế.
- Châu Âu & Mỹ: dùng trong công cụ cắt, dao săn, dao phẫu thuật.
- Trung Quốc & Việt Nam: phổ biến trong dao kéo dân dụng, dao gấp, dụng cụ cơ khí.
- Ngành năng lượng & dầu khí: ứng dụng cho trục, van, chi tiết chịu nhiệt.
Kết luận
STS420J2 stainless steel là loại thép không gỉ martensitic có độ cứng cao, khả năng chịu mài mòn tốt, khả năng đánh bóng gương tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ dao kéo, dụng cụ y tế, chi tiết cơ khí chính xác cho đến dụng cụ thể thao ngoài trời.
Mặc dù khả năng chống ăn mòn không cao bằng thép austenitic (304, 316) và khả năng hàn hạn chế, nhưng STS420J2 vẫn là lựa chọn phổ biến nhờ tính năng vượt trội về độ cứng, khả năng mài mòn và chi phí hợp lý.
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 |