Thép Inox 20Cr13
Thép Inox 20Cr13 là gì?
Thép Inox 20Cr13 là một loại thép không gỉ martensitic có hàm lượng crom khoảng 13% và carbon khoảng 0.2%. Đây là loại inox thuộc nhóm thép tôi luyện (quenching & tempering), có khả năng chịu mài mòn và chống ăn mòn vừa phải. Thép 20Cr13 còn được biết đến với các tên gọi tương đương như: SUS420J1 (theo tiêu chuẩn Nhật Bản), 1.4021 (theo tiêu chuẩn EN/DIN), hay UNS S42000 (theo tiêu chuẩn ASTM).
Vật liệu này thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ cứng tốt, khả năng chịu nhiệt cao và khả năng chống ăn mòn nhất định, chẳng hạn như dao kéo, trục bơm, chi tiết máy, van áp lực…
Thành phần hóa học Thép Inox 20Cr13
Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
---|---|
C (Carbon) | 0.16 – 0.25 |
Si (Silicon) | ≤ 1.00 |
Mn (Mangan) | ≤ 1.50 |
P (Phốt pho) | ≤ 0.040 |
S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.030 |
Cr (Crom) | 12.0 – 14.0 |
Ni (Niken) | ≤ 0.60 |
Nhờ thành phần crom cao, Thép Inox 20Cr13 có khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tương đối tốt trong điều kiện môi trường không quá khắc nghiệt.
Tính chất cơ lý của Thép Inox 20Cr13
Tính chất cơ học ở trạng thái ủ (annealed)
Thuộc tính | Giá trị trung bình |
---|---|
Độ bền kéo (Tensile) | 550 – 750 MPa |
Giới hạn chảy (Yield) | ≥ 275 MPa |
Độ giãn dài (%) | ≥ 15 |
Độ cứng (HB) | 170 – 220 HB |
Tính chất sau tôi và ram
Sau khi được tôi luyện và ram đúng quy trình, vật liệu có thể đạt độ cứng lên đến 48-52 HRC, rất lý tưởng cho các chi tiết chịu mài mòn.
Ưu điểm của Thép Inox 20Cr13
- Khả năng gia công nhiệt tốt: Dễ dàng tôi luyện và ram để đạt được độ cứng cao, thích hợp làm dụng cụ cắt gọt hoặc chi tiết máy chịu mài mòn.
- Khả năng chống ăn mòn khá: Trong môi trường không quá khắc nghiệt như nước, không khí, hơi ẩm, vật liệu vẫn giữ được độ bền bề mặt.
- Giá thành hợp lý: So với các loại thép không gỉ austenitic như SUS304 hay SUS316, 20Cr13 có giá thành rẻ hơn đáng kể.
- Độ bền cơ học cao: Đặc biệt sau khi được xử lý nhiệt thích hợp, sản phẩm có độ cứng và độ bền kéo vượt trội.
Nhược điểm của Thép Inox 20Cr13
- Độ dẻo thấp hơn các dòng thép austenitic: Do thuộc nhóm martensitic, nên inox 20Cr13 kém dẻo hơn và dễ gãy nếu không được ram đúng cách.
- Khả năng hàn kém: Loại inox này không phù hợp cho các mối hàn yêu cầu cao vì dễ nứt do giòn martensite.
- Chống ăn mòn giới hạn: Không thích hợp cho môi trường biển hoặc hóa chất mạnh như axit, muối đậm đặc.
Ứng dụng của Thép Inox 20Cr13
Nhờ kết hợp được độ cứng và chống ăn mòn vừa phải, inox 20Cr13 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Ngành cơ khí: Dùng làm trục bơm, trục truyền động, bánh răng, van công nghiệp, vỏ máy.
- Ngành dao kéo: Sản xuất lưỡi dao công nghiệp, dao nhà bếp, kéo, lưỡi dao mổ y tế.
- Ngành ô tô và hàng không: Làm bu lông, đinh vít, chi tiết máy chịu lực và ăn mòn nhẹ.
- Thiết bị thực phẩm: Một số bộ phận máy móc có tiếp xúc với nước, nhưng không yêu cầu chống ăn mòn cao như SUS304.
- Ứng dụng trong môi trường nhiệt độ cao: Do có khả năng chịu nhiệt tương đối tốt, inox 20Cr13 phù hợp cho các bộ phận chịu nhiệt trung bình như ống xả, đĩa phanh.
So sánh Thép Inox 20Cr13 với các loại inox khác
Đặc điểm | 20Cr13 (SUS420J1) | SUS304 | SUS316 |
---|---|---|---|
Loại thép | Martensitic | Austenitic | Austenitic |
Khả năng cứng | Rất cao (sau tôi) | Thấp | Trung bình |
Chống ăn mòn | Trung bình | Tốt | Rất tốt |
Dễ hàn | Kém | Tốt | Tốt |
Dễ gia công | Tốt | Tốt | Tốt |
Ứng dụng | Dao kéo, trục máy | Bồn chứa, ống | Môi trường hóa chất |
Gia công và xử lý nhiệt Inox 20Cr13
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 840 – 900°C, sau đó làm nguội chậm trong lò.
- Tôi (Hardening): Nhiệt độ 980 – 1050°C, làm nguội nhanh bằng dầu hoặc không khí.
- Ram (Tempering): Nhiệt độ 150 – 370°C tùy theo độ cứng yêu cầu.
Quá trình tôi và ram giúp vật liệu đạt được trạng thái martensitic với độ cứng cao, phù hợp cho các chi tiết cơ khí chịu lực.
Dạng sản phẩm và tiêu chuẩn phổ biến của Inox 20Cr13
- Dạng tồn kho: Thanh tròn, thanh vuông, tấm, cuộn, ống.
- Tiêu chuẩn tương đương:
- JIS: SUS420J1
- EN/DIN: 1.4021
- ASTM: UNS S42000
- GB: 20Cr13
Lưu ý khi sử dụng Thép Inox 20Cr13
- Không dùng trong môi trường axit mạnh hoặc nước biển.
- Khi hàn cần gia nhiệt trước và ram sau hàn để tránh nứt do giòn.
- Không dùng cho các chi tiết yêu cầu dẻo dai cao.
- Cần xử lý bề mặt nếu dùng trong môi trường ẩm lâu ngày để giảm nguy cơ oxy hóa.
Tổng kết
Thép Inox 20Cr13 là một vật liệu đáng tin cậy trong các ứng dụng cơ khí chịu mài mòn, cần độ cứng cao và khả năng chống ăn mòn vừa phải. Với giá thành hợp lý, dễ gia công và dễ tôi luyện, nó trở thành lựa chọn phổ biến cho ngành dao kéo, chi tiết máy và thiết bị công nghiệp. Tuy nhiên, để phát huy hết ưu điểm, người dùng cần lưu ý các điều kiện sử dụng phù hợp và thực hiện xử lý nhiệt đúng quy trình.
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 |