Thép Inox 420S45
Thép Inox 420S45 là gì?
Thép Inox 420S45 là một loại thép không gỉ martensitic có chứa hàm lượng crôm cao và một lượng carbon vừa phải, mang đến độ cứng tốt, khả năng chống mài mòn cao và dễ dàng xử lý nhiệt. Với tên gọi khác như 1.4034 hoặc X46Cr13 theo tiêu chuẩn DIN, loại thép này thường được sử dụng trong sản xuất dao kéo, dụng cụ y tế, và các chi tiết yêu cầu độ bền cơ học cao kèm khả năng chống ăn mòn nhất định.
Thành phần hóa học của Thép Inox 420S45
Thành phần điển hình của Inox 420S45 theo tiêu chuẩn quốc tế như sau:
- Carbon (C): 0.42 – 0.50%
- Chromium (Cr): 12.5 – 14.5%
- Manganese (Mn): ≤ 1.0%
- Silicon (Si): ≤ 1.0%
- Phosphorus (P): ≤ 0.04%
- Sulfur (S): ≤ 0.03%
Tỷ lệ carbon cao hơn so với các loại thép không gỉ thông thường (như 304 hoặc 430) giúp vật liệu này đạt độ cứng cao sau khi tôi luyện.
Tính chất cơ lý của Thép Inox 420S45
Tính chất cơ học:
- Độ bền kéo (Tensile strength): 750 – 950 MPa (trạng thái ủ)
- Độ cứng Rockwell: ~50 HRC (sau khi tôi)
- Độ giãn dài: 10 – 15%
- Độ bền va đập: Trung bình, giảm ở nhiệt độ thấp
Tính chất vật lý:
- Tỷ trọng: ~7.75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: khoảng 1450°C
- Dẫn nhiệt: khoảng 25 W/m·K
- Điện trở suất: ~0.6 µΩ·m
Tính chất nhiệt luyện:
420S45 có thể được xử lý nhiệt dễ dàng để đạt độ cứng lên đến 50-54 HRC, lý tưởng cho ứng dụng cắt gọt. Nhiệt độ tôi thường trong khoảng 980 – 1050°C và ram ở 150 – 400°C tùy yêu cầu độ cứng.
Ưu điểm của Thép Inox 420S45
- Độ cứng cao: Nhờ hàm lượng carbon cao, sau khi tôi luyện đạt độ cứng vượt trội, rất thích hợp để chế tạo dao, kéo, khuôn.
- Chống mài mòn tốt: Khả năng chịu mài mòn cao giúp kéo dài tuổi thọ sản phẩm khi hoạt động trong môi trường ma sát.
- Dễ gia công bằng nhiệt luyện: Dễ dàng kiểm soát các đặc tính cơ học qua quá trình tôi và ram.
- Khả năng đánh bóng tốt: 420S45 có thể đạt đến bề mặt sáng gương, rất phù hợp cho sản phẩm thẩm mỹ cao.
Nhược điểm của Thép Inox 420S45
- Chống ăn mòn trung bình: Tuy là thép không gỉ, nhưng khả năng kháng ăn mòn của 420S45 không cao bằng các dòng austenitic như 304 hay 316, đặc biệt là trong môi trường có clo hoặc axit.
- Độ dai thấp: Sau khi tôi cứng, thép dễ giòn, hạn chế sử dụng trong ứng dụng có va đập mạnh hoặc chịu tải biến đổi nhiều.
- Hạn chế hàn: Do chứa nhiều carbon, thép có thể dễ nứt tại mối hàn nếu không dùng phương pháp hàn thích hợp (ví dụ như preheat và post-weld heat treatment).
Ứng dụng của Thép Inox 420S45
Thép 420S45 được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực yêu cầu độ cứng và khả năng giữ lưỡi cắt:
- Dao kéo gia dụng và công nghiệp: Là vật liệu phổ biến cho các loại dao cắt gọt nhờ độ cứng cao và giữ cạnh sắc tốt.
- Dụng cụ y tế: Dao mổ, kéo y tế, nhíp y tế – nhờ khả năng đánh bóng sáng gương và tương đối chống ăn mòn.
- Khuôn mẫu nhựa: Được dùng cho khuôn yêu cầu độ bền bề mặt cao.
- Lò xo cứng, trục vít: Những chi tiết máy chịu tải cao nhưng không cần kháng ăn mòn quá cao.
- Bộ phận cơ khí: Trục truyền, ổ trượt, bạc đạn trong các máy móc công nghiệp nhẹ.
So sánh Thép Inox 420S45 với một số loại thép tương tự
Tiêu chí | Inox 420S45 | Inox 304 | Inox 440C | Inox 410 |
---|---|---|---|---|
Cấu trúc tinh thể | Martensitic | Austenitic | Martensitic | Martensitic |
Độ cứng sau tôi (HRC) | 50 – 54 | Không tôi cứng | 58 – 60 | 45 – 50 |
Khả năng chống gỉ | Trung bình | Rất tốt | Trung bình | Trung bình thấp |
Độ dẻo dai | Thấp | Cao | Thấp | Thấp |
Ứng dụng chính | Dao, kéo, khuôn | Đồ gia dụng, công nghiệp thực phẩm | Dao cao cấp, ổ trục | Chi tiết máy cơ bản |
Gia công và xử lý bề mặt của Thép Inox 420S45
Gia công:
- Gia công cơ khí: 420S45 có thể gia công tiện, phay, khoan ở trạng thái ủ mềm.
- Gia công nhiệt luyện: Dễ xử lý nhiệt để nâng độ cứng, nhưng cần kiểm soát kỹ để tránh nứt do ứng suất.
- Hàn: Khó hàn, cần dùng que hàn inox martensitic chuyên dụng, hàn với pre-heat ~200°C và ram lại sau hàn để tránh nứt.
Xử lý bề mặt:
- Có thể đánh bóng cơ học đến độ bóng gương (mirror finish).
- Xử lý hóa học như thụ động hóa giúp cải thiện khả năng kháng ăn mòn.
- Phủ lớp Nitriding hoặc PVD tăng độ cứng bề mặt và tuổi thọ công cụ.
Bảo quản và lưu ý khi sử dụng Thép Inox 420S45
- Tránh tiếp xúc lâu dài với môi trường axit, muối hoặc độ ẩm cao để giảm thiểu ăn mòn.
- Khi sử dụng ngoài trời hoặc trong môi trường ẩm ướt, nên phủ bảo vệ hoặc thường xuyên làm sạch bề mặt.
- Đảm bảo nhiệt luyện đúng quy trình để tránh nứt hoặc giòn.
Kết luận
Thép Inox 420S45 là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ cứng cao, khả năng cắt gọt tốt và hình thức sáng đẹp. Dù không có khả năng chống ăn mòn vượt trội như thép không gỉ austenitic, nhưng với đặc tính có thể tôi cứng và dễ đánh bóng, 420S45 là lựa chọn đáng giá trong ngành dao kéo, khuôn mẫu, và dụng cụ cơ khí. Việc sử dụng đúng cách và xử lý nhiệt phù hợp sẽ giúp phát huy tối đa hiệu suất của loại vật liệu này trong sản xuất.
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 |