Thép không gỉ 20Cr13
Th8
Thép không gỉ 20Cr13
Thép không gỉ 20Cr13 là gì?
Thép không gỉ 20Cr13 là một loại thép không gỉ martensitic có hàm lượng crom khoảng 12–14%, cacbon ở mức trung bình, được tiêu chuẩn hóa trong nhiều hệ thống như GB (Trung Quốc), tương đương với SUS420J2 (Nhật Bản) hoặc 1.4021 (EN). Với sự kết hợp giữa khả năng chống ăn mòn, độ cứng cao sau nhiệt luyện và độ bền tốt, thép 20Cr13 thường được ứng dụng trong chế tạo dao cắt, chi tiết máy, tuabin, trục bơm và nhiều thiết bị cơ khí chịu mài mòn trong môi trường ăn mòn nhẹ.
Loại thép này là phiên bản cải tiến từ 12Cr13, với hàm lượng cacbon cao hơn giúp tăng độ cứng sau nhiệt luyện, đồng thời vẫn duy trì được khả năng chống ăn mòn khá tốt nhờ thành phần crom ổn định.
Thành phần hóa học của thép không gỉ 20Cr13
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| C (Carbon) | 0.16 – 0.25 |
| Si (Silic) | ≤ 1.00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 1.00 |
| P (Phospho) | ≤ 0.035 |
| S (Lưu huỳnh) | ≤ 0.030 |
| Cr (Chromium) | 12.0 – 14.0 |
| Ni (Nickel) | ≤ 0.60 |
| Fe (Sắt) | Còn lại |
Thành phần này cho phép thép 20Cr13 có khả năng tôi luyện đạt độ cứng cao (lên đến 50–55 HRC), trong khi crom tạo lớp màng oxit bảo vệ giúp chống oxy hóa và ăn mòn.
Tính chất cơ lý của thép không gỉ 20Cr13
- Độ bền kéo (σb): ≥ 750 MPa (sau tôi và ram).
- Giới hạn chảy (σ0.2): ≥ 450 MPa.
- Độ giãn dài tương đối (δ5): ≥ 12%.
- Độ cứng (sau tôi): 50–55 HRC.
- Mật độ: 7,75 g/cm³.
- Nhiệt độ nóng chảy: 1450–1500°C.
- Tính hàn: Khó hàn do hàm lượng cacbon và crom cao, thường yêu cầu gia nhiệt trước và xử lý sau hàn.
- Khả năng chống ăn mòn: Tốt trong môi trường khí quyển, dầu, nước, nhưng kém hơn trong môi trường chứa axit mạnh hoặc clorua.
Ưu điểm của thép không gỉ 20Cr13
- Có thể đạt độ cứng và độ bền cao sau khi nhiệt luyện.
- Khả năng chống mài mòn tốt, phù hợp với chi tiết cơ khí làm việc trong điều kiện khắc nghiệt.
- Dễ gia công cơ khí hơn so với các loại thép không gỉ austenitic.
- Giá thành thấp hơn inox austenitic (304, 316) nhưng vẫn đáp ứng tốt yêu cầu chống ăn mòn trong môi trường nhẹ.
Nhược điểm của thép không gỉ 20Cr13
- Tính hàn kém, dễ nứt khi hàn.
- Độ dẻo thấp hơn các loại inox austenitic.
- Khả năng chống ăn mòn không cao bằng các loại thép không gỉ crom-niken.
- Nhạy cảm với môi trường clorua (dễ bị rỗ).
Quy trình nhiệt luyện thép không gỉ 20Cr13
1. Quá trình ủ (Annealing)
- Mục đích: Làm giảm ứng suất, tăng tính dẻo và cải thiện khả năng gia công.
- Chế độ: Nhiệt độ ủ khoảng 750–800°C, sau đó làm nguội chậm trong lò.
- Kết quả: Tổ chức ferrite + carbide phân bố, độ cứng giảm xuống khoảng 200 HB, dễ dàng gia công cơ khí.
2. Quá trình tôi (Quenching)
- Mục đích: Tăng độ cứng và độ bền cho thép.
- Chế độ: Nung thép ở nhiệt độ 980–1050°C, sau đó làm nguội nhanh trong dầu hoặc không khí.
- Kết quả: Tổ chức martensite hình thành, độ cứng đạt 50–55 HRC.
3. Quá trình ram (Tempering)
- Mục đích: Loại bỏ ứng suất bên trong, tăng độ dai và độ ổn định kích thước.
- Chế độ: Ram ở nhiệt độ 200–400°C (ram thấp) để giữ độ cứng cao; hoặc ram ở 500–600°C (ram cao) nếu cần cân bằng giữa độ bền và độ dẻo.
- Kết quả: Tổ chức mactenxit ram + carbide, thép đạt độ cứng ổn định và khả năng chống nứt gãy tốt hơn.
Ứng dụng của thép không gỉ 20Cr13
- Dao cắt công nghiệp, dao nhà bếp, dao y tế.
- Trục bơm, bánh công tác tuabin, cánh quạt.
- Van, bu-lông, lò xo chịu ăn mòn.
- Chi tiết cơ khí chịu mài mòn trong môi trường có độ ẩm, dầu, khí.
- Dụng cụ đo lường, vòng bi, khuôn mẫu.
So sánh thép không gỉ 20Cr13 với các mác thép tương tự
| Đặc tính | 12Cr13 | 20Cr13 | 30Cr13 |
|---|---|---|---|
| Hàm lượng C (%) | 0.08–0.15 | 0.16–0.25 | 0.26–0.35 |
| Độ cứng sau tôi (HRC) | 40–48 | 50–55 | 55–58 |
| Độ bền kéo (MPa) | ~650 | ~750 | ~850 |
| Khả năng chống ăn mòn | Tốt | Tốt | Trung bình |
| Khả năng gia công | Dễ | Trung bình | Khó hơn |
| Ứng dụng chính | Trục, van, chi tiết nhẹ | Dao cắt, trục bơm | Dao cao cấp, lưỡi kéo, dụng cụ cắt chính xác |
Các tiêu chuẩn áp dụng cho thép không gỉ 20Cr13
- GB/T 1220 (Trung Quốc): Thép không gỉ thanh cán.
- ASTM A276 (Mỹ): Thép không gỉ dạng thanh và hình.
- DIN EN 10088 (Châu Âu): Tiêu chuẩn inox không gỉ.
- JIS G4303 (Nhật Bản): SUS420J2 – tương đương 20Cr13.
Kết luận
Thép không gỉ 20Cr13 là một loại thép martensitic được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng đạt độ cứng cao, chống mài mòn và chịu ăn mòn trong môi trường nhẹ. Với ưu điểm về giá thành hợp lý, tính năng cơ lý tốt sau nhiệt luyện, loại thép này là lựa chọn phù hợp cho nhiều ứng dụng trong cơ khí chế tạo, công nghiệp dao cắt và thiết bị công nghiệp.
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 316 Phi 60
Láp Tròn Đặc Inox 316 Phi 60 – Vật Liệu Chịu Nhiệt Và Chống Ăn [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 630 Phi 100
Láp Tròn Đặc Inox 630 Phi 100 – Độ Bền Vượt Trội, Chống Gỉ Hiệu [...]
Th5
Shim Chêm Đồng 0.6mm
Shim Chêm Đồng 0.6mm Shim Chêm Đồng 0.6mm là gì? Shim Chêm Đồng 0.6mm là [...]
Th7
Đồng 2.0065 Có Tương Thích Với Công Nghệ Hàn TIG Hoặc MIG Không
Đồng 2.0065 Có Tương Thích Với Công Nghệ Hàn TIG Hoặc MIG Không? Đồng 2.0065 [...]
Th4
Thép 12Cr18Mn9Ni5N
Thép 12Cr18Mn9Ni5N Thép 12Cr18Mn9Ni5N là gì? Thép 12Cr18Mn9Ni5N là thép không gỉ austenit chất lượng [...]
Th9
