Thép không gỉ STS440A
Thép không gỉ STS440A là gì?
Thép không gỉ STS440A là một loại thép martensitic có hàm lượng carbon cao, thuộc nhóm thép không gỉ 440 series (gồm 440A, 440B, 440C). Đây là mác thép được phát triển để đáp ứng các yêu cầu vừa có khả năng chống ăn mòn tốt vừa có độ cứng và khả năng chịu mài mòn cao sau khi nhiệt luyện. STS440A thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tính bền, khả năng giữ cạnh sắc và độ bền kéo lớn.
So với 440B và 440C, thép không gỉ STS440A có hàm lượng carbon thấp hơn, do đó độ cứng tối đa sau nhiệt luyện cũng thấp hơn, nhưng đổi lại thép có độ dẻo tốt hơn và chống ăn mòn cao hơn. Chính sự cân bằng này khiến STS440A được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất dao, dụng cụ, vòng bi, chi tiết cơ khí và thiết bị y tế.
Thành phần hóa học của thép không gỉ STS440A
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của STS440A được kiểm soát chặt chẽ để đạt được độ cứng cao sau khi tôi và ram, đồng thời vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn. Bảng dưới đây thể hiện tỷ lệ thành phần điển hình:
- Carbon (C): 0.60 – 0.75%
- Chromium (Cr): 16.0 – 18.0%
- Manganese (Mn): ≤ 1.00%
- Silicon (Si): ≤ 1.00%
- Phosphorus (P): ≤ 0.04%
- Sulfur (S): ≤ 0.03%
- Sắt (Fe): Thành phần còn lại
Trong đó, hàm lượng carbon đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ cứng, trong khi chromium mang lại khả năng chống oxy hóa và ăn mòn.
Tính chất cơ lý của thép không gỉ STS440A
Tính chất cơ học (sau nhiệt luyện chuẩn):
- Độ cứng Rockwell (HRC): 54 – 58 HRC
- Độ bền kéo (Tensile Strength): ~ 750 – 850 MPa
- Độ giãn dài (Elongation): 2 – 3%
- Độ bền nén: Cao, thích hợp cho chi tiết chịu tải lớn
Tính chất vật lý:
- Khối lượng riêng: ~ 7.74 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: ~ 1480 – 1510 °C
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m·K (ở 100 °C)
- Điện trở suất: 600 nΩ·m
Những tính chất trên cho thấy STS440A có thể đạt được sự cân bằng tốt giữa độ cứng, khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ cứng vừa phải và độ bền cao.
Ưu điểm của thép không gỉ STS440A
- Độ cứng cao: Có thể đạt trên 55 HRC sau nhiệt luyện, phù hợp làm dao, lưỡi cắt.
- Chống mài mòn tốt: Nhờ cấu trúc martensitic và hàm lượng carbon cao.
- Khả năng chống ăn mòn khá tốt: Tốt hơn so với thép carbon thông thường, đặc biệt trong môi trường khô.
- Giữ cạnh sắc lâu: Rất được ưa chuộng trong ngành sản xuất dao kéo.
- Giá thành hợp lý: Thấp hơn 440B và 440C nhưng vẫn đáp ứng tốt yêu cầu của nhiều ứng dụng.
Nhược điểm của thép không gỉ STS440A
- Độ dẻo thấp: Khả năng uốn dẻo kém so với thép austenitic như 304 hay 316.
- Độ dai va đập hạn chế: Có thể bị nứt vỡ khi chịu tải trọng va đập mạnh.
- Khó gia công: Do độ cứng cao, cần dụng cụ cắt chuyên dụng.
- Chống ăn mòn kém hơn thép austenitic: Không thích hợp trong môi trường axit mạnh, muối biển.
Ứng dụng của thép không gỉ STS440A
Với những ưu điểm nổi bật, STS440A được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Ngành dao kéo: Dao nhà bếp, dao cạo, dao gọt, kéo cắt.
- Công nghiệp y tế: Dụng cụ phẫu thuật, kẹp y tế, dao mổ.
- Công nghiệp cơ khí: Bánh răng, trục, vòng bi, chi tiết máy chịu mài mòn.
- Công nghiệp ô tô: Trục truyền động, chi tiết chịu tải.
- Hàng tiêu dùng: Dụng cụ cầm tay, kéo, dao bỏ túi.
Quy trình nhiệt luyện thép không gỉ STS440A
Để đạt được độ cứng và tính chất cơ học tối ưu, thép không gỉ STS440A cần trải qua quy trình nhiệt luyện bao gồm:
- Ủ mềm (Annealing):
- Nhiệt độ: 850 – 900 °C
- Làm nguội trong lò hoặc không khí
- Mục đích: giảm ứng suất nội, cải thiện khả năng gia công
- Tôi (Quenching):
- Nhiệt độ nung: 1010 – 1065 °C
- Làm nguội nhanh bằng dầu hoặc khí
- Giúp thép đạt cấu trúc martensitic với độ cứng cao
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 150 – 370 °C (tùy theo yêu cầu độ cứng)
- Làm nguội trong không khí
- Giúp giảm giòn, tăng độ bền và ổn định cấu trúc
Quy trình gia công CNC thép không gỉ STS440A
1. Tiện (Turning)
- Dụng cụ cắt: Dao tiện carbide phủ TiAlN hoặc CBN để chống mài mòn.
- Tốc độ cắt (Vc): 30 – 60 m/phút.
- Chiều sâu cắt (ap): 0.2 – 2 mm.
- Tốc độ tiến dao (f): 0.05 – 0.25 mm/vòng.
- Lưu ý: Dùng dung dịch làm mát để giảm nhiệt, tránh biến cứng bề mặt.
2. Khoan (Drilling)
- Mũi khoan: HSS-Co (thép gió chứa cobalt) hoặc mũi khoan carbide.
- Tốc độ cắt: 8 – 15 m/phút.
- Tốc độ tiến dao: 0.05 – 0.20 mm/vòng.
- Yêu cầu: Thường xuyên thoát phoi, dùng dầu cắt gọt để tránh kẹt mũi khoan.
3. Mài (Grinding)
- Đá mài: Al2O3 hoặc CBN.
- Tốc độ mài: 20 – 35 m/s.
- Chiều sâu mài: 0.01 – 0.05 mm/lượt.
- Lưu ý: Dùng dung dịch làm mát để hạn chế biến dạng nhiệt, tránh nứt bề mặt.
Quy trình gia công CNC trên cho phép thép STS440A đạt độ chính xác cao, bề mặt sáng bóng, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trong cơ khí chính xác.
Phân tích thị trường tiêu thụ thép không gỉ STS440A
Hiện nay, nhu cầu thép không gỉ martensitic nói chung và STS440A nói riêng ngày càng tăng. Một số xu hướng nổi bật:
- Ngành công nghiệp dao kéo: Thị trường dao cao cấp tại Nhật Bản, Đức, Mỹ ưa chuộng STS440A do giữ cạnh tốt và giá hợp lý.
- Công nghiệp y tế: STS440A dần thay thế thép carbon trong các dụng cụ mổ nhờ tính kháng khuẩn và chống gỉ.
- Thị trường Việt Nam: Chủ yếu nhập khẩu từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, với nhu cầu lớn trong sản xuất dao, dụng cụ cơ khí.
Dự báo, trong 5 năm tới, nhu cầu STS440A sẽ tiếp tục tăng do xu hướng sản xuất dao kéo cao cấp và dụng cụ y tế trong nước.
Kết luận
Thép không gỉ STS440A là một loại thép martensitic có nhiều ưu điểm nổi bật như độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt, chống ăn mòn vừa phải và giá thành hợp lý. Nhờ vào sự cân bằng giữa tính năng và chi phí, STS440A trở thành lựa chọn tối ưu cho nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là sản xuất dao kéo, dụng cụ y tế và chi tiết máy.
Tuy có một số hạn chế về độ dẻo và khả năng chống ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt, nhưng với quy trình nhiệt luyện và gia công CNC phù hợp, STS440A vẫn mang lại hiệu suất vượt trội. Đây chính là lý do vì sao thép không gỉ STS440A ngày càng chiếm lĩnh thị trường và được các doanh nghiệp cơ khí tin dùng.
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 |