Vật liệu 1.4021
Th9
Vật liệu 1.4021
Vật liệu 1.4021 là gì?
Vật liệu 1.4021 là một loại thép không gỉ martensitic, thuộc nhóm thép không gỉ Cr (Chromium) với hàm lượng Cr khoảng 12-14% và hàm lượng C (Carbon) trong khoảng 0.16-0.25%. Theo tiêu chuẩn EN/DIN, vật liệu này còn được biết đến với ký hiệu X20Cr13. Đây là một loại thép không gỉ được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cơ khí, y tế, công nghiệp chế tạo dao kéo, nhờ sự cân bằng giữa khả năng chống ăn mòn, độ cứng và độ bền cơ học.
Khác với các thép austenitic như 304 hay 316, thép không gỉ 1.4021 có cấu trúc martensitic, có thể tăng độ cứng thông qua quá trình tôi và ram. Chính vì thế, đây là vật liệu được ưu tiên trong những ứng dụng yêu cầu tính chịu mài mòn và độ bền cơ học cao hơn là khả năng chống ăn mòn tuyệt đối.
Thành phần hóa học của vật liệu 1.4021
Vật liệu 1.4021 được đặc trưng bởi thành phần hóa học tiêu chuẩn như sau (theo EN 10088):
- C (Carbon): 0.16 – 0.25%
- Cr (Chromium): 12.0 – 14.0%
- Mn (Manganese): ≤ 1.0%
- Si (Silicon): ≤ 1.0%
- P (Phosphorus): ≤ 0.04%
- S (Sulfur): ≤ 0.03%
- Ni (Nickel): có thể có vết hoặc rất thấp
Thành phần Cr cao giúp tạo lớp màng thụ động chống ăn mòn, trong khi hàm lượng C ở mức trung bình cho phép tăng cứng thông qua nhiệt luyện.
Tính chất cơ lý của vật liệu 1.4021
- Mật độ: ~7.75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1450 – 1510 °C
- Độ cứng (sau khi tôi): lên đến 48-52 HRC
- Giới hạn bền kéo (Rm): 750 – 1050 MPa (tùy trạng thái nhiệt luyện)
- Độ giãn dài: 10 – 15%
- Độ dẫn nhiệt: khoảng 25 W/m·K (ở 20°C)
- Điện trở suất: ~0.55 µΩ·m
Khả năng chịu nhiệt của thép 1.4021 tốt hơn so với nhiều loại thép carbon thông thường, tuy nhiên nó không thích hợp cho môi trường có tính ăn mòn cao như nước biển hoặc axit mạnh.
Ưu điểm của vật liệu 1.4021
- Độ cứng cao sau khi tôi và ram, thích hợp cho các chi tiết yêu cầu khả năng chịu mài mòn.
- Khả năng chống ăn mòn trung bình khá, tốt hơn thép carbon thông thường.
- Khả năng gia công cơ khí tốt ở trạng thái ủ mềm, dễ dàng cắt gọt trước khi nhiệt luyện.
- Có thể đánh bóng bề mặt tốt, đạt độ thẩm mỹ cao, phù hợp cho dao kéo và các dụng cụ y tế.
- Chi phí hợp lý, thấp hơn nhiều so với các loại thép không gỉ austenitic như 304 hay 316.
Nhược điểm của vật liệu 1.4021
- Khả năng chống ăn mòn kém hơn thép không gỉ austenitic (304, 316).
- Giòn hơn ở nhiệt độ thấp, do cấu trúc martensitic.
- Khó hàn hơn các thép không gỉ khác, dễ nứt khi hàn.
- Không phù hợp trong môi trường có tính khử mạnh hoặc chứa chloride cao (như nước biển).
Ứng dụng của vật liệu 1.4021
Nhờ vào đặc tính cân bằng giữa độ bền và khả năng chống ăn mòn, vật liệu 1.4021 được sử dụng trong nhiều lĩnh vực:
- Dao kéo gia dụng và dao công nghiệp: dao nhà bếp, dao mổ, dao cắt công nghiệp.
- Dụng cụ y tế: kẹp, kéo y tế, dụng cụ phẫu thuật.
- Chi tiết cơ khí: trục bơm, van, vòng bi, bu-lông, đai ốc.
- Ngành ô tô: chi tiết chịu tải và ma sát cao.
- Ngành năng lượng: linh kiện turbine, chi tiết trong hệ thống áp suất.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu 1.4021
- Ủ mềm:
- Nhiệt độ: 740 – 800 °C
- Làm nguội chậm trong lò
- Mục đích: giảm độ cứng, cải thiện khả năng gia công
- Tôi:
- Nhiệt độ: 950 – 1050 °C
- Làm nguội nhanh trong dầu hoặc không khí
- Mục đích: tạo cấu trúc martensite, tăng độ cứng
- Ram:
- Nhiệt độ: 200 – 400 °C
- Giữ nhiệt rồi làm nguội trong không khí
- Mục đích: giảm ứng suất, cải thiện độ dẻo dai, kiểm soát độ cứng mong muốn
Gia công vật liệu 1.4021
- Gia công cơ khí: tốt ở trạng thái ủ mềm, tuy nhiên cần sử dụng dụng cụ cắt cứng (carbide).
- Gia công nhiệt: có thể rèn ở 1100 – 900 °C.
- Hàn: không dễ hàn, cần tiền nhiệt và ram giảm ứng suất sau hàn.
- Gia công bề mặt: có thể mạ, đánh bóng hoặc phủ bảo vệ để nâng cao khả năng chống ăn mòn.
Kết luận
Vật liệu 1.4021 (X20Cr13) là một loại thép không gỉ martensitic quan trọng, mang lại sự cân bằng giữa khả năng chống ăn mòn và độ cứng cao. Với thành phần Cr ~13% và C trung bình, nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cơ học và khả năng chịu mài mòn, như dao kéo, dụng cụ y tế, chi tiết cơ khí và công nghiệp chế tạo.
Mặc dù không chống ăn mòn tốt bằng các thép không gỉ austenitic, nhưng với chi phí hợp lý và khả năng nhiệt luyện linh hoạt, 1.4021 vẫn là một lựa chọn tối ưu trong nhiều ngành 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 |
Thép không gỉ 1.4372
Thép không gỉ 1.4372 Thép không gỉ 1.4372 là gì? Thép không gỉ 1.4372, còn [...]
Th10
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 96
Láp Tròn Đặc Inox 303 Phi 96 – Vật Liệu Gia Công Cơ Khí Cao [...]
Th4
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 500
Láp Tròn Đặc Inox 440 Phi 500 – Độ Cứng Cao, Chịu Mài Mòn Xuất [...]
Th5
Vật liệu Z10CN18.09
Vật liệu Z10CN18.09 Vật liệu Z10CN18.09 là gì? Vật liệu Z10CN18.09 là một loại thép [...]
Th11
Inox 1.4432
Inox 1.4432 Inox 1.4432 là gì? Inox 1.4432 là một loại thép không gỉ austenitic [...]
Th10
Láp Tròn Đặc Inox Nhật Bản Phi 28
Láp Tròn Đặc Inox Nhật Bản Phi 28 – Chất Lượng Cao, Ứng Dụng Đa [...]
Th5
Vật liệu 329J3L
Vật liệu 329J3L Vật liệu 329J3L là gì? Vật liệu 329J3L là một loại thép [...]
Th10
