Vật liệu 1Cr12
Vật liệu 1Cr12 là gì?
Vật liệu 1Cr12 là một loại thép không gỉ martensitic có hàm lượng crôm khoảng 11,5 – 13%, được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp cơ khí, năng lượng và hóa chất. Đây là mác thép thuộc tiêu chuẩn GB/T của Trung Quốc, tương đương với các mác thép quốc tế khác như X20Cr13 (EN), SUS410 (JIS), 410 (AISI/ASTM).
Đặc điểm nổi bật của 1Cr12 là có độ bền cơ học cao, khả năng chịu mài mòn tốt, chống oxi hóa ở nhiệt độ cao và có thể hóa bền bằng nhiệt luyện. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn của nó ở môi trường khắc nghiệt không bằng thép austenitic (304, 316).
1Cr12 được ứng dụng nhiều trong sản xuất turbine, trục bơm, van, bulông chịu tải, dao cắt, khuôn mẫu và các chi tiết làm việc trong điều kiện ma sát, nhiệt độ và áp suất cao.
Thành phần hóa học của Vật liệu 1Cr12
Thành phần hợp kim điển hình của 1Cr12 (% khối lượng):
- C (Carbon): 0,15 – 0,20%
- Si (Silic): ≤ 0,60%
- Mn (Mangan): ≤ 0,60%
- Cr (Crôm): 11,5 – 13,0%
- P (Phốt pho): ≤ 0,030%
- S (Lưu huỳnh): ≤ 0,020%
- Ni (Niken): ≤ 0,60% (thường rất thấp hoặc không có)
Vai trò của các nguyên tố
- Crôm (Cr): Tạo màng oxit bảo vệ, tăng khả năng chống ăn mòn và oxi hóa ở nhiệt độ cao.
- Carbon (C): Tăng độ cứng, độ bền kéo nhưng làm giảm độ dai.
- Silic (Si): Khử oxy, tăng độ bền nhiệt.
- Mangan (Mn): Cải thiện độ bền và tính hàn.
- Lưu huỳnh (S): Có hại cho tính dẻo nhưng giúp cải thiện khả năng gia công cắt gọt.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 1Cr12
Tính chất cơ học (sau nhiệt luyện)
- Độ bền kéo (Rm): 450 – 650 MPa
- Giới hạn chảy (Rp0.2): 280 – 400 MPa
- Độ giãn dài (A5): ≥ 18%
- Độ cứng (HB): 170 – 220 HB (trạng thái ủ)
- Độ cứng sau tôi: 35 – 45 HRC
Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: 7,75 g/cm³
- Độ dẫn nhiệt: 24 W/m·K
- Điện trở suất: 0,55 µΩ·m
- Nhiệt độ làm việc tối đa: ~600°C
- Từ tính: Có từ tính mạnh (thuộc nhóm martensitic).
Ưu điểm của Vật liệu 1Cr12
- Độ bền cơ học cao, có thể chịu tải nặng và va đập.
- Chịu nhiệt tốt, chống oxi hóa ở 500 – 600°C.
- Gia công nhiệt luyện linh hoạt, có thể điều chỉnh cơ tính theo yêu cầu.
- Giá thành hợp lý, rẻ hơn nhiều so với thép không gỉ austenitic.
- Có từ tính, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tính chất này.
Nhược điểm của Vật liệu 1Cr12
- Chống ăn mòn kém trong môi trường clorua, axit mạnh.
- Độ dai thấp hơn inox austenitic, dễ giòn khi nhiệt luyện sai chế độ.
- Khó hàn, cần gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn.
- Khó gia công khi đã tôi cứng, đòi hỏi dụng cụ cắt gọt chuyên dụng.
Quy trình nhiệt luyện Vật liệu 1Cr12
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 750 – 800°C
- Làm nguội trong lò
- Giúp giảm ứng suất, cải thiện khả năng gia công.
- Tôi (Quenching):
- Nhiệt độ: 980 – 1050°C
- Làm nguội trong dầu hoặc khí.
- Tạo tổ chức martensit, tăng độ cứng.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 200 – 600°C
- 200 – 300°C: giữ độ cứng cao.
- 500 – 600°C: cân bằng độ dai và độ bền.
Gia công cơ khí Vật liệu 1Cr12
- Tiện, phay, khoan: dễ gia công ở trạng thái ủ, khó hơn nhiều sau khi tôi.
- Mài: thường dùng để đạt độ chính xác và độ bóng cao.
- Hàn: hạn chế, cần kỹ thuật đặc biệt.
- Rèn: tiến hành ở 1100 – 1200°C, làm nguội chậm.
Ứng dụng của Vật liệu 1Cr12
- Ngành năng lượng:
- Cánh turbine, trục turbine.
- Buồng đốt và chi tiết chịu nhiệt.
- Ngành cơ khí chế tạo:
- Trục, bánh răng, bulông, đai ốc.
- Dao cắt, kéo, lưỡi dao công nghiệp.
- Ngành dầu khí và hóa chất:
- Van, bơm, phụ kiện chịu áp suất.
- Ngành khuôn mẫu:
- Khuôn dập, khuôn ép nhựa.
So sánh Vật liệu 1Cr12 với các thép tương đương
Thuộc tính | 1Cr12 | 2Cr13 | SUS304 | SUS316 |
---|---|---|---|---|
Cr (%) | 11,5 – 13 | 12 – 14 | 18 – 20 | 16 – 18 |
C (%) | 0,15 – 0,20 | 0,16 – 0,25 | ≤0,08 | ≤0,08 |
Độ cứng (HRC) | 35 – 45 | 45 – 50 | ≤20 | ≤20 |
Chống ăn mòn | Trung bình | Tốt hơn | Rất cao | Rất cao |
Chịu nhiệt | 500 – 600°C | 500 – 600°C | 400°C | 450°C |
Từ tính | Có | Có | Không | Không |
Kết luận
Vật liệu 1Cr12 là thép không gỉ martensitic có độ bền cơ học cao, chịu nhiệt tốt, giá thành hợp lý và phù hợp cho các ứng dụng cơ khí, turbine, trục bơm, van, dao cắt. Tuy nhiên, thép có khả năng chống ăn mòn hạn chế, đặc biệt trong môi trường clorua và axit, do đó cần cân nhắc lựa chọn đúng mục đích.
Đây là lựa chọn tối ưu cho ngành năng lượng, cơ khí chế tạo, dầu khí và khuôn mẫu khi yêu cầu vật liệu vừa cứng, vừa chịu nhiệt, vừa bền trong môi trường làm việc khắc nghiệt.
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 |