Vật liệu 2346
Vật liệu 2346 là gì?
Vật liệu 2346 là một loại thép hợp kim Cr-Ni-Mo (Crom – Niken – Molypden) có độ bền cao, độ dai tốt và khả năng chịu mài mòn vượt trội. Đây là thép hợp kim kết cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí chế tạo, hàng không, ô tô và năng lượng, đặc biệt cho những chi tiết máy chịu tải trọng lớn và va đập mạnh.
Theo tiêu chuẩn quốc tế, thép 2346 thường tương đương với các mác thép như AISI 4340, 36NiCrMo16, hoặc SNCM447, được biết đến với khả năng chịu mỏi, độ cứng cao và dễ nhiệt luyện. Cấu trúc tổ chức martensit sau khi tôi giúp thép có khả năng chịu lực cực tốt mà vẫn duy trì được độ dẻo nhất định.
Thành phần hóa học của vật liệu 2346
Thành phần hóa học của thép 2346 được thiết kế tối ưu cho hiệu suất cơ học cao, khả năng chịu mỏi và mài mòn tốt.
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | 0.35 – 0.42 |
| Silicon (Si) | 0.20 – 0.40 |
| Mangan (Mn) | 0.50 – 0.80 |
| Crom (Cr) | 0.80 – 1.20 |
| Niken (Ni) | 1.50 – 1.80 |
| Molypden (Mo) | 0.20 – 0.35 |
| Phốt pho (P) | ≤ 0.035 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0.035 |
Nhờ tỷ lệ Cr + Ni + Mo hợp lý, vật liệu 2346 có độ cứng cao sau tôi, khả năng chống nứt, chống mỏi và chịu mài mòn tốt, đặc biệt trong môi trường chịu tải động hoặc nhiệt độ cao.
Tính chất cơ lý của vật liệu 2346
Sau khi trải qua quá trình tôi và ram đúng tiêu chuẩn, vật liệu 2346 đạt được các thông số cơ học ấn tượng:
| Tính chất | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Khối lượng riêng | 7.85 g/cm³ |
| Giới hạn bền kéo (Tensile Strength) | 950 – 1200 MPa |
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | 750 – 950 MPa |
| Độ giãn dài (Elongation) | 12 – 15% |
| Độ dai va đập (Charpy V-notch) | ≥ 45 J |
| Độ cứng sau tôi | 28 – 36 HRC |
| Độ cứng tối đa (sau ram thấp) | 48 – 52 HRC |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 500°C |
Vật liệu 2346 có độ bền – độ dai – độ cứng cao đồng thời, điều mà ít loại thép hợp kim có thể đạt được. Chính vì thế, nó được ưu tiên dùng cho các chi tiết đòi hỏi độ bền kéo cao, khả năng chịu mỏi và va đập lớn.
Ưu điểm của vật liệu 2346
- Độ bền kéo và giới hạn chảy cao: Đáp ứng yêu cầu của các chi tiết chịu tải nặng, tốc độ quay cao.
- Khả năng chịu mỏi và chịu va đập tốt: Thích hợp cho các bộ phận làm việc lâu dài dưới ứng suất lặp.
- Khả năng chống mài mòn và biến dạng: Thành phần Cr và Mo giúp tăng cứng bề mặt và chống biến dạng nhiệt.
- Ổn định kích thước sau nhiệt luyện: Ít bị cong vênh hoặc nứt trong quá trình tôi – ram.
- Gia công cơ khí tốt: Thép có thể tiện, phay, khoan, mài và gia công CNC dễ dàng khi ở trạng thái ủ.
- Tính hàn chấp nhận được: Có thể hàn được khi tuân thủ quy trình kiểm soát nhiệt độ.
Nhược điểm của vật liệu 2346
- Chi phí cao hơn thép carbon thông thường, do chứa nhiều nguyên tố hợp kim quý.
- Khả năng hàn kém nếu không kiểm soát nhiệt độ: Dễ nứt vùng ảnh hưởng nhiệt khi không preheat.
- Không chống ăn mòn trong môi trường clorua hoặc axit mạnh, cần phủ hoặc mạ bảo vệ khi dùng ngoài trời.
- Yêu cầu quy trình nhiệt luyện nghiêm ngặt, nếu không sẽ làm giảm cơ tính hoặc gây giòn.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu 2346
Để phát huy tối đa đặc tính của thép 2346, cần tuân thủ quy trình nhiệt luyện đúng chuẩn:
1. Ủ (Annealing)
- Nhiệt độ: 830 – 860°C.
- Làm nguội: Trong lò với tốc độ chậm.
- Mục đích: Làm mềm thép, giảm ứng suất nội và dễ gia công cơ khí.
2. Tôi (Quenching)
- Nhiệt độ: 840 – 870°C.
- Môi trường làm nguội: Dầu, hoặc khí trung tính cho chi tiết mỏng.
- Mục đích: Tạo tổ chức martensit, tăng độ cứng và độ bền kéo.
3. Ram (Tempering)
- Nhiệt độ: 400 – 650°C (tùy cơ tính yêu cầu).
- Mục đích: Giảm ứng suất, tăng độ dẻo và độ dai va đập.
4. Ram kép (Double Tempering)
- Dùng cho các chi tiết lớn hoặc chịu tải cực cao, đảm bảo tổ chức ổn định, chống nứt khi sử dụng lâu dài.
Gia công cơ khí vật liệu 2346
Gia công nguội:
- Có thể cán, dập hoặc uốn ở trạng thái ủ.
- Cần dùng dầu bôi trơn để giảm ma sát và tránh nứt mép.
Gia công cắt gọt:
- Dễ thực hiện khi ở trạng thái ủ, nhưng ở trạng thái tôi cứng cần dùng dao hợp kim cứng (carbide).
- Tốc độ cắt trung bình, dùng dung dịch làm mát để tránh biến cứng bề mặt.
Hàn:
- Có thể hàn bằng phương pháp TIG, MIG hoặc hồ quang tay.
- Preheat trước hàn: 250 – 300°C.
- Giữ nhiệt sau hàn: 600°C trong vài giờ.
- Dây hàn dùng loại NiCrMo tương thích, ví dụ: ER80S-B2 hoặc ER110S-G.
Ứng dụng của vật liệu 2346
Nhờ độ bền, độ cứng và khả năng chịu tải cao, vật liệu 2346 được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như:
- Công nghiệp cơ khí chế tạo: Trục, bánh răng, trục cam, trục khuỷu, khớp nối, trục vít.
- Ngành ô tô: Bánh răng hộp số, trục truyền động, trục lái, bulong chịu lực.
- Ngành hàng không: Trục turbine, chi tiết kết cấu chịu ứng suất cao.
- Ngành năng lượng: Trục máy phát điện, trục bơm cao áp, chi tiết chịu tải quay.
- Ngành dầu khí: Van áp lực, chi tiết bơm, khớp nối, phụ kiện đường ống.
- Ngành khuôn mẫu: Khuôn ép nguội, khuôn dập kim loại, khuôn tạo hình chịu tải.
Với khả năng chống mỏi và độ ổn định cao, thép 2346 là lựa chọn hàng đầu cho các chi tiết hoạt động liên tục và đòi hỏi độ tin cậy tuyệt đối.
So sánh vật liệu 2346 với các loại thép hợp kim tương đương
| Mác thép | Thành phần chính | Đặc tính nổi bật | Ứng dụng |
|---|---|---|---|
| 2346 (AISI 4340) | Cr-Ni-Mo | Bền cao, chịu tải lớn | Trục, bánh răng, turbine |
| 2331 (AISI 3310) | Cr-Ni-Mo | Bền trung bình, dẻo tốt | Trục, bulong, chi tiết chịu tải vừa |
| 42CrMo4 | Cr-Mo | Cơ tính tốt, phổ biến, giá thấp | Trục máy, khuôn dập |
| 35NiCrMo6 | Cr-Ni-Mo | Bền, chịu va đập tốt | Bánh răng, trục khuỷu |
| 40Cr | Cr | Phổ thông, dễ gia công | Chi tiết cơ bản, khớp nối |
So với các mác thép khác, vật liệu 2346 nổi bật ở khả năng chịu tải trọng nặng, chống mỏi cơ học và duy trì độ bền ở nhiệt độ cao, do đó được đánh giá cao trong ngành cơ khí và năng lượng.
Thị trường sử dụng vật liệu 2346
Tại Việt Nam, thép hợp kim 2346 ngày càng được ưa chuộng trong chế tạo máy, khuôn mẫu, cơ khí chính xác và sản xuất thiết bị công nghiệp nặng.
Vật liệu này được nhập khẩu chủ yếu từ Nhật Bản, Đức, Hàn Quốc và Trung Quốc, ở dạng thanh tròn, tấm hoặc phôi rèn.
Các doanh nghiệp thường chọn thép 2346 vì:
- Cơ tính ổn định, dễ nhiệt luyện.
- Tính năng tương đương 4340 nhưng giá thành hợp lý hơn.
- Có đầy đủ chứng chỉ CO-CQ, dễ dàng truy xuất nguồn gốc.
Kết luận
Vật liệu 2346 là loại thép hợp kim Cr-Ni-Mo cao cấp có độ bền kéo vượt trội, khả năng chịu tải, chống mỏi và mài mòn tốt. Với tính ổn định cơ học cao, vật liệu này rất phù hợp cho các chi tiết máy chịu tải trọng lớn, làm việc lâu dài và yêu cầu độ chính xác cao.
Nếu bạn đang tìm kiếm một loại thép có độ bền cơ học mạnh mẽ, chịu mỏi tốt, dễ gia công và thích hợp cho gia công CNC, thì thép 2346 là lựa chọn hoàn hảo cho mọi ứng dụng cơ khí hiện đại.
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 |

