Vật liệu 2371
Vật liệu 2371 là gì?
Vật liệu 2371 là loại thép hợp kim Cr-Mo (Crom – Molypden) có độ bền cao, khả năng chịu tải trọng lớn và tính ổn định cơ học tốt sau nhiệt luyện. Theo tiêu chuẩn quốc tế, vật liệu này tương đương với AISI 4140, DIN 42CrMo4, hoặc JIS SCM440 – một trong những loại thép hợp kim được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành cơ khí chế tạo, ô tô, dầu khí và khuôn mẫu.
Nhờ thành phần hợp kim có Crom và Molypden cân đối, thép 2371 có khả năng chịu mài mòn, chịu nhiệt và chống nứt tốt hơn so với thép carbon thông thường. Đây là loại thép thường được lựa chọn cho trục máy, bánh răng, khớp nối, bu lông chịu lực và các chi tiết truyền động yêu cầu độ bền cao.
Thành phần hóa học của vật liệu 2371
| Nguyên tố | Ký hiệu | Tỷ lệ (%) |
|---|---|---|
| Carbon | C | 0.38 – 0.43 |
| Silicon | Si | 0.15 – 0.40 |
| Mangan | Mn | 0.60 – 0.90 |
| Chromium | Cr | 0.90 – 1.20 |
| Molybdenum | Mo | 0.15 – 0.30 |
| Phosphorus | P | ≤ 0.035 |
| Sulfur | S | ≤ 0.035 |
| Sắt (Iron) | Fe | Còn lại |
Thành phần hợp kim này giúp 2371 có độ cứng, độ dai và khả năng chịu nhiệt vượt trội, đặc biệt sau khi qua quá trình tôi và ram đúng quy trình.
Tính chất cơ lý của vật liệu 2371
| Tính chất | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Tỷ trọng | 7.85 g/cm³ |
| Giới hạn bền kéo (Rm) | 850 – 1100 MPa |
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | 600 – 850 MPa |
| Độ giãn dài (%) | 12 – 16 |
| Độ dai va đập (KV) | ≥ 40 J |
| Độ cứng sau tôi | 28 – 40 HRC |
| Độ cứng tối đa (ram thấp) | 50 – 52 HRC |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | 450 – 500°C |
Với tổ chức mịn, độ dai cao và khả năng chịu mỏi tốt, vật liệu 2371 có thể sử dụng cho cả chi tiết chịu tải trọng động, chịu va đập và hoạt động liên tục trong điều kiện khắc nghiệt.
Ưu điểm của vật liệu 2371
- Độ bền cơ học cao:
Thép 2371 có thể đạt độ bền kéo lên tới 1100 MPa sau nhiệt luyện, đảm bảo làm việc an toàn trong điều kiện tải nặng. - Chịu mài mòn và chịu nhiệt tốt:
Crom và Molypden tăng cường khả năng chống mòn, giữ ổn định cơ tính ở nhiệt độ cao. - Tính dẻo và dai va đập cao:
Không bị gãy giòn khi chịu va đập hoặc tải trọng thay đổi liên tục. - Ổn định kích thước sau nhiệt luyện:
Hạn chế cong vênh hoặc nứt khi tôi và ram đúng chế độ. - Gia công cơ khí tốt:
Ở trạng thái ủ, thép dễ tiện, phay, khoan và tạo ren chính xác. - Có thể hàn được:
Nếu áp dụng phương pháp hàn phù hợp và preheat đúng nhiệt độ (250 – 300°C).
Nhược điểm của vật liệu 2371
- Khả năng chống ăn mòn thấp hơn inox, cần phủ hoặc mạ bảo vệ nếu dùng ngoài trời.
- Chi phí cao hơn thép carbon thường (như C45, 1045).
- Yêu cầu nhiệt luyện nghiêm ngặt: nếu tôi không đúng chế độ có thể gây nứt giòn hoặc giảm cơ tính.
- Giảm khả năng hàn nếu không kiểm soát tốt nhiệt độ.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu 2371
1. Ủ (Annealing)
- Nhiệt độ: 830 – 870°C
- Làm nguội: Trong lò hoặc không khí tĩnh.
- Mục đích: Giảm ứng suất nội, tăng tính dẻo, dễ gia công cơ khí.
2. Tôi (Quenching)
- Nhiệt độ: 840 – 870°C
- Môi trường làm nguội: Dầu hoặc không khí cưỡng bức.
- Mục đích: Tạo tổ chức martensit, tăng độ cứng và bền kéo.
3. Ram (Tempering)
- Nhiệt độ: 450 – 650°C (tùy yêu cầu cơ tính).
- Mục đích: Giảm ứng suất, tăng độ dai và ổn định cơ học.
- Ram thấp (450°C): đạt độ cứng cao 45–50 HRC.
- Ram cao (600°C): tăng độ dẻo và chịu va đập.
4. Tôi bề mặt (Surface Hardening)
- Có thể áp dụng tôi cao tần (induction hardening) cho chi tiết chịu mài mòn, giúp lớp ngoài đạt 50–55 HRC trong khi lõi vẫn dai.
Gia công cơ khí vật liệu 2371
Gia công nguội
- Dễ cán, dập, uốn ở trạng thái ủ.
- Nên dùng dầu bôi trơn để giảm ma sát và nứt mép.
Gia công cắt gọt
- Ở trạng thái ủ, 2371 dễ tiện, phay, khoan.
- Ở trạng thái tôi, cần dao hợp kim cứng (carbide) và dung dịch làm mát liên tục.
- Tốc độ cắt (Vc): 35 – 60 m/phút.
- Tiến dao: 0.15 – 0.25 mm/vòng.
Gia công nhiệt
- Có thể gia công nhiệt như uốn nóng, rèn ở nhiệt độ 1100 – 850°C.
- Không nên rèn dưới 800°C để tránh nứt rìa.
Hàn
- Preheat: 250 – 300°C.
- Giữ nhiệt sau hàn: 550 – 600°C.
- Que hàn khuyến nghị: E8018-B2 hoặc E10018-D2.
Ứng dụng của vật liệu 2371
Thép 2371 được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhờ tính năng cơ học ổn định và khả năng chịu tải cao:
- Ngành cơ khí chế tạo:
- Trục máy, bánh răng, trục khuỷu, trục cam, bạc lót.
- Khớp nối, trục truyền động, ty đẩy, bulong chịu tải.
- Ngành dầu khí và năng lượng:
- Trục bơm, van áp lực, chi tiết thiết bị khoan, ống chịu nhiệt.
- Ngành ô tô:
- Trục truyền, khớp cầu, chi tiết hộp số, đòn bẩy.
- Ngành khuôn mẫu:
- Khuôn ép nhựa chịu tải trung bình, khuôn dập nguội, khuôn rèn nóng.
- Ngành hàng không & cơ giới:
- Các chi tiết kết cấu yêu cầu độ bền cao, ổn định lâu dài.
So sánh vật liệu 2371 với các loại thép tương đương
| Mác thép | Thành phần chính | Đặc điểm | Ứng dụng |
|---|---|---|---|
| 2371 (42CrMo4) | Cr-Mo | Cân bằng giữa độ bền & độ dai | Trục, bánh răng |
| 2344 (H13) | Cr-Mo-V | Chịu nhiệt cao, khuôn nóng | Khuôn đúc áp lực |
| 2322 (AISI 4145) | Cr-Mo cao hơn | Bền kéo cao hơn, ít dẻo hơn | Trục nặng, ty khoan |
| SKD11 (1.2379) | Cr cao | Siêu cứng, chống mài mòn | Khuôn dập nguội |
| S45C (C45) | C trung bình | Dễ gia công, giá rẻ | Chi tiết thông thường |
Như vậy, thép 2371 là lựa chọn tối ưu cho những ứng dụng yêu cầu độ bền kéo và độ dai hài hòa, trong khi vẫn gia công dễ dàng và ổn định kích thước.
Thị trường và nguồn cung vật liệu 2371
Hiện nay, vật liệu 2371 được nhập khẩu chủ yếu từ Nhật Bản, Đức, Hàn Quốc và Trung Quốc. Dạng cung cấp phổ biến gồm:
- Thép tròn đặc (Round Bar)
- Thép tấm (Plate)
- Thép rèn (Forged Bar)
- Phôi tiện CNC
Các nhà máy nổi tiếng sản xuất thép 2371 gồm: Böhler (Áo), Sanyo (Nhật), Dongbei (Trung Quốc) và POSCO (Hàn Quốc).
Tại Việt Nam, Công ty TNHH MTV Vật Liệu Titan là đơn vị phân phối chính thức thép 2371 với đầy đủ chứng chỉ CO-CQ, nhận cắt lẻ, gia công CNC và tôi ram theo yêu cầu.
Kết luận
Vật liệu 2371 (tương đương 42CrMo4 / AISI 4140) là loại thép hợp kim Cr-Mo có độ bền kéo cao, chịu tải tốt, dẻo dai và ổn định cơ học tuyệt vời. Đây là một trong những loại thép đa dụng nhất hiện nay, phù hợp cho ngành cơ khí chế tạo, dầu khí, năng lượng, khuôn mẫu và ô tô.
Với khả năng nhiệt luyện linh hoạt, gia công dễ, và độ tin cậy cao trong vận hành, thép 2371 là vật liệu không thể thiếu trong các ứng dụng công nghiệp hiện đại.
CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN
Chuyên cung cấp thép hợp kim chế tạo: 2322, 2332, 2344, 2371, 42CrMo4, 34CrNiMo6, 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 |

