Vật liệu 303S21
Th11
Vật liệu 303S21
Vật liệu 303S21 là gì?
Vật liệu 303S21 là một loại thép không gỉ austenit (Austenitic Stainless Steel) thuộc nhóm Cr-Ni (Crom – Niken) được cải tiến bằng cách bổ sung lưu huỳnh (S) nhằm tăng khả năng gia công cơ khí. Đây là mác thép tương đương với AISI 303 theo tiêu chuẩn Mỹ và X10CrNiS18-9 (EN 1.4305) theo tiêu chuẩn châu Âu.
Đặc điểm nổi bật của vật liệu 303S21 là khả năng gia công dễ dàng hơn đáng kể so với inox 304, nhờ hàm lượng lưu huỳnh cao hơn giúp giảm ma sát khi cắt gọt. Vì vậy, 303S21 thường được sử dụng rộng rãi trong các chi tiết yêu cầu độ chính xác cao, sản xuất hàng loạt bằng tiện CNC, phay, khoan hoặc taro ren.
Tuy nhiên, việc thêm lưu huỳnh khiến vật liệu này giảm nhẹ khả năng chống ăn mòn so với 304 hoặc 316, nên 303S21 thường được sử dụng chủ yếu trong môi trường khô, ít có tác nhân ăn mòn mạnh.
Thành phần hóa học của vật liệu 303S21
| Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | ≤ 0.10 |
| Silicon (Si) | ≤ 1.00 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.00 |
| Phosphor (P) | ≤ 0.045 |
| Lưu huỳnh (S) | 0.15 – 0.35 |
| Crom (Cr) | 17.0 – 19.0 |
| Niken (Ni) | 8.0 – 10.0 |
| Nitơ (N) | ≤ 0.10 |
| Sắt (Fe) | Còn lại |
Sự có mặt của lưu huỳnh (S) là yếu tố chính tạo nên sự khác biệt của 303S21 so với inox 304. Lưu huỳnh kết hợp với mangan hình thành MnS, giúp cải thiện đáng kể khả năng phá phoi trong quá trình gia công, giảm hiện tượng dính dao và giúp bề mặt sản phẩm nhẵn hơn.
Tính chất cơ lý của vật liệu 303S21
| Thuộc tính | Giá trị trung bình |
|---|---|
| Giới hạn bền kéo (Rm) | 520 – 750 MPa |
| Giới hạn chảy (Rp0.2) | ≥ 190 MPa |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 40 |
| Độ cứng (HB) | 160 – 190 |
| Tỷ trọng | 7.93 g/cm³ |
| Dẫn nhiệt | 15.0 W/m·K |
| Điện trở suất | 0.72 µΩ·m |
| Nhiệt độ làm việc liên tục | ≤ 870°C |
Tính chất cơ học của 303S21 gần tương tự inox 304, tuy nhiên độ dẻo và khả năng hàn thấp hơn một chút do sự hiện diện của lưu huỳnh.
Vật liệu này giữ được độ bền và độ cứng ổn định ở dải nhiệt độ từ -190°C đến 870°C, tuy nhiên không được khuyến nghị cho môi trường có tính ăn mòn cao hoặc ứng dụng chịu nhiệt độ cực cao liên tục.
Ưu điểm của vật liệu 303S21
- Gia công cơ khí tuyệt vời:
Đây là loại inox có khả năng gia công tốt nhất trong nhóm austenit, đặc biệt khi tiện, phay, khoan hoặc taro. - Bề mặt sản phẩm sau gia công sáng và mịn:
Nhờ phoi ngắn, không bám dao nên bề mặt chi tiết đạt độ bóng cao, phù hợp cho sản phẩm cơ khí chính xác. - Tính ổn định kích thước cao:
Không biến dạng trong quá trình cắt gọt hoặc khi thay đổi nhiệt độ môi trường. - Không nhiễm từ (ở trạng thái ủ):
Giúp sử dụng trong thiết bị điện, điện tử hoặc môi trường yêu cầu phi từ tính. - Dễ xử lý bề mặt:
Có thể đánh bóng, mạ crom hoặc xử lý hóa học dễ dàng.
Nhược điểm của vật liệu 303S21
- Khả năng chống ăn mòn kém hơn inox 304 và 316:
Do có lưu huỳnh nên thép 303S21 dễ bị ăn mòn ở môi trường ẩm, đặc biệt là khi tiếp xúc với dung dịch clorua (như nước biển). - Khả năng hàn kém:
Các hợp chất lưu huỳnh có thể gây nứt nóng khi hàn, vì vậy cần hạn chế hoặc chọn phương pháp hàn đặc biệt. - Không phù hợp cho môi trường có tính oxy hóa cao:
Ở nhiệt độ trên 900°C, khả năng chịu oxy hóa của 303S21 giảm đáng kể. - Chi phí cao hơn thép carbon thông thường:
Mặc dù dễ gia công hơn inox khác, nhưng giá thành nguyên vật liệu vẫn cao do chứa Niken và Crom.
Ứng dụng của vật liệu 303S21
Nhờ khả năng gia công tốt và bề mặt hoàn thiện đẹp, 303S21 được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực yêu cầu độ chính xác cơ khí cao, chẳng hạn:
- Ngành cơ khí chính xác:
Dùng để chế tạo trục, bu-lông, ốc vít, vòng bi, chốt, bánh răng nhỏ, đầu nối, hoặc trục ren. - Ngành ô tô và hàng không:
Sử dụng làm chi tiết cơ khí quay, vít điều chỉnh, ống nối ren, vòng đệm hoặc linh kiện hệ thống nhiên liệu. - Ngành thiết bị công nghiệp:
Làm phụ kiện ren, trục truyền động, vòng chặn, ống lót, chi tiết máy CNC. - Ngành thực phẩm:
Dùng trong máy đóng gói, băng tải, cơ cấu kẹp, hoặc trục lăn tiếp xúc gián tiếp với thực phẩm (trong môi trường khô). - Ngành điện tử:
Ứng dụng trong các bộ phận cần độ chính xác cao, không nhiễm từ như vít điều chỉnh hoặc chi tiết cố định mạch điện.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu 303S21
1. Ủ (Annealing)
- Nhiệt độ: 1010 – 1120°C
- Làm nguội: Nhanh bằng không khí hoặc nước.
- Mục đích: Loại bỏ ứng suất sau khi gia công và phục hồi độ dẻo.
2. Tôi dung dịch (Solution Treatment)
- Nhiệt độ: 1050 – 1100°C
- Làm nguội: Nhanh trong nước để hòa tan cacbua crom, giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn.
3. Ram giảm ứng suất (Stress Relieving)
- Nhiệt độ: 250 – 400°C
- Giữ nhiệt: 1 giờ, sau đó làm nguội tự nhiên.
- Mục đích: Giảm ứng suất dư sau quá trình cắt gọt.
Thông số gia công cơ khí
| Phương pháp | Tốc độ cắt (m/phút) | Ghi chú |
|---|---|---|
| Tiện | 80 – 150 | Cắt dễ, phoi ngắn, dùng dầu cắt gọt tốt. |
| Phay | 50 – 120 | Dùng dao phủ TiN hoặc TiAlN để tăng tuổi thọ dao. |
| Khoan | 25 – 40 | Dùng mũi khoan HSS, chú ý bôi trơn liên tục. |
| Taro | 10 – 15 | Dùng dầu taro chuyên dụng, tránh tốc độ cao. |
| Mài | – | Dễ thực hiện, không sinh nhiệt cao. |
Nhờ khả năng gia công tốt, 303S21 là vật liệu ưa chuộng nhất trong các xưởng tiện CNC chuyên sản xuất chi tiết nhỏ và hàng loạt.
Phân tích thị trường tiêu thụ vật liệu 303S21 tại Việt Nam
Tại Việt Nam, 303S21 là một trong những loại inox được tiêu thụ mạnh trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác và sản xuất phụ tùng công nghiệp.
Các công ty cơ khí ở TP.HCM, Bình Dương, Bắc Ninh và Hải Phòng thường nhập vật liệu này từ Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc hoặc Đức, dưới dạng thanh tròn, thanh vuông và trục tiện CNC.
Xu hướng tiêu thụ 303S21 đang tăng đều đặn do nhu cầu sản xuất linh kiện CNC ngày càng cao trong ngành ô tô, điện tử, thiết bị y tế và tự động hóa. Với đặc điểm dễ gia công và hiệu suất cao, vật liệu này giúp giảm chi phí sản xuất và tăng độ chính xác cho sản phẩm hoàn thiện.
Trong tương lai, 303S21 được dự báo sẽ thay thế dần inox 304 trong các ứng dụng cơ khí chính xác, nhờ khả năng cắt gọt nhanh và tiết kiệm thời gian gia công.
Kết luận
Vật liệu 303S21 là loại thép không gỉ austenit Cr-Ni có khả năng gia công cơ khí tuyệt vời, lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và bề mặt hoàn thiện đẹp. Với thành phần lưu huỳnh đặc trưng, 303S21 cho phép gia công nhanh hơn, tiết kiệm chi phí và giảm hao mòn dụng cụ.
Tuy khả năng chống ăn mòn kém hơn 304 hoặc 316, nhưng 303S21 vẫn là giải pháp hàng đầu trong gia công CNC, chế tạo bu-lông, ốc vít, trục ren và phụ kiện 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 |
317S12 Stainless Steel
317S12 Stainless Steel 317S12 Stainless Steel là gì? 317S12 Stainless Steel là thép không gỉ [...]
Th11
SUS304N1 stainless steel
SUS304N1 stainless steel SUS304N1 stainless steel là gì? SUS304N1 stainless steel là loại thép không [...]
Th11
Giá Đồng CW605N
Giá Đồng CW605N Giá Đồng CW605N là mức giá thị trường của vật liệu đồng [...]
Th1
C10400 Materials
C10400 Materials C10400 Materials là gì? C10400 Materials là một loại đồng tinh khiết thuộc [...]
Th12
Giá Đồng CW506L
Giá Đồng CW506L Giá Đồng CW506L là mức giá thị trường của vật liệu đồng [...]
Th1
