Vật liệu 440A
Vật liệu 440A là gì?
Vật liệu 440A là thép không gỉ martensitic cao cấp thuộc nhóm thép Crôm cao, được tiêu chuẩn hóa theo JIS Nhật Bản và AISI/ASTM. Đây là loại thép có độ cứng vừa phải, khả năng chống mài mòn tốt và khả năng chống ăn mòn trung bình, thường được ứng dụng trong dao kéo, lưỡi cắt, dụng cụ y tế, van và chi tiết cơ khí yêu cầu độ cứng vừa phải và khả năng chống mài mòn tốt.
Vật liệu 440A nằm trong dòng thép 440, tương đương với X105CrMo17 (EN) và 440A (AISI/ASTM). So với 440B và 440C, SUS440A có hàm lượng carbon thấp hơn, giúp dễ gia công và hàn hơn, đồng thời vẫn giữ được các đặc tính cơ bản như độ cứng vừa phải, khả năng chống mài mòn tốt và chịu tải vừa. Đây là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng cần độ cứng vừa phải nhưng gia công dễ dàng.
Thành phần hóa học của Vật liệu 440A
Thành phần hóa học điển hình (% khối lượng) theo tiêu chuẩn JIS và AISI:
- C (Carbon): 0,60 – 0,75%
- Si (Silicon): 1,0% (tối đa)
- Mn (Mangan): 1,0% (tối đa)
- Cr (Chromium): 16 – 18%
- P (Phốt pho): 0,04% (tối đa)
- S (Lưu huỳnh): 0,03% (tối đa)
- Mo (Molybdenum): 0,75% (tối đa)
Vai trò của các nguyên tố
- Carbon: Tăng độ cứng, khả năng giữ cạnh sắc và chống mài mòn.
- Chromium: Cải thiện khả năng chống ăn mòn và ổn định tổ chức martensitic.
- Molybdenum: Nâng cao khả năng chống ăn mòn và tăng độ bền khi làm việc ở nhiệt độ cao.
- Silicon và Mangan: Tăng độ dai và độ bền tổng thể, hỗ trợ quá trình gia công.
- Phốt pho và Lưu huỳnh: Hỗ trợ gia công, nhưng dư thừa sẽ làm giảm độ dai và bền thép.
Tính chất cơ lý của Vật liệu 440A
Tính chất cơ học
- Độ bền kéo (Rm): 700 – 900 MPa
- Giới hạn chảy (Rp0.2): 400 – 600 MPa
- Độ giãn dài (A5): 12 – 18%
- Độ cứng (HRC): 52 – 56 HRC (sau nhiệt luyện)
Tính chất vật lý
- Khối lượng riêng: 7,7 – 7,8 g/cm³
- Độ dẫn nhiệt: 22 – 24 W/m·K
- Điện trở suất: 0,55 – 0,6 µΩ·m
- Nhiệt độ làm việc tối đa: 500 – 550°C
- Từ tính: Có từ tính (martensitic)
Đặc điểm nổi bật
- Độ cứng vừa phải, khả năng giữ cạnh tốt, lý tưởng cho dao kéo, lưỡi cắt và dụng cụ y tế.
- Chống ăn mòn trung bình, phù hợp với môi trường làm việc thông thường.
- Dễ nhiệt luyện và gia công, tiết kiệm chi phí sản xuất.
- Tính chất cơ học ổn định, chịu tải vừa và mài mòn liên tục.
Ưu điểm của Vật liệu 440A
- Độ cứng và khả năng chống mài mòn tốt, thích hợp cho dao kéo, dụng cụ cắt và chi tiết cơ khí.
- Khả năng gia công và hàn tốt hơn SUS440B/C, nhờ hàm lượng carbon thấp hơn.
- Tính chất cơ học ổn định, đảm bảo tuổi thọ chi tiết.
- Dễ nhiệt luyện, phù hợp sản xuất hàng loạt.
- Chịu nhiệt vừa phải, sử dụng trong môi trường làm việc 500 – 550°C.
Nhược điểm của Vật liệu 440A
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế, không thích hợp môi trường clorua mạnh hoặc axit.
- Độ dai thấp hơn thép austenitic, dễ giòn nếu nhiệt luyện hoặc làm nguội không đúng.
- Chống mài mòn thấp hơn SUS440B/C, không phù hợp ứng dụng cực kỳ mài mòn.
- Khó hàn, cần kỹ thuật hàn martensitic và xử lý nhiệt sau hàn.
Quy trình nhiệt luyện Vật liệu 440A
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 650 – 700°C
- Làm nguội chậm để giảm ứng suất dư, cải thiện khả năng gia công.
- Tôi (Hardening):
- Nhiệt độ: 980 – 1020°C
- Làm nguội trong dầu hoặc khí để tạo tổ chức martensitic, tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 150 – 300°C
- Ram thấp để giữ độ cứng cao; ram cao để tăng độ dai và giảm giòn bề mặt.
Gia công cơ khí Vật liệu 440A
- Tiện, phay, khoan: dễ gia công khi thép ở trạng thái ủ.
- Mài: sau nhiệt luyện để đạt độ chính xác và bề mặt mịn.
- Hàn: hạn chế, cần kỹ thuật hàn martensitic và xử lý nhiệt sau hàn.
- Rèn: tiến hành ở 1050 – 1200°C, làm nguội chậm để tránh nứt bề mặt.
Ứng dụng của Vật liệu 440A
- Ngành dao kéo và dụng cụ cắt:
- Dao bếp, dao công nghiệp, lưỡi cưa, kéo chất lượng vừa và cao.
- Ngành cơ khí chế tạo:
- Trục, van, bánh răng, bulông, chi tiết máy móc chịu tải vừa và mài mòn liên tục.
- Ngành y tế và thực phẩm:
- Dao, kéo, dụng cụ cắt cần bề mặt bóng mịn và giữ cạnh tốt.
- Ngành khuôn mẫu:
- Khuôn dập, khuôn ép nhựa, chi tiết khuôn chịu mài mòn vừa.
- Ngành công nghiệp chế tạo thiết bị:
- Van, trục, chi tiết máy móc yêu cầu độ cứng cao và tuổi thọ dài.
So sánh Vật liệu 440A với các thép khác
Thuộc tính | 440A | 440B | 440C | SUS420J2 |
---|---|---|---|---|
Cr (%) | 16 – 18 | 16 – 18 | 16 – 18 | 12 – 14 |
C (%) | 0,60 – 0,75 | 0,75 – 0,85 | 0,95 – 1,20 | 0,30 – 0,40 |
Độ cứng HRC | 52 – 56 | 56 – 58 | 58 – 60 | 50 – 55 |
Chống mài mòn | Trung bình – cao | Cao | Cao | Cao |
Chống ăn mòn | Trung bình | Trung bình – cao | Trung bình – cao | Trung bình |
Từ tính | Có | Có | Có | Có |
Thị trường tiêu thụ Vật liệu 440A
SUS440A được sử dụng rộng rãi trong ngành dao kéo, dụng cụ cắt, chi tiết cơ khí, trục và khuôn mẫu chịu mài mòn vừa.
Nguồn cung: Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Đức.
Thị trường Việt Nam tiêu thụ SUS440A trong:
- Ngành dao kéo và lưỡi cắt chất lượng vừa và cao.
- Ngành cơ khí chế tạo chi tiết trục, van, bánh răng chịu tải vừa và mài mòn trung bình.
- Ngành khuôn mẫu và chi tiết máy móc chịu mài mòn vừa.
Với khả năng cung ứng ổn định, chất lượng đồng đều và giá thành hợp lý, 440A là vật liệu chiến lược cho các chi tiết cơ khí, dao kéo và chi tiết khuôn chịu mài mòn vừa.
Kết luận
Vật liệu 440A là thép không gỉ martensitic có độ cứng vừa phải, khả năng chống mài mòn tốt, độ bền cơ học ổn định và chịu nhiệt vừa, phù hợp cho các chi tiết dao kéo, trục, van, chi tiết cơ khí và khuôn mẫu chịu tải vừa.
Mặc dù khả năng chống ăn mòn không bằng thép austenitic, 440A là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng công nghiệp cần độ cứng vừa phải, tuổi thọ và khả năng chống mài mòn tốt, đồng thời dễ gia công hơn các dòng 440B/C.
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 |