Vật liệu STS420J1
Th9
Vật liệu STS420J1
Vật liệu STS420J1 là gì?
Vật liệu STS420J1 là một loại thép không gỉ martensitic thuộc tiêu chuẩn JIS (Nhật Bản), có thành phần chính là crôm (12 – 14%) kết hợp với hàm lượng carbon vừa phải. Đây là loại thép được thiết kế nhằm cung cấp độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt và độ bền cơ học vượt trội, đồng thời vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn vừa phải trong nhiều môi trường khác nhau.
So với các dòng thép martensitic thông thường như STS410 hoặc STS403, STS420J1 có hàm lượng carbon cao hơn, nhờ đó có thể đạt được độ cứng sau tôi luyện tốt hơn, thích hợp để sản xuất dao kéo, dụng cụ cắt gọt, chi tiết máy chịu mài mòn và linh kiện công nghiệp.
Thành phần hóa học của Vật liệu STS420J1
Thành phần hóa học tiêu chuẩn (% khối lượng):
- C (Carbon): 0,15 – 0,26%
- Si (Silicon): ≤ 1,00%
- Mn (Mangan): ≤ 1,00%
- P (Phosphorus): ≤ 0,040%
- S (Sulfur): ≤ 0,030%
- Cr (Chromium): 12,00 – 14,00%
- Ni (Niken): ≤ 0,60%
Vai trò của các nguyên tố
- Carbon (C): Tăng độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn.
- Chromium (Cr): Cải thiện khả năng chống ăn mòn, tăng cường độ cứng và tạo màng thụ động bảo vệ bề mặt.
- Mangan (Mn) và Silicon (Si): Tăng cường độ bền, hỗ trợ quá trình khử oxy khi luyện thép.
- Phosphorus (P) và Sulfur (S): Có lợi cho khả năng gia công nhưng dư thừa sẽ làm giảm độ dai và tăng nguy cơ nứt.
Tính chất cơ lý của Vật liệu STS420J1
Tính chất cơ học
- Độ bền kéo (Tensile strength): 650 – 950 MPa
- Giới hạn chảy (Yield strength): 350 – 600 MPa
- Độ giãn dài (%): 12 – 18%
- Độ cứng (HRC): 48 – 52 HRC (sau khi nhiệt luyện)
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: 500 – 600°C
- Từ tính: Có từ tính do tổ chức martensitic.
Ưu điểm của Vật liệu STS420J1
- Độ cứng và khả năng chống mài mòn cao sau nhiệt luyện.
- Độ bền cơ học tốt, thích hợp cho chi tiết chịu tải trọng và lực ma sát.
- Gia công cơ khí khả thi khi ở trạng thái ủ, có thể tiện, phay, mài trước khi tôi luyện.
- Khả năng đánh bóng tốt, thường dùng để sản xuất dao kéo và dụng cụ y tế.
- Khả năng chịu nhiệt tương đối, thích hợp cho môi trường làm việc có nhiệt độ vừa phải.
Nhược điểm của Vật liệu STS420J1
- Khả năng chống ăn mòn kém hơn thép không gỉ austenitic (ví dụ SUS304, SUS316).
- Khó hàn, vì dễ bị nứt do tổ chức martensitic; cần có kỹ thuật hàn đặc biệt.
- Độ dai va đập thấp hơn so với thép austenitic, dễ giòn khi làm việc ở nhiệt độ thấp.
- Yêu cầu xử lý nhiệt chuẩn xác để đạt được cơ tính tối ưu, nếu không dễ bị biến dạng hoặc nứt.
Quy trình nhiệt luyện Vật liệu STS420J1
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 730 – 800°C
- Làm nguội chậm trong lò.
- Mục đích: Giảm ứng suất, tăng khả năng gia công cơ khí.
- Tôi (Quenching):
- Nhiệt độ: 980 – 1050°C
- Làm nguội bằng dầu hoặc khí.
- Mục đích: Tăng độ cứng, hình thành tổ chức martensitic.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 150 – 370°C
- Làm nguội trong không khí.
- Mục đích: Giảm giòn, tăng độ dẻo dai và ổn định cơ tính.
Gia công cơ khí Vật liệu STS420J1
- Tiện, phay, khoan: Khả thi khi thép ở trạng thái ủ.
- Mài: Thường áp dụng sau nhiệt luyện để đạt độ chính xác và độ bóng cao.
- Rèn: Nhiệt độ rèn 1100 – 900°C, sau đó làm nguội chậm để tránh nứt.
- Hàn: Khó thực hiện, cần gia nhiệt trước khi hàn và ram sau khi hàn để giảm ứng suất.
Ứng dụng của Vật liệu STS420J1
- Dao kéo gia dụng và công nghiệp: Dao nhà bếp, dao y tế, kéo, dao công nghiệp.
- Linh kiện cơ khí: Trục bơm, vòng bi, bánh răng, bulông, đinh tán.
- Dụng cụ cắt gọt: Dao tiện, dao phay, dao cắt giấy, lưỡi dao kỹ thuật.
- Khuôn mẫu: Khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn ép.
- Ngành công nghiệp thực phẩm và y tế: Thiết bị dao cắt, dụng cụ y tế cần bề mặt sáng bóng, dễ vệ sinh.
So sánh Vật liệu STS420J1 với các thép khác
| Thuộc tính | STS410 | STS420J1 | STS420J2 | SUS304 |
|---|---|---|---|---|
| Cr (%) | 11,5 – 13,5 | 12 – 14 | 12 – 14 | 18 – 20 |
| C (%) | 0,08 – 0,15 | 0,15 – 0,26 | 0,26 – 0,36 | ≤ 0,08 |
| Độ cứng (HRC) | 45 – 50 | 48 – 52 | 52 – 55 | ≤ 20 |
| Chống mài mòn | Trung bình | Tốt | Rất tốt | Thấp |
| Chống ăn mòn | Trung bình | Trung bình | Trung bình | Rất tốt |
| Từ tính | Có | Có | Có | Không |
Thị trường tiêu thụ Vật liệu STS420J1
STS420J1 được tiêu thụ mạnh tại:
- Ngành dao kéo và dụng cụ cắt: Nhật Bản, Hàn Quốc và châu Âu là thị trường lớn.
- Ngành y tế: Ứng dụng trong dụng cụ phẫu thuật và dao kéo y tế nhờ khả năng đánh bóng tốt.
- Ngành cơ khí chế tạo: Dùng trong các chi tiết yêu cầu độ cứng và khả năng chống mài mòn vừa phải.
- Việt Nam: Thị trường tiêu thụ STS420J1 chủ yếu cho ngành dao kéo gia dụng, cơ khí chính xác và linh kiện công nghiệp.
Với khả năng cung ứng ổn định, STS420J1 được nhiều doanh nghiệp Việt Nam nhập khẩu từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc và châu Âu.
Kết luận
Vật liệu STS420J1 là thép không gỉ martensitic có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt, độ bền cơ học vượt trội và khả năng đánh bóng tuyệt vời, thích hợp cho dao kéo, dụng cụ y tế, chi tiết cơ khí và khuôn mẫu.
Dù khả năng chống ăn mòn không cao bằng thép austenitic, nhưng với ưu thế về giá thành, độ cứng và tính năng cơ học, STS420J1 vẫn là một trong những lựa chọn hàng đầu cho nhiều ứng dụng công nghiệp và gia dụng hiện nay.
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 |
Inox SUS329J3L Có Phù Hợp Cho Việc Sử Dụng Trong Ngành Thực Phẩm Và Y Tế Không
Inox SUS329J3L Có Phù Hợp Cho Việc Sử Dụng Trong Ngành Thực Phẩm Và Y [...]
Th4
So Sánh Inox 14477 Với Các Vật Liệu Kim Loại Khác
So Sánh Inox 14477 Với Các Vật Liệu Kim Loại Khác Inox 14477 là một [...]
Th4
