Vật liệu SUS 631
Th11
Vật liệu SUS 631
Vật liệu SUS 631 là một loại thép không gỉ hóa bền kết tủa (Precipitation Hardening – PH) được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ cơ tính vượt trội và khả năng chống ăn mòn tốt. Vật liệu này được thiết kế để sử dụng cho các chi tiết chịu tải lớn, lò xo công nghiệp, trục cơ khí và các linh kiện yêu cầu độ đàn hồi và độ chính xác cao. SUS 631 là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong hàng không, ô tô, cơ khí chính xác và thiết bị y tế.
SUS 631 còn được biết đến với các tên gọi AISI 631 hoặc 17-7 PH. Đây là thép martensit hóa bền kết tủa, có khả năng tăng cơ tính đáng kể sau khi trải qua quá trình nhiệt luyện. Sự kết hợp giữa Cr – Ni – Al trong hợp kim giúp SUS 631 vừa có độ bền cao, vừa giữ khả năng chống oxy hóa tốt, phù hợp cho các chi tiết chịu tải và môi trường ăn mòn nhẹ.
Vật liệu SUS 631 là gì?
Vật liệu SUS 631 là thép không gỉ thuộc nhóm martensit hóa bền kết tủa. Trong trạng thái ủ (Condition A), vật liệu có cấu trúc austenit ổn định, dễ gia công và cắt gọt. Sau quá trình hóa bền (Condition RH hoặc TH1050), austenit chuyển sang martensit và tạo các hạt kết tủa Al-Ni phân tán, giúp tăng đáng kể độ bền, giới hạn chảy và độ cứng.
SUS 631 nổi bật nhờ khả năng giữ cứng ổn định ở nhiệt độ trung bình, chống ăn mòn vừa phải và ít biến dạng sau nhiệt luyện. Điều này khiến vật liệu trở thành lựa chọn lý tưởng cho các chi tiết đàn hồi, lò xo và bộ phận cơ khí chính xác.
Thành phần hóa học của vật liệu SUS 631
Bảng: Thành phần hóa học SUS 631 (% khối lượng)
| Nguyên tố | Hàm lượng |
|---|---|
| C | ≤ 0.09% |
| Mn | ≤ 1.00% |
| Si | ≤ 1.00% |
| Cr | 16.0 – 18.0% |
| Ni | 6.5 – 7.75% |
| Al | 0.75 – 1.50% |
| P | ≤ 0.040% |
| S | ≤ 0.030% |
| Fe | Còn lại |
Sự có mặt của Al giúp hình thành pha kết tủa, nâng cao cơ tính và độ cứng. Cr và Ni ổn định cấu trúc, tăng khả năng chống ăn mòn và duy trì tính chất cơ lý của vật liệu.
Tính chất cơ lý của vật liệu SUS 631
Tính chất cơ lý của SUS 631 phụ thuộc vào trạng thái xử lý nhiệt. Cơ tính tăng rõ rệt sau hóa bền, đặc biệt ở trạng thái TH1050.
Bảng: Cơ tính vật liệu SUS 631 theo trạng thái
| Tính chất | Condition A | Condition RH | Condition TH1050 |
|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | ~ 1030 | 1170 – 1240 | 1310 – 1515 |
| Giới hạn chảy (MPa) | ~ 690 | 965 – 1100 | 1170 – 1310 |
| Độ giãn dài (%) | 12 – 15 | 8 – 10 | 6 – 9 |
| Độ cứng (HRC) | ~ 34 | 38 – 42 | 41 – 47 |
Nhờ cơ tính vượt trội, SUS 631 được sử dụng trong các chi tiết chịu tải lớn, lò xo, trục cơ khí và bộ phận yêu cầu độ bền mỏi cao.
Ưu điểm của vật liệu SUS 631
- Độ bền kéo và giới hạn chảy cao sau hóa bền.
- Độ đàn hồi tốt, phù hợp cho chi tiết lò xo và màng đàn hồi.
- Khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường ẩm và hóa chất nhẹ.
- Ổn định kích thước sau xử lý nhiệt, ít biến dạng.
- Gia công dễ ở Condition A.
- Hoạt động ổn định trong khoảng nhiệt độ –100°C đến 425°C.
Nhược điểm của vật liệu SUS 631
- Khó gia công sau khi hóa bền do độ cứng cao.
- Chống ăn mòn trong môi trường chloride chưa tối ưu.
- Cần quy trình nhiệt luyện chính xác để đạt cơ tính tối đa.
- Giá thành cao hơn thép martensit thông thường.
So sánh vật liệu SUS 631 với các vật liệu khác
Bảng: So sánh SUS 631 với 17-4 PH và Inox 301
| Tiêu chí | SUS 631 | 17-4 PH | Inox 301 |
|---|---|---|---|
| Độ bền sau hóa bền | Rất cao | Rất cao | Khá cao |
| Độ đàn hồi | Rất cao | Trung bình | Cao |
| Chống ăn mòn | Tốt | Tốt | Trung bình |
| Dễ gia công | Tốt ở Condition A | Trung bình | Tốt |
| Độ cứng tối đa | 47 HRC | 44 – 46 HRC | 40 HRC |
| Ứng dụng chính | Lò xo, màng đàn hồi | Trục, turbine | Tấm, chi tiết nhẹ |
SUS 631 nổi bật về độ đàn hồi và cơ tính cao, trong khi 17-4 PH thích hợp cho chi tiết chịu lực lớn và Inox 301 dùng cho chi tiết nhẹ, dễ gia công.
Ứng dụng của vật liệu SUS 631
- Sản xuất lò xo chịu tải và lò xo nhiệt độ cao.
- Chế tạo màng đàn hồi trong van, cảm biến, thiết bị điều khiển.
- Linh kiện hàng không, ô tô, công nghiệp năng lượng.
- Bộ phận cơ khí chính xác cần ổn định kích thước.
- Chi tiết chịu môi trường ăn mòn nhẹ và yêu cầu độ bền mỏi cao.
SUS 631 đảm bảo hiệu suất làm việc ổn định, thích hợp cho các chi tiết làm việc lâu dài trong điều kiện khắc nghiệt.
Quy trình nhiệt luyện vật liệu SUS 631
- Condition A – Ủ ổn định
- Nhiệt độ: 1040 – 1060°C
- Làm nguội bằng không khí
- Mục đích: Ổn định tổ chức austenit, dễ gia công.
- Condition RH – Tạo martensit bằng gia nhiệt thấp
- Nhiệt độ: 175 – 195°C trong khoảng 90 phút
- Chuyển đổi một phần austenit sang martensit.
- Condition TH1050 – Hóa bền kết tủa
- Gia nhiệt 1040°C, giữ 30 phút
- Làm nguội không khí
- Tiếp tục hóa già ở 565°C trong 90 phút
- Đạt cơ tính tối ưu.
Khả năng gia công của vật liệu SUS 631
- Dễ gia công ở Condition A nhờ vật liệu còn mềm.
- Sau hóa bền, cần sử dụng dao carbide, tốc độ thấp và dung dịch làm mát.
- Phù hợp cắt laser, tiện, phay, mài chính xác.
- Hàn MIG/TIG được nhưng cần xử lý nhiệt sau hàn để đạt cơ tính mong muốn.
Kết luận
Vật liệu SUS 631 là thép không gỉ hóa bền kết tủa với cơ tính vượt trội, độ đàn hồi cao và khả năng chống ăn mòn vừa phải. Nhờ Cr – Ni – Al và quy trình nhiệt luyện chuẩn, SUS 631 đạt độ cứng tối ưu, ổn định kích thước và bền lâu trong nhiều môi trường công nghiệp. Đây là vật liệu lý tưởng cho lò xo công nghiệp, chi tiết cơ khí chính xác và các bộ phận chịu tải nặng hoặc ứng suất mỏi.
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 |
Thép Duplex 12X21H5T
Thép Duplex 12X21H5T Thép Duplex 12X21H5T là gì? Thép Duplex 12X21H5T là loại thép không [...]
Th11
UNS S30908 material
UNS S30908 material UNS S30908 material là thép không gỉ austenitic chịu nhiệt cao, nổi [...]
Th11
Inox UNS S31635
Inox UNS S31635 Inox UNS S31635 là gì? Inox UNS S31635 là một loại thép [...]
Th10
Lợi Ích Khi Sử Dụng Inox 08X21H6M2T Trong Ngành Cơ Khí Và Sản Xuất
Lợi Ích Khi Sử Dụng Inox 08X21H6M2T Trong Ngành Cơ Khí Và Sản Xuất Inox [...]
Th4
Thép Inox Austenitic 1.4404
Thép Inox Austenitic 1.4404 Thép Inox Austenitic 1.4404 là loại thép không gỉ Austenitic cấp [...]
Th9
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 78
Láp Tròn Đặc Inox 310S Phi 78 – Vật Liệu Chịu Nhiệt Cao Cho Công [...]
Th4
Inox SUS329J1 Và Inox 2205 – So Sánh Đặc Tính Và Lợi Ích
Inox SUS329J1 Và Inox 2205 – So Sánh Đặc Tính Và Lợi Ích Inox SUS329J1 [...]
Th4
