Vật liệu Y1Cr13
Vật liệu Y1Cr13 là gì?
Vật liệu Y1Cr13 là một loại thép không gỉ martensitic chứa khoảng 13% Cr (Crom), có thêm ký hiệu “Y” biểu thị cho sự cải tiến về khả năng gia công nhờ bổ sung một lượng nhỏ lưu huỳnh (S). Sự kết hợp này giúp Y1Cr13 có tính gia công cơ khí tốt hơn so với thép 1Cr13 thông thường, đồng thời vẫn giữ được độ cứng, khả năng chịu mài mòn và chống ăn mòn ở mức khá. Đây là loại vật liệu thường được sử dụng trong ngành cơ khí chế tạo, sản xuất phụ tùng, dao cụ, thiết bị y tế và các bộ phận chịu mài mòn.
Y1Cr13 được xếp vào nhóm thép không gỉ martensitic theo tiêu chuẩn GB (Trung Quốc), có tính chất tương tự với các mác thép quốc tế như SUS420F (JIS, Nhật Bản), AISI 420F (Mỹ) hoặc 1.4005 (EN, châu Âu). Điểm nổi bật của thép này là sự cân bằng tốt giữa độ bền, độ cứng, khả năng chống ăn mòn và tính gia công tiện, phay, doa… rất thuận lợi.
Thành phần hóa học của Y1Cr13
Thành phần hóa học tiêu chuẩn của thép Y1Cr13 như sau (theo GB/T 1220):
- C (Carbon): 0,16 – 0,25%
- Si (Silic): ≤ 1,00%
- Mn (Mangan): ≤ 1,50%
- P (Phốt pho): ≤ 0,035%
- S (Lưu huỳnh): 0,15 – 0,35%
- Cr (Crom): 12,0 – 14,0%
- Ni (Niken): ≤ 0,60%
- Fe (Sắt): Còn lại
Trong đó, Cr giúp thép có khả năng chống ăn mòn, C tăng cường độ cứng sau khi nhiệt luyện, còn S đóng vai trò làm giảm lực cắt trong quá trình gia công cơ khí, từ đó cải thiện khả năng cắt gọt.
Tính chất cơ lý của Y1Cr13
Các tính chất cơ lý của vật liệu Y1Cr13 có thể thay đổi tùy thuộc vào trạng thái nhiệt luyện, nhưng nhìn chung có các đặc điểm sau:
- Độ bền kéo (σb): 450 – 650 MPa
- Độ chảy (σ0.2): ≥ 280 MPa
- Độ giãn dài tương đối (δ5): ≥ 20%
- Độ cứng sau tôi (HRC): 40 – 48 HRC
- Khối lượng riêng: ~7,75 g/cm³
- Nhiệt độ nóng chảy: 1450 – 1510 °C
Y1Cr13 sau khi nhiệt luyện (tôi và ram) đạt độ cứng cao, khả năng chịu mài mòn tốt. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn thấp hơn các loại thép không gỉ austenitic (như 304, 316), do đó thường chỉ được sử dụng trong môi trường ăn mòn nhẹ hoặc khô.
Ưu điểm của Y1Cr13
- Khả năng gia công tốt: Do có thêm lưu huỳnh, thép Y1Cr13 dễ tiện, khoan, phay, doa… hơn so với thép 1Cr13.
- Độ cứng cao: Sau khi nhiệt luyện, thép có thể đạt độ cứng lên tới 48 HRC, phù hợp cho các chi tiết yêu cầu chống mài mòn.
- Chống ăn mòn vừa phải: Nhờ hàm lượng Cr trên 12%, thép có khả năng chống gỉ trong môi trường không quá khắc nghiệt.
- Chi phí hợp lý: Giá thành thấp hơn nhiều so với inox austenitic như 304, 316.
- Tính đa dụng: Có thể dùng trong dao cụ, linh kiện máy móc, trục, bánh răng, van, phụ kiện cơ khí.
Nhược điểm của Y1Cr13
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế: Không phù hợp trong môi trường hóa chất mạnh, nước biển, axit hoặc kiềm.
- Độ dai va đập không cao: Do cấu trúc martensitic, thép giòn hơn so với inox austenitic.
- Khó hàn: Thành phần S và Cr khiến thép dễ nứt khi hàn, cần kỹ thuật đặc biệt.
- Không chịu nhiệt cao: Ở nhiệt độ trên 450 °C, tính chất cơ học giảm mạnh.
Ứng dụng của Y1Cr13
Vật liệu Y1Cr13 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp:
- Ngành cơ khí chế tạo: Làm trục, bánh răng, bạc lót, chi tiết chịu mài mòn.
- Ngành công nghiệp van – bơm: Chế tạo thân van, đĩa van, cánh bơm, trục bơm.
- Ngành dao cụ: Dùng làm dao cắt công nghiệp, dao phay, dao tiện, kéo, lưỡi dao dân dụng.
- Ngành ô tô – xe máy: Chế tạo bu lông, ốc vít, phụ tùng động cơ.
- Ngành thiết bị y tế: Làm kéo phẫu thuật, dụng cụ nha khoa, dao mổ.
- Ngành dầu khí: Một số chi tiết máy trong hệ thống khai thác, do có khả năng chống mài mòn và chịu tải.
Quy trình nhiệt luyện Y1Cr13
Quá trình nhiệt luyện có ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của thép Y1Cr13:
- Ủ (Annealing):
- Nhiệt độ: 740 – 760 °C
- Làm nguội: Từ từ trong lò
- Mục đích: Làm mềm thép, cải thiện khả năng gia công cắt gọt.
- Tôi (Quenching):
- Nhiệt độ: 980 – 1050 °C
- Làm nguội: Dầu hoặc không khí
- Kết quả: Tạo cấu trúc martensitic, tăng độ cứng.
- Ram (Tempering):
- Nhiệt độ: 150 – 250 °C
- Mục đích: Giảm ứng suất, ổn định cấu trúc, cải thiện độ dẻo dai.
Gia công cơ khí Y1Cr13
- Tiện, phay, doa: Thực hiện dễ dàng nhờ S trong thành phần.
- Khoan, taro: Ít bị dính dao, nhám bề mặt đẹp.
- Mài: Cần đá mài chuyên dụng do độ cứng cao.
- Hàn: Hạn chế, chỉ hàn khi cần thiết và phải gia nhiệt trước.
Thị trường tiêu thụ Y1Cr13
Tại Việt Nam, thép Y1Cr13 được nhập khẩu chủ yếu từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và châu Âu. Do có giá thành hợp lý và khả năng gia công tốt, thép này được nhiều xưởng cơ khí, nhà máy chế tạo và đơn vị sản xuất dụng cụ cắt lựa chọn.
Các lĩnh vực tiêu thụ chính gồm:
- Sản xuất dao kéo gia dụng.
- Chế tạo linh kiện cơ khí chính xác.
- Công nghiệp bơm, van.
- Ngành y tế và dụng cụ phẫu thuật.
Kết luận
Vật liệu Y1Cr13 là một loại thép không gỉ martensitic phổ biến, có sự cân bằng tốt giữa độ cứng, khả năng chống ăn mòn và tính gia công cơ khí. Nhờ thành phần lưu huỳnh, thép dễ dàng gia công cắt gọt, phù hợp cho sản xuất dao cụ, phụ kiện cơ khí, chi tiết chịu mài mòn và các bộ phận yêu cầu bề mặt hoàn thiện cao. Tuy khả năng chống ăn mòn không sánh bằng thép không gỉ austenitic, nhưng Y1Cr13 vẫn là lựa chọn kinh tế và hiệu quả cho nhiều ngành 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 |