Hàm Lượng Carbon Trong SUS420J2 Ảnh Hưởng Ra Sao?
Thép không gỉ SUS420J2 thuộc nhóm thép martensitic, có hàm lượng Carbon (C) từ 0.26 – 0.40%, cao hơn nhiều so với các loại thép không gỉ phổ biến như SUS304 (≤0.08%) hay SUS316 (≤0.08%). Hàm lượng Carbon trong SUS420J2 chính là yếu tố quan trọng quyết định độ cứng, khả năng chịu mài mòn và tính chất cơ học của thép. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết!
1. Hàm Lượng Carbon Ảnh Hưởng Đến Độ Cứng Của SUS420J2
- Carbon là nguyên tố chính giúp hình thành pha martensite, làm tăng độ cứng và khả năng chịu lực.
- Sau khi tôi luyện, SUS420J2 có thể đạt độ cứng HRC 50 – 55, cao hơn nhiều so với các loại thép không gỉ austenitic như SUS304 (HRC 20 – 25).
- Nhờ độ cứng cao, SUS420J2 rất phù hợp để làm dao cắt, trục quay, bánh răng và linh kiện máy móc chịu mài mòn.
Bảng so sánh độ cứng giữa các loại thép không gỉ
Loại thép | Hàm lượng Carbon (%) | Độ cứng tối đa (HRC) | Khả năng chịu mài mòn |
SUS420J2 | 0.26 – 0.40% | 50 – 55 | Tốt |
SUS304 | ≤0.08% | 20 – 25 | Trung bình |
SUS316 | ≤0.08% | 20 – 30 | Trung bình |
SKD11 | 1.40 – 1.60% | 58 – 62 | Rất tốt |
S45C | 0.42 – 0.50% | 50 – 55 | Tốt |
👉 Nhận xét: SUS420J2 có độ cứng cao hơn nhiều so với thép không gỉ austenitic (SUS304, SUS316), nhưng thấp hơn thép công cụ như SKD11.
2. Ảnh Hưởng Đến Khả Năng Chống Mài Mòn
- Hàm lượng Carbon cao giúp hình thành nhiều carbide cứng, giúp chống mài mòn tốt hơn.
- Nhờ đó, SUS420J2 thường được dùng làm dao cắt công nghiệp, lưỡi cưa, trục cam và bánh răng chịu tải cao.
- Tuy nhiên, hàm lượng Carbon cao cũng làm giảm độ dẻo dai, khiến thép dễ bị nứt gãy nếu chịu va đập mạnh.
3. Ảnh Hưởng Đến Khả Năng Chống Ăn Mòn
- Mặc dù là thép không gỉ, nhưng hàm lượng Carbon cao có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn của SUS420J2.
- Khi Carbon kết hợp với Crom (Cr), chúng có thể tạo thành các hạt carbide Cr23C6, làm giảm lượng Crom tự do trong thép.
- Kết quả là khả năng chống ăn mòn của SUS420J2 không bằng SUS304 hay SUS316, nhất là trong môi trường ẩm hoặc có hóa chất.
So sánh khả năng chống ăn mòn của các loại thép
Loại thép | Hàm lượng Carbon (%) | Khả năng chống ăn mòn |
SUS420J2 | 0.26 – 0.40% | Trung bình |
SUS304 | ≤0.08% | Rất tốt |
SUS316 | ≤0.08% | Xuất sắc |
👉 Nhận xét: SUS420J2 chịu mài mòn tốt nhưng chống ăn mòn kém hơn SUS304 và SUS316. Nếu cần chống ăn mòn cao, nên chọn thép austenitic (SUS304, SUS316).
4. Ảnh Hưởng Đến Khả Năng Gia Công
- Ở trạng thái ủ (annealed), SUS420J2 có độ cứng vừa phải (HRC 20 – 25), giúp dễ dàng cắt gọt, khoan, mài.
- Sau khi tôi luyện, thép trở nên cứng và khó gia công hơn.
- Do đó, thông thường SUS420J2 được gia công trước, sau đó mới xử lý nhiệt để đạt độ cứng mong muốn.
Lời khuyên khi gia công SUS420J2
✔ Gia công ở trạng thái ủ để dễ cắt gọt.
✔ Dùng dao cắt hợp kim cứng (carbide) khi gia công ở trạng thái cứng.
✔ Tôi luyện và ram đúng cách để đạt độ bền cao mà không bị giòn.
5. Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Xử Lý Nhiệt
- Hàm lượng Carbon trong SUS420J2 giúp nó có khả năng tôi cứng tốt, nhưng nếu không kiểm soát nhiệt độ đúng, thép có thể bị giòn.
- Quá trình xử lý nhiệt chuẩn để tối ưu độ cứng:
- Tôi cứng: Đun nóng đến 950 – 1.050°C, sau đó làm nguội nhanh trong dầu hoặc khí.
- Ram: Nhiệt độ 180 – 300°C, giúp giảm giòn và tăng độ dẻo dai.
- Nếu ram ở 500 – 600°C, thép có thể bị giảm độ cứng và giòn hơn do hiện tượng brittle tempering.
👉 Lời khuyên: Cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ khi xử lý nhiệt để đảm bảo độ cứng mong muốn mà không làm thép bị giòn.
Kết Luận
💡 Hàm lượng Carbon trong SUS420J2 có ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ học của thép:
✔ Tăng độ cứng: Sau khi tôi luyện, thép có thể đạt HRC 50 – 55, phù hợp cho dao cắt, bánh răng.
✔ Cải thiện khả năng chống mài mòn, giúp kéo dài tuổi thọ linh kiện máy móc.
✔ Giảm khả năng chống ăn mòn, do Crom bị khóa trong carbide, khiến thép dễ bị oxy hóa hơn SUS304, SUS316.
✔ Ảnh hưởng đến quá trình gia công, cần xử lý nhiệt đúng cách để tránh thép bị giòn.
🔥 Nếu bạn cần thép có độ cứng cao, chịu mài mòn tốt cho ứng dụng cơ khí, SUS420J2 là lựa chọn lý tưởng. Nhưng nếu cần chống ăn mòn cao, hãy cân nhắc SUS304 hoặc SUS316! 🚀
THÔNG TIN LIÊN HỆ
Họ và Tên Phạm Ngọc Danh Số điện thoại - Zalo 84.903.365.316 Mail inox365@gmail.com Web tongkhokimloai.net INOX NHÔM ĐỒNG THÉP NIKEN TITAN KHÁC CUỘN TẤM ỐNG LÁP TRÒN LỤC GIÁC ĐẶC VUÔNG PHỤ KIỆN DÂY CÁP XÍCH BI U V LA HỘP LƯỚI SHIM BULONG GIA CÔNG