Tính chất của thép công cụ 4Cr13

Tại Thép Aobo, với kinh nghiệm sâu rộng của chúng tôi trong lĩnh vực thép chuyên dụng, chúng tôi thường xuyên làm việc với các vật liệu như Thép công cụ 4Cr13. Loại này, đôi khi được gọi là 40Cr13, là thép không gỉ martensitic được biết đến với khả năng đạt được độ cứng cao thông qua xử lý nhiệt. Nó thuộc họ thép không gỉ crom, trong đó crom là thành phần chính cung cấp khả năng chống ăn mòn.

Hiểu được tính chất của 4Cr13 rất quan trọng để lựa chọn vật liệu phù hợp cho ứng dụng của bạn.

1. Thành phần hóa học của thép công cụ 4Cr13

Thành phần hóa học điển hình của Thép công cụ 4Cr13 thường nằm trong phạm vi sau, mặc dù có thể có một số thay đổi nhỏ dựa trên tiêu chuẩn cụ thể:

• Cacbon (C): 0.36% – 0.45%
• Silic (Si): ≤ 1,00%
• Mangan (Mn): ≤ 1,00%
• Crom (Cr): 12.00% – 14.00%
• Phốt pho (P): Mức thấp
• Lưu huỳnh (S): Mức thấp

Hàm lượng carbon đáng kể cho phép loại thép này được làm cứng hiệu quả thông qua xử lý nhiệt, trong khi hàm lượng crom góp phần tạo nên tính chất không gỉ của nó.

2. Đặc điểm chính của thép công cụ 4Cr13

2.1 Độ cứng và độ bền

4Cr13 cung cấp tốt khả năng làm cứng. Thông qua quá trình tôi và tôi luyện thích hợp, nó có thể đạt được độ cứng và độ bền đáng kể. Ví dụ:

• Làm nguội ở nhiệt độ 1050-1100°C (thường là trong dầu) sau đó là ủ ở nhiệt độ thấp (200-300°C) để đạt được độ cứng cao (thường đạt khoảng 50 HRC hoặc cao hơn, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật).
• Quá trình tôi luyện ở nhiệt độ cao hơn (650-750°C) mang lại sự cân bằng tốt hơn giữa độ bền, độ dẻo và độ dai, mặc dù độ cứng thấp hơn một chút.

2.2 Khả năng chống ăn mòn

Là thép không gỉ martensitic, Thép công cụ 4Cr13 có khả năng chống ăn mòn tốt trong khí quyển, nước ngọt và một số môi trường hóa học nhẹ, bao gồm axit hữu cơ yếu và axit nitric loãng ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn của nó thường kém hơn so với các loại thép austenitic như 304 do hàm lượng crom thấp hơn. Luôn đánh giá môi trường hoạt động cụ thể để xác nhận tính phù hợp.

2.3 Khả năng chống mài mòn

Khả năng đạt được độ cứng cao sau khi xử lý nhiệt giúp 4Cr13 có khả năng chống mài mòn tốt, thích hợp cho các chi tiết phải chịu mài mòn bề mặt và ma sát.

2.4 Khả năng gia công

Trong điều kiện ủ (làm mềm), 4Cr13 có thể được gia công bằng các phương pháp tiêu chuẩn. Tuy nhiên, khả năng gia công giảm đáng kể khi độ cứng tăng sau khi xử lý nhiệt. Điều này cần được xem xét trong quá trình lập kế hoạch sản xuất.

2.5 Khả năng hàn

Hàn 4Cr13 thường khó khăn do hàm lượng cacbon cao và xu hướng cứng lại, làm tăng nguy cơ nứt. Nếu cần hàn, cần phải gia nhiệt trước, vật liệu độn và xử lý nhiệt sau khi hàn cụ thể.

3. Xử lý nhiệt thép công cụ 4Cr13

Xử lý nhiệt thích hợp là điều cần thiết để đạt được các tính chất mong muốn trong 4Cr13:

1. Ủ: Nung nóng đến 750-800°C sau đó làm nguội chậm trong lò sẽ làm mềm thép (thường là 170-200 HB) để gia công dễ dàng hơn.
2. Làm nguội: Làm cứng đạt được bằng cách nung nóng đến 1050-1100°C rồi làm nguội nhanh vật liệu. Làm nguội bằng dầu thường được sử dụng cho các phần lớn hơn để giảm thiểu biến dạng; làm mát bằng không khí có thể đủ cho các phần nhỏ hơn.
3. Làm nguội: Được thực hiện sau khi tôi để giảm ứng suất bên trong và điều chỉnh độ cứng và độ dẻo dai cuối cùng.
   
   • Nhiệt độ thấp (200-300°C): Tối đa hóa độ cứng và khả năng chống mài mòn.
   • Nhiệt độ cao (650-750°C): Tăng cường độ dẻo dai và độ dai, đồng thời giảm nhẹ độ cứng.
   • Tránh vùng nhiệt độ cao: Nói chung nên tránh tôi ở nhiệt độ từ 400-600°C vì nhiệt độ này có thể làm giòn một số loại thép crom.

4. Ứng dụng điển hình của thép công cụ 4Cr13

Với những đặc tính của mình, thép 4Cr13 được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:

• Dụng cụ cắt và lưỡi dao: Dành cho các ứng dụng yêu cầu khả năng giữ cạnh vừa phải và khả năng chống ăn mòn, hoạt động ở nhiệt độ dưới 300 °C.
• Linh kiện hao mòn: Các bộ phận như thanh dẫn hướng, ống lót và chốt dễ bị mài mòn.
• Các thành phần của van: Ghế hoặc đĩa dùng cho môi trường có áp suất và nhiệt độ thấp (dưới 400°C) cần khả năng chống ăn mòn.
• Chốt và trục: Bu lông, ốc vít, trục bơm và các bộ phận tuabin đòi hỏi độ bền cao hơn thép tiêu chuẩn và khả năng chống ăn mòn ở mức trung bình.
• Khuôn nhựa: Một lựa chọn phổ biến cho các loại khuôn cần khả năng chống ăn mòn nhựa.

5. Lựa chọn thép 4Cr13 theo nhu cầu của bạn

Khi xem xét 4Cr13, hãy đánh giá những điều sau:

1. Môi trường dịch vụ: Phân tích nhiệt độ vận hành, tải trọng ứng suất và tác nhân ăn mòn tiềm ẩn.
2. Thuộc tính bắt buộc: Xác định độ cứng, độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn cần thiết cho ứng dụng, điều này sẽ hướng dẫn quá trình xử lý nhiệt.
3. Chế tạo: Đánh giá nhu cầu về khả năng gia công và khả năng hàn dựa trên quy trình sản xuất của bạn.
4. Các giải pháp thay thế: So sánh 4Cr13 với các loại thép khác nếu có yêu cầu khắt khe (ví dụ, thép không gỉ austenit để có khả năng chống ăn mòn vượt trội, các loại thép dụng cụ khác để có khả năng chống mài mòn tối đa).

Aobo Steel – Nguồn cung cấp 4Cr13 của bạn

Aobo Steel có hơn 20 năm kinh nghiệm rèn và cung cấp thép công cụ và thép hợp kim như 4Cr13. Chúng tôi hiểu các yêu cầu kỹ thuật và có thể cung cấp vật liệu chất lượng cao được xử lý theo thông số kỹ thuật của bạn.

Hãy liên hệ với chúng tôi để thảo luận về nhu cầu ứng dụng cụ thể của bạn đối với thép 4Cr13 hoặc để khám phá các loại thép phù hợp khác từ danh mục sản phẩm phong phú của chúng tôi. Chúng tôi ở đây để giúp bạn tìm ra giải pháp vật liệu tối ưu.