Thép không gỉ 440: Hợp kim Martensitic siêu cứng-cho các bộ phận có độ chính xác cao-có độ mài mòn cao

Thép không gỉ 440 là nhóm các loại martensitic carbon cao (440A/B/C/F) nổi tiếng về độ cứng và khả năng chống mài mòn cực cao, khiến chúng trở thành tiêu chuẩn vàng cho vòng bi công nghiệp, dao kéo cao cấp và các bộ phận đồng hồ chính xác. Với 16–18% crôm và lên tới 1,20% carbon, nó mang lại độ cứng cao nhất so với bất kỳ loại thép không gỉ thông thường nào.

Thành phần hóa học (Khóa, % theo tiêu chuẩn ASTM A240)

Cacbon (C): 0,60–1,20

Crom (Cr): 16,00–18,00

Molypden (Mo): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,75 (chỉ 440C)

Mangan (Mn): Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00

Thuộc tính cơ học (Xử lý nhiệt{0}})

Độ bền kéo: Lớn hơn hoặc bằng 860 MPa

Cường độ năng suất: Lớn hơn hoặc bằng 620 MPa

Độ giãn dài trong 50mm: Lớn hơn hoặc bằng 8%

Độ cứng: Lên tới 60 HRC (440C)

Ưu điểm về hiệu suất

Ngành-Độ cứng hàng đầu: 440C đạt 60 HRC, lý tưởng cho các bộ phận-chịu mài mòn.

Khả năng giữ cạnh vượt trội: Sự lựa chọn hàng đầu cho lưỡi dao và dao mổ cao cấp.

Ổn định kích thước: Duy trì dung sai chính xác sau khi xử lý nhiệt cho đồng hồ và các bộ phận ổ trục.

Ứng dụng

Lưỡi dao và máy cắt công nghiệp-cao cấp

Vòng bi và vòng bi lăn

Bánh răng đồng hồ và các bộ phận khuôn chính xác

Điểm tương đương

EN 1.4125 (440C), JIS SUS440A/B/C, DIN X90CrMoV18 (440C)

5 câu hỏi và câu trả lời thường gặp

Sự khác biệt giữa các phân nhóm 440A, 440B, 440C và 440F là gì?Họ 440 thay đổi theo hàm lượng carbon và molypden: 440A (0,60–0,75% C, không có Mo) là loại dẻo nhất, phù hợp với kéo và dao kéo ít mài mòn; 440B (0,75–0,95% C, không có Mo) cân bằng độ cứng và độ dai cho dao săn; 440C (0,95–1,20% C, 0,40–0,75% Mo) là loại cứng nhất (lên đến 60 HRC) và có khả năng chống mài mòn-cao nhất, được sử dụng cho vòng bi và máy cắt công nghiệp; 440F là một biến thể gia công miễn phí của 440C có thêm lưu huỳnh (0,15–0,30%) để gia công bánh răng đồng hồ với độ chính xác dễ dàng hơn. Molypden ở 440C cải thiện khả năng chống ăn mòn và độ cứng, trong khi lưu huỳnh ở 440F làm giảm ma sát gia công mà không làm mất đi các đặc tính cốt lõi.

Tại sao 440C là lựa chọn hàng đầu cho vòng bi công nghiệp?Độ cứng cực cao của 440C (60 HRC) mang lại khả năng chống mài mòn đặc biệt, rất quan trọng đối với các vòng bi tiếp xúc lăn liên tục với lượng bôi trơn tối thiểu. Hàm lượng molypden của nó giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn đối với các sản phẩm phân hủy chất bôi trơn và độ ẩm, ngăn ngừa hiện tượng kẹt ổ trục và kéo dài tuổi thọ sử dụng. Không giống như vòng bi bằng thép carbon, 440C không bị rỉ sét, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng vòng bi ngoài trời hoặc ướt (ví dụ: trục chân vịt hàng hải). Độ ổn định về kích thước của nó sau khi xử lý nhiệt đảm bảo khe hở ổ trục chính xác, điều này cần thiết để vận hành trơn tru, ít tiếng ồn-trong hệ thống máy móc và ô tô. Không có loại thép không gỉ thông thường nào khác có thể sánh được với sự kết hợp giữa độ cứng và khả năng chống ăn mòn của 440C để sử dụng ổ trục.

Làm thế nào để xử lý nhiệt tối ưu hóa các đặc tính của 440C cho các mục đích sử dụng khác nhau?440C được-xử lý nhiệt thông qua quy trình ba-bước: austenit hóa (nung nóng đến 980–1040 độ để hòa tan cacbua), làm nguội trong dầu (để tạo thành martensite cứng) và ủ (để cân bằng độ cứng và độ dai). Ủ ở nhiệt độ-thấp (150–200 độ ) vẫn giữ được độ cứng 60 HRC cho các bộ phận không{10}}va đập như vòng bi nhưng lại khiến thép trở nên giòn. Ủ ở nhiệt độ-trung bình (300–400 độ ) làm giảm độ cứng xuống 50–55 HRC đồng thời tăng độ dẻo dai, khiến nó phù hợp với những lưỡi dao có thể chịu được những tác động nhỏ. Quá trình tôi-trên 400 độ sẽ gây ra tình trạng mềm quá mức (dưới 50 HRC), vì vậy việc kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt là rất quan trọng để giúp các đặc tính của thép phù hợp với nhu cầu của ứng dụng.

Những hạn chế chống ăn mòn của lớp 440 là gì?Các loại 440 có khả năng chống ăn mòn thấp hơn các loại austenit như 304 do hàm lượng carbon cao, làm giảm tính liên tục của lớp oxit crom bảo vệ. 440A/B dễ bị rỉ sét trong môi trường ẩm ướt, mặn và sẽ bị ăn mòn khi tiếp xúc với axit loãng, trong khi hàm lượng molypden của 440C mang lại sự cải thiện khiêm tốn về khả năng kháng clorua nhưng vẫn kém xa so với loại 316. Thụ động hóa thích hợp (xử lý bằng axit để loại bỏ các chất gây ô nhiễm sắt trên bề mặt) có thể tăng cường lớp oxit và cải thiện khả năng ăn mòn sức đề kháng, nhưng vẫn nên tránh lớp 440 trong môi trường biển hoặc hóa chất. Đối với những cài đặt khắc nghiệt này, vòng bi hoặc dụng cụ 316 được ưu tiên hơn, mặc dù chúng mềm hơn 440C.

Tại sao 440F được ưa chuộng để gia công chính xác các bộ phận đồng hồ?440F chứa lưu huỳnh (0,15–0,30%), hoạt động như chất bôi trơn bên trong trong quá trình gia công, giảm ma sát giữa dụng cụ cắt và phôi. Điều này cho phép tốc độ gia công nhanh hơn, độ hoàn thiện bề mặt mượt mà hơn và tuổi thọ dụng cụ dài hơn so với tiêu chuẩn 440C vốn rất khó gia công do độ cứng cao. 440F giữ lại các đặc tính cốt lõi của 440C (lên đến 58 HRC sau khi xử lý nhiệt), do đó, nó vẫn mang lại khả năng chống mài mòn cần thiết cho bánh răng đồng hồ và các bộ phận chính xác. Nếu không có lưu huỳnh, gia công 440C sẽ yêu cầu phải thay dao thường xuyên và tốc độ chậm, làm tăng chi phí sản xuất và giảm độ chính xác của bộ phận-khiến 440F trở thành lựa chọn thực tế duy nhất để gia công có độ chính xác khối lượng cao-cho các bộ phận thuộc dòng 440.