Thép là loại vật liệu có độ bền cao, dễ cán, đúc, rèn, kéo sợi, cắt, rập và giá thành tương đối thấp. Vì thế, đây là loại nguyên liệu không thể thiếu trong nghề cơ khí. Vậy ứng dụng thép trong nghề cơ khí gồm những gì? Hãy cùng Thép Đa Hình tìm hiểu chi tiết ngay sau đây.
1. Các ứng dụng thép trong nghề cơ khí
Thép có nhiều loại và mỗi loại có đặc tính đôi phần khác nhau. Vì thế, tuy cùng sử dụng trong gia công cơ khí nhưng mỗi loại thép sẽ được ứng dụng trong công việc chế tạo khác nhau. Cụ thể như sau:
1.1 Chế tạo máy
Trục máy, chi tiết trục vít, trục cán… được sản xuất chủ yếu sử dụng các loại thép có dẻo dai, bền, chịu tải trọng, mài mòn tốt. Như SS400; thép 45C, S45C, C45 PHI 3; thép SNCM439 NIPPON STEEL; thép 40X – 40X STEEL; thép 55C, S55C – 55C, S55C STEEL…
1.2 Dụng cụ cơ khí
Dao công cụ, cờ lê, tuốc nơ vít, mở lết… được làm từ các loại thép gió có đặc tính dẻo dai và chống mài mòn tốt. Như M42, SKH59; SKH51 SKH55 / M35 STEEL, SKH55, M35; M42, SKH59…
1.3 Làm lõi khuôn
Thép thường được dùng làm các loại khuôn như khuôn nhựa, khuôn dập nóng, khuôn dập nguội… Mỗi loại khuôn này đều được làm từ các loại thép khác nhau.
- Thép dùng làm khuôn nhựa: Thép FDAC – FDAC STEEL, G-STAR / HPM77 STEEL, THÉP G-STAR / HPM77; HPM-MAGIC – HPM-MAGIC STEEL; STAVAX / STAR STEEL; STAVAX / STAR; 2083 STEEL; 2083 không có độ cứng; NAK80 / CENA1 STEEL; NAK80 / CENA1… có khả năng chống gỉ cao, dễ gia công; chống mài mòn và đánh bóng tốt, độ cứng đồng nhất, chi phí bảo trì thấp.
- Thép dùng làm khuôn dập nóng: Thép SKD61 HITACHI; SKD61; SKD62 – SKD62 STEEL; FDAC – FDAC STEEL; SKD61 cải tiến – DAC55; SKT4 – SKT4 STEEL có độ dai va đập tốt, độ bền nhiệt cao, biến dạng ít khi nhiệt luyện, khả năng gia công cơ tốt.
- Thép dùng làm khuôn dập nguội: Thép tấm SKD11 NIPPON Nhật Bản; thép SDK11 HITACHI; SKD11 dày 8 ly; SLD-MAGIC STEEL, THÉP SLD-MAGIC; SDK11 HITACHI có độ thấm tôi tốt, dễ gia công, khả năng chống mài mòn cao…
1.4 Các chi tiết chịu mài mòn cao
Những loại thép dùng làm khuôn nhập nguội có khả năng chống mài mòn cao nên hay được dùng để làm các chi tiết trong môi trường hay bị mài mòn. Như bản lề, ốc vít, bánh răng cưa, băng chuyền, chốt…
2. Tiêu chuẩn thép trong nghề cơ khí
Đồ gia công cơ khí thường được dùng trong hệ thống máy móc sản xuất hay những môi trường chịu mài mòn. Vì thế, ứng dụng thép trong nghề cơ khí phải đạt các tiêu chuẩn sau:
- Thép sử dụng phải là thép không sôi (thép lặng): Thép không sôi là loại thép mà mác không có thêm ký hiệu “s” hoặc “n”. Ví dụ như: C10, C15, C20, C25, C30, … C15Mn, C20Mn, C25Mn, C30Mn, C35Mn, C40Mn, C45Mn…
- Thép được cung cấp phải ở trạng thái cán, các điều kiện cung cấp khác có thể được thỏa thuận khi đặt hàng.
- Chất lượng bề mặt nhẵn tương ứng với phương pháp cán đã sử dụng: Thép không được có các khuyết tật bề mặt. Vì điều này sẽ gây hại đến sự gia công tiếp theo hoặc việc sử dụng sau này.
- Nếu thép có khuyết tật phải tìm cách loại bỏ: Loại bỏ các khuyết tật bằng cách mài, với điều kiện là chiều dày không được giảm cục bộ lớn hơn 7% (giá trị lớn nhất là 3mm) giá trị danh nghĩa.
- Thép phải có thành phần hóa học thỏa mãn trong bảng sau:
| Mác thép | Hàm lượng của các nguyên tố, % | ||||||
| Cacbon | Silic | Mangan | Phốt pho | Lưu huỳnh | Crom | Niken | |
| Không lớn hơn | |||||||
| C8 | 0,05 – 0,12 | 0,17 – 0,37 | 0,35 – 0,65 | 0,035 | 0,04 | 0,1 | 0,25 |
| C10 | 0,07 – 0,14 | 0,17 – 0,37 | 0,35 – 0,65 | 0,35 | 0,04 | 0,15 | 0,25 |
| C20 | 0,17 – 0,24 | 0,17 – 0,37 | 0,35 – 0,65 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C25 | 0,22 – 0,3 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C30 | 0,27 – 0,35 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C35 | 0,32 – 0,4 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C40 | 0,37 – 0,45 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C45 | 0,42 – 0,5 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C50 | 0,47 – 0,55 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C55 | 0,52 – 0,6 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C60 | 0,57 – 0,65 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C65 | 0,62 – 0,7 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C70 | 0,67 – 0,75 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C75 | 0,72 – 0,8 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C80 | 0,77 – 0,85 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C85 | 0,82 – 0,9 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C15Mn | 0,12 – 0,19 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C20M | 0,17 – 0,24 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C25Mn | 0,22 – 0,3 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C30Mn | 0,27 – 0,35 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C35Mn | 0,32 – 0,4 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C40Mn | 0,37 – 0,45 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C45Mn | 0,42 – 0,5 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C50Mn | 0,48 – 0,56 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C60Mn | 0,57 – 0,65 | 0,17 – 0,37 | 0,7 – 1 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C65Mn | 0,62 – 0,7 | 0,17 – 0,37 | 0,9 – 1,2 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
| C70Mn | 0,67 – 0,75 | 0,17 – 0,37 | 0,9 – 1,2 | 0,04 | 0,04 | 0,25 | 0,25 |
- Cơ tính: Khi thử nghiệm kéo trên mẫu lấy từ phôi đã thường hóa và thử độ dai va đập trên các mẫu đã nhiệt luyện, thép phải đạt các chỉ tiêu trong bảng sau:
| Mác thép | Giới hạn chảy (σch) | Độ bền kéo (σb) | Độ dãn dài tương đối (δ5) | Độ thắt tương đối (ψ) | Độ dai va đập (kG m/cm2) |
| kG/mm2 | % | ||||
| Không nhỏ hơn | |||||
| C8 | 20 | 33 | 33 | 60 | – |
| C10 | 21 | 34 | 31 | 55 | – |
| C15 | 23 | 38 | 27 | 55 | – |
| C20 | 25 | 42 | 25 | 55 | – |
| C25 | 28 | 46 | 23 | 50 | 9 |
| C30 | 30 | 50 | 21 | 50 | 8 |
| C35 | 32 | 54 | 20 | 45 | 7 |
| C40 | 34 | 58 | 19 | 45 | 6 |
| C45 | 36 | 61 | 16 | 40 | 5 |
| C50 | 38 | 64 | 14 | 40 | 4 |
| C55 | 39 | 66 | 13 | 35 | – |
| C60 | 41 | 69 | 12 | 35 | – |
| C65 | 42 | 71 | 10 | 30 | – |
| C70 | 43 | 73 | 9 | 30 | – |
| C75 | 90 | 110 | 7 | 30 | – |
| C80 | 95 | 110 | 6 | 30 | – |
| C85 | 100 | 115 | 6 | 30 | – |
| C15Mn | 25 | 42 | 26 | 55 | – |
| C20Mn | 28 | 46 | 24 | 50 | – |
| C25Mn | 30 | 50 | 22 | 50 | 9 |
| C30Mn | 32 | 55 | 20 | 45 | 8 |
| C35Mn | 34 | 57 | 18 | 45 | 7 |
| C40Mn | 36 | 60 | 17 | 45 | 6 |
| C45Mn | 38 | 63 | 15 | 40 | 5 |
| C50Mn | 40 | 66 | 13 | 40 | 4 |
| C60Mn | 42 | 71 | 11 | 35 | – |
| C65Mn | 44 | 75 | 9 | 30 | – |
| C70Mn | 46 | 80 | 8 | 30 | – |
- Thử chấp nhận theo các điều kiện quy định trong TCVN 4399 (ISO 404) về cơ tính và thành phần hóa học của sản phẩm.
3. Các loại thép ứng dụng trong nghề cơ khí
Thép dùng trong nghề cơ khí thường ở trạng thái nguội (tiện, phay, bào, v.v…) được phân loại như sau.
3.1. Phân loại theo thành phần hóa học
Thép là hợp kim của sắt và cacbon. Ngoài ra, trong thép còn chứa các thành phần khác như mangan, kẽm, lưu huỳnh, phốt pho… Vì thế, căn cứ vào thành phần hóa học ta có thể chia thép làm hai loại là thép cacbon và thép hợp kim.
| Loại thép | Thép cacbon thấp | Thép cacbon trung bình | Thép cacbon tương đối cao | Thép cacbon cao |
| Đặc điểm | C ≤ 0,25%Dẻo, dai nhưng độ bền, độ cứng thấp | C là 0,3 – 0,5%Có khả năng chịu tải trọng tĩnh và va đập cao | C là 0,55 – 0,65%Đàn hồi tốt | C ≥ 0,7%Độ cứng cao |
Thép hợp kim có độ bền cao hơn thép cacbon, đặc biệt là sau khi được tôi và ram. Vì thế, loại thép này hay được dùng trong ngành cơ khí hơn thép cacbon.
Căn cứ vào thành phần các nguyên tố hợp kim trong thép, người ta chia thép hợp kim thành 3 loại:
- Thép hợp kim thấp: Nguyên tố hợp kim ≤ 2,5 %
- Thép hợp kim trung bình: Nguyên tố hợp kim chiếm 2,5 – 10%
- Thép hợp kim cao: Nguyên tố hợp kim ≥ 10 %
3.2. Phân loại theo công dụng
Dựa trên công dụng, thép hợp kim dùng trong nghề cơ khí có thể chia làm 4 loại sau:
| Loại thép | Hàm lượng cacbon | Đặc tính cơ lý | Mác thép |
| Thép hợp kim kết cấu | 0,1 – 0,85% | Cứng, có tính đàn hồi cao, có khả năng chịu tải trọng, mài mòn cao | C20, C45, C65 … |
| Thép hợp kim dụng cụ | 0,7 – 1,4% | Độ cứng, độ chịu nhiệt, chịu mài mòn cao | CD70, CD80, CD100 |
| Thép gió | 0,7 – 1,4% | Bền, độ cứng và khả năng chịu mài mòn cao, có thể chịu mức nhiệt lên đến 6500C | 90W9V2, 75W18V, 140W9V5, 90W18V2 |
| Thép không gỉ (inox) | Khả năng chống ăn mòn tốt | 304, 304H, 304L, 316, 201… |
Như vậy, ứng dụng thép trong nghề cơ khí rất đa dạng. Chủ đầu tư có thể dựa vào những đặc điểm trên để lựa chọn loại thép phù hợp với mục đích gia công của mình. Ngoài ra, chủ đầu tư hãy liên hệ với Thép Đa Hình để được tư vấn và báo giá chi tiết. Thép Đa Hình cung cấp đa dạng các loại thép công nghiệp. Chất lượng đạt tiêu chuẩn quốc tế. Kích thước đồng đều và có độ chính xác cao.
