Một số loại thép phổ biến để tôi luyện bằng phương pháp cảm ứng

Làm cứng thép là điều cần thiết cho nhiều ứng dụng khác nhau để đạt được các tính chất vật lý và cơ học mong muốn. Một số phương pháp làm cứng thép phổ biến trong ngành sản xuất và làm cứng cảm ứng là một trong số đó. Để đáp ứng các tính chất của phôi thép, các loại thép khác nhau thường được chọn để làm cứng cảm ứng trong công nghiệp .

Tuy nhiên, không phải tất cả các loại thép đều phù hợp để tôi cảm ứng. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về một số loại thép phổ biến thường được sử dụng trong các dự án tôi cảm ứng . Hãy cùng bắt đầu!

Những loại hợp kim thép nào được sử dụng trong quá trình tôi cảm ứng?

Hợp kim thép thường được chia thành các loại khác nhau dựa trên thành phần và tính chất của chúng. Hệ thống phân loại được sử dụng để phân loại hợp kim thép thường bao gồm một số có bốn chữ số, với chữ số đầu tiên đại diện cho nguyên tố hợp kim chính trong thép. Sau đây là tổng quan ngắn gọn về một số loại hợp kim thép tiêu chuẩn và chữ số đầu tiên tương ứng của chúng:

• 1xxx: Thép có cacbon chính (ví dụ: 1018)
• 2xxx: Thép niken (ví dụ: 2330)
• 3xxx: Thép niken-crom (ví dụ: 3140)
• 4xxx: Thép Molypden (ví dụ: 4140)
• 5xxx: Thép Crom (ví dụ: 5120)
• 6xxx: Thép crom-vanadi (ví dụ: 6150)
• 7xxx: Thép vonfram (ví dụ: 7118)
• 8xxx: Thép niken-crom-molypden (ví dụ: 8620)
• 9xxx: Thép silic-mangan (ví dụ: 9260).

Tuy nhiên, các loại thép này không thích hợp để tôi cảm ứng vì chúng có ngưỡng hàm lượng cacbon (0,35%) để tôi. Sau đây là các loại hợp kim thép tiêu chuẩn có thể được tôi bằng cách tôi cảm ứng.

Thép chịu lực cho quá trình tôi cảm ứng

Như tên gọi của nó, thép chịu lực là một loại hợp kim thép thường được sử dụng để sản xuất ổ trục và các thành phần chịu mài mòn cao khác. Loại thép này thường chứa hàm lượng cacbon, crom và các nguyên tố hợp kim khác cao để cải thiện độ bền, độ bền và khả năng chống mài mòn. Làm cứng cảm ứng là một phương pháp phổ biến để làm cứng thép chịu lực. Phương pháp này cung cấp mức độ kiểm soát cao đối với độ cứng và độ sâu của lớp được làm cứng. Lớp thép chịu lực được làm cứng thu được có thể dày vài milimét và làm tăng đáng kể khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi. Một số ví dụ về các loại thép được sử dụng làm thép chịu lực trong quá trình làm cứng cảm ứng bao gồm AISI 52100, AISI 440C, AISI 4140, AISI 4340, AISI 52100H, thép không gỉ AISI 416 và thép tốc độ cao AISI M50.

Thép bo hợp kim thấp để tôi cảm ứng

Thép bo hợp kim thấp chứa một lượng nhỏ (0,001 đến 0,003%) bo như một nguyên tố hợp kim. Hàm lượng bo có vẻ nhỏ, nhưng nó đủ để thay đổi các tính chất của thép. Bo cải thiện khả năng làm cứng của thép, tức là khả năng thép được làm cứng thông qua xử lý nhiệt. Do đó, việc thêm bo vào thép hợp kim thấp cho phép thép được làm cứng sâu hơn so với bình thường. Thép bo hợp kim thấp là một lựa chọn tuyệt vời để làm cứng cảm ứng. Bo được thêm vào làm tăng khả năng làm cứng và cho phép thép được làm cứng ở độ sâu lớn hơn so với các loại thép khác. Do đó, thép có thể được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống mài mòn cao, chẳng hạn như bánh răng , trục và các thành phần chịu ứng suất cao khác.

Làm thế nào để chọn loại thép tốt nhất cho quá trình tôi cảm ứng?

Thật khó để chỉ định một loại thép hoàn hảo cho quá trình tôi cảm ứng. Loại thép phù hợp cho bất kỳ dự án tôi cảm ứng nào phụ thuộc vào ứng dụng cần thiết. Do đó, việc lựa chọn loại thép tốt nhất cho quá trình tôi cảm ứng liên quan đến việc xem xét nhiều yếu tố. Sau đây là một số yếu tố quan trọng cần xem xét khi lựa chọn loại thép cho dự án tôi cảm ứng của bạn;

• Hàm lượng cacbon: Đây là một trong những yếu tố thiết yếu cần xem xét khi lựa chọn loại thép để tôi cảm ứng. Hàm lượng cacbon cao hơn dẫn đến độ cứng cao hơn sau khi tôi nhưng cũng có thể làm tăng nguy cơ nứt hoặc biến dạng. Nhìn chung, hàm lượng cacbon từ 0,4% đến 0,6% là tối ưu cho quá trình tôi cảm ứng.
• Thành phần hợp kim: Các nguyên tố hợp kim ảnh hưởng đến khả năng tôi luyện của thép. Ví dụ, mangan giúp tăng độ sâu của quá trình tôi luyện, trong khi crom có thể cải thiện khả năng ăn mòn và boron có thể cải thiện khả năng tôi luyện. Vì vậy, hãy biết thành phần của cấp thép và phân tích xem nó có phù hợp với yêu cầu của bạn hay không.
• Cấu trúc vi mô: Cấu trúc vi mô của thép đóng vai trò quan trọng trong tính phù hợp của nó đối với quá trình tôi cảm ứng. Ví dụ, thép có cấu trúc hạt mịn, đồng đều thường dễ tôi hơn mà không bị nứt hoặc biến dạng.
• Tính chất hiện có: Cũng quan trọng khi xem xét tính chất hiện có của cấp thép. Nếu tính chất cho thấy khả năng biến dạng hoặc nứt trong quá trình tôi, thì nên loại trừ khỏi danh sách lựa chọn.
• Yêu cầu ứng dụng: Cuối cùng, điều cần thiết là phải xem xét nhu cầu cụ thể của ứng dụng khi lựa chọn loại thép để tôi cảm ứng. Các yếu tố như độ cứng cần thiết, khả năng chống mài mòn và dung sai kích thước đều phải được xem xét.

Xem lợi ích của việc tôi cứng các bộ phận cơ khí.

Làm thế nào để tôi thép không thích hợp để tôi bằng phương pháp cảm ứng?

Không phải tất cả các loại thép đều phù hợp để tôi cảm ứng. Một số loại thép không đủ điều kiện để tôi cảm ứng. Lý do có thể là khả năng tôi kém, nguy cơ nứt hoặc biến dạng cao và phản ứng kém với nhiệt cảm ứng. Nhìn chung, hàm lượng cacbon trong thép quyết định loại thép đó có phù hợp để tôi cảm ứng hay không. Ví dụ, các loại thép có hàm lượng cacbon dưới 0,3% không thể được xử lý bằng cách tôi cảm ứng. Có những phương pháp khác nếu bất kỳ loại thép nào không phù hợp để tôi cảm ứng. Bạn có thể lựa chọn tùy thuộc vào các đặc điểm cụ thể của thép và kết quả mong muốn.

• Thấm cacbon: Bao gồm việc nung nóng thép trong môi trường giàu cacbon, chẳng hạn như khí hoặc chất lỏng, để đưa cacbon vào lớp bề mặt của thép. Cacbon phản ứng với sắt để tạo thành lớp bề mặt cứng hơn, trong khi lõi thép vẫn tương đối mềm.
• Làm cứng bằng ngọn lửa: Quá trình làm cứng này được thực hiện bằng cách nung nóng thép bằng ngọn lửa hoặc đèn khò rồi làm nguội bằng luồng nước hoặc không khí. Quá trình này lý tưởng để làm cứng cục bộ các khu vực cụ thể của một bộ phận.
• Làm nguội và tôi luyện : Quá trình này bao gồm nung thép đến nhiệt độ cao và làm nguội trong môi trường tôi luyện, chẳng hạn như dầu hoặc nước. Sau đó, thép được tôi luyện bằng cách nung lại ở nhiệt độ thấp hơn và giữ ở đó trong một thời gian cụ thể. Kết quả là, thép mất đi độ giòn và trở nên dẻo dai hơn.

Phần kết luận

Thành phần của các nguyên tố hợp kim phân biệt các cấp độ và khả năng làm cứng thép. Các cấp độ thép khác nhau có thể được làm cứng bằng cách sử dụng nhiệt cảm ứng, bao gồm 1045, 1050, 4140, 4150 và 5150. Tuy nhiên, cấp độ thép tuyệt vời cho bất kỳ dự án làm cứng cảm ứng nào phụ thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu về tính chất.