Có nhiều dạng thép: kim loại tấm, tấm, thanh và dầm có hình dạng hình học khác nhau, ống, và tất nhiên, phôi rắn được sử dụng trong gia công thép CNC.Thép được sử dụng rộng rãi, nhưng sự khác biệt giữa các loại thép là gì?
Thép là gì?
Thép là một thuật ngữ chung cho hợp kim sắt và cacbon.Lượng cacbon (0,05% - 2% trọng lượng) và việc bổ sung các nguyên tố khác quyết định tính chất hợp kim và vật liệu cụ thể của thép.Các nguyên tố hợp kim khác bao gồm mangan, silic, phốt pho, lưu huỳnh và oxy.Carbon làm tăng độ cứng và độ bền của thép, trong khi các nguyên tố khác có thể được thêm vào để cải thiện khả năng chống ăn mòn hoặc khả năng gia công.Mangan cũng thường xuyên xuất hiện với số lượng lớn (ít nhất từ 0,30% đến 1,5%) để làm giảm độ giòn của thép và tăng độ bền của thép.
Cường độ và độ cứng của thép là một trong những đặc điểm phổ biến nhất của nó.Chúng làm cho thép phù hợp cho các ứng dụng xây dựng và vận tải vì vật liệu này có thể được sử dụng lâu dài dưới tải trọng nặng và lặp đi lặp lại.Một số hợp kim thép, tức là các loại thép không gỉ, có khả năng chống ăn mòn, điều này làm cho chúng trở thành lựa chọn tốt nhất cho các bộ phận hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.
Tuy nhiên, độ bền và độ cứng này cũng sẽ dẫn đến thời gian gia công lâu hơn và tăng độ mài mòn của dụng cụ cắt.Thép là vật liệu có mật độ cao nên quá nặng đối với một số ứng dụng.Tuy nhiên, thép có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao, đó là lý do tại sao nó là một trong những kim loại được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất.
Loại thép
Chúng ta hãy xem xét một số loại thép khác nhau.Để trở thành thép, cacbon phải được thêm vào sắt.Mặc dù lượng carbon khác nhau, nhưng nó dẫn đến sự khác biệt lớn về tính chất.Thép cacbon thường đề cập đến thép không phải thép không gỉ, và được xác định bằng cấp 4 chữ số của thép.Nó được biết đến rộng rãi hơn với tên gọi thép cacbon thấp, trung bình hoặc cao.
Thép nhẹ: ít hơn 0,30% cacbon tính theo trọng lượng
Thép cacbon trung bình: 0,3 - 0,5% cacbon
Thép cacbon cao: 0,6% trở lên
Các nguyên tố hợp kim chính của thép được thể hiện bằng chữ số đầu tiên trong cấp bốn chữ số.Ví dụ, bất kỳ loại thép 1xxx nào, chẳng hạn như 1018, sẽ sử dụng carbon làm nguyên tố hợp kim chính.Thép 1018 chứa 0,14 - 0,20% cacbon và một lượng nhỏ phốt pho và lưu huỳnh, cũng như mangan.Hợp kim phổ quát này thường được sử dụng để chế tạo gioăng, trục, bánh răng và chốt.
Thép cacbon dễ gia công được tái lưu hóa và tái phốt phát hóa, để các phoi vỡ thành các mảnh nhỏ hơn.Điều này ngăn các phoi dài hoặc phoi lớn vướng vào dụng cụ trong quá trình cắt.Thép gia công tự do có thể làm giảm thời gian gia công, nhưng có thể làm giảm độ dẻo và khả năng chống va đập.
thép không gỉ
Thép không gỉ có chứa cacbon, nhưng nó cũng chứa khoảng 11% crom, giúp tăng khả năng chống ăn mòn của vật liệu.Nhiều crôm hơn có nghĩa là ít gỉ hơn!Thêm niken cũng có thể cải thiện khả năng chống gỉ và độ bền kéo.Ngoài ra, thép không gỉ có khả năng chịu nhiệt tốt, phù hợp cho các ứng dụng hàng không và môi trường khắc nghiệt khác.
Theo cấu trúc tinh thể của kim loại, thép không gỉ có thể được chia thành năm loại.Năm loại là austenit, ferit, mactenxit, duplex và kết tủa cứng.Các loại thép không gỉ được xác định bằng ba chữ số thay vì bốn.Số đầu tiên đại diện cho cấu trúc tinh thể và các nguyên tố hợp kim chính.
Ví dụ, thép không gỉ sê-ri 300 là hợp kim niken crom Austenit.Thép không gỉ 304 là loại phổ biến nhất vì nó chứa 18% crom và 8% niken.Thép không gỉ 303 là phiên bản gia công miễn phí của thép không gỉ 304.Thêm lưu huỳnh sẽ làm giảm khả năng chống ăn mòn của nó, vì vậy inox 303 dễ bị gỉ hơn inox 304.
Thép không gỉ có thể được sử dụng trong một loạt các ngành công nghiệp.Thép không gỉ loại 316 có thể được sử dụng trong thiết bị y tế, chẳng hạn như cụm van trong máy móc và đường ống, nếu được gia công đúng cách.Thép không gỉ 316 cũng được sử dụng để gia công đai ốc và bu lông, nhiều trong số đó được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và ô tô.Thép không gỉ 303 được sử dụng cho bánh răng, trục và các bộ phận thiết yếu khác của máy bay và ô tô.
thép công cụ đục
Thép công cụ được sử dụng để sản xuất các công cụ cho các quy trình sản xuất khác nhau, bao gồm đúc khuôn, ép phun, dập và cắt.Có nhiều hợp kim thép công cụ khác nhau được thiết kế riêng cho các ứng dụng khác nhau, nhưng chúng được biết đến với độ cứng.Mỗi khuôn có thể chịu được sự mài mòn của nhiều lần sử dụng (khuôn thép được sử dụng để ép phun có thể chịu được một triệu lần phun vật liệu trở lên) và có khả năng chịu nhiệt độ cao.
Một ứng dụng phổ biến của thép công cụ là công cụ ép phun, được gia công từ thép cứng CNC và được sử dụng để sản xuất các bộ phận sản xuất chất lượng cao nhất.Thép H13 thường được lựa chọn vì tính năng chống mỏi nhiệt tốt - độ bền và độ cứng của nó có thể chịu được nhiệt độ khắc nghiệt trong thời gian dài.
Khuôn H13 rất thích hợp cho các vật liệu đúc phun tiên tiến có nhiệt độ nóng chảy cao, vì nó cung cấp tuổi thọ khuôn lâu hơn các loại thép khác - 500000 đến 1 triệu lần bơm.Đồng thời, S136 là thép không gỉ, và tuổi thọ của dụng cụ vượt quá một triệu lần.Vật liệu này có thể được đánh bóng ở cấp độ cao nhất cho các ứng dụng đặc biệt, nơi các bộ phận yêu cầu độ trong suốt quang học cao.
