Gia công thép hợp kim theo bản vẽ: Những lưu ý kỹ thuật

Thép hợp kim được dùng nhiều trong cơ khí chế tạo. Vật liệu này thường xuất hiện ở trục, bánh răng, chốt, khớp nối, bạc, vòng, bulông, phôi rèn và chi tiết chịu tải.

Tuy nhiên, gia công thép hợp kim không giống gia công thép carbon thông thường. Mác thép, độ cứng, trạng thái nhiệt luyện và dung sai đều ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả gia công.

Nếu chọn sai phương án, chi tiết có thể bị cháy dao. Bề mặt có thể xấu. Lỗ có thể sai kích thước. Chi tiết cũng có thể biến dạng sau nhiệt luyện.

Vì vậy, khi đặt gia công thép hợp kim, doanh nghiệp không nên chỉ gửi kích thước cơ bản. Cần cung cấp bản vẽ, mác thép, tiêu chuẩn, độ cứng, yêu cầu nhiệt luyện và điều kiện làm việc.

Bài viết này giúp doanh nghiệp hiểu các lưu ý quan trọng khi cắt, tiện, phay, khoan, mài và nhiệt luyện thép hợp kim. Nội dung cũng giúp chuẩn bị thông tin trước khi hỏi báo giá tại UnicoSteel.

Gia công thép hợp kim là gì?

Gia công thép hợp kim là quá trình tạo hình vật liệu thép hợp kim thành chi tiết cơ khí. Các công đoạn thường gặp gồm cắt phôi, tiện, phay, khoan, doa, taro, mài, CNC và nhiệt luyện.

Thép hợp kim là thép có thêm các nguyên tố như chromium, molybdenum, nickel, manganese hoặc titanium. Những nguyên tố này giúp cải thiện độ bền, độ dai, khả năng tôi ram và khả năng chịu tải.

Gia công thép hợp kim thường áp dụng cho:

• Trục máy.
• Chốt chịu lực.
• Bánh răng.
• Khớp nối.
• Bạc và vòng.
• Ống lót.
• Trục rỗng.
• Bulông cường độ cao.
• Phôi rèn.
• Chi tiết máy công nghiệp.

Mục tiêu của gia công không chỉ là đúng kích thước. Chi tiết còn phải đạt độ cứng, độ nhám, độ đồng tâm và cơ tính theo yêu cầu.

Gia công thép hợp kim là quá trình tạo hình vật liệu thép hợp kim thành chi tiết cơ khí, các công đoạn thường gặp gồm cắt phôi, tiện, phay, khoan, doa, taro, mài, CNC và nhiệt luyện I Unicosteel 

Vì sao thép hợp kim khó gia công hơn thép carbon thông thường?

Thép hợp kim thường có độ bền cao hơn thép carbon. Một số mác có khả năng tôi thấu tốt. Một số mác có độ cứng cao sau nhiệt luyện.

Điều này tạo lợi thế khi chi tiết làm việc. Nhưng cũng làm gia công khó hơn.

Các yếu tố gây khó khi gia công gồm:

• Độ cứng cao.
• Độ bền kéo cao.
• Khả năng sinh nhiệt khi cắt.
• Mài mòn dao nhanh hơn.
• Dễ biến dạng nếu gá kẹp sai.
• Khó giữ dung sai sau nhiệt luyện.
• Một số mác cần dao cụ và chế độ cắt riêng.

Vì vậy, cần xác định trạng thái vật liệu trước khi gia công. Vật liệu ủ thường dễ gia công hơn. Vật liệu đã tôi ram thường khó cắt hơn.

Các mác thép hợp kim thường gặp khi gia công

Trong cơ khí chế tạo, các mác thép hợp kim được chọn theo tải trọng, nhiệt luyện và tiêu chuẩn bản vẽ.

Mác thép	Đặc điểm chính	Ứng dụng thường gặp
40Cr	Thép chromium, nâng cấp từ C45	Trục, chốt, bánh răng, khớp nối tải vừa
SCM440	Thép Cr-Mo theo JIS	Trục, chốt, khớp nối, chi tiết chịu tải cao
42CrMo4	Thép Cr-Mo theo EN/DIN, số hiệu 1.7225	Trục, bánh răng, bulông, chi tiết chịu lực
42CrMo	Thép Cr-Mo theo GB/T	Trục rỗng, bạc, khớp nối, chi tiết máy
AISI 4140	Thép Cr-Mo theo ASTM/SAE	Trục, bánh răng, chi tiết cơ khí
SCM420	Thép Cr-Mo carbon thấp	Bạc, ống lót, chi tiết thấm carbon
20CrMnTi	Thép thấm carbon	Bánh răng, trục răng, chi tiết truyền động

So sánh gia công 40Cr, SCM440, 42CrMo4, SCM420 và 20CrMnTi

Mác thép	Đặc điểm khi gia công	Lưu ý chính
40Cr	Gia công tương đối tốt ở trạng thái phù hợp	Cần tôi ram nếu yêu cầu cơ tính cao
SCM440	Thép Cr-Mo, chịu tải cao, có thể khó hơn C45	Cần chú ý trạng thái tôi ram và độ cứng
42CrMo4	Thép Cr-Mo theo EN/DIN, dùng cho chi tiết chịu lực	Cần đối chiếu 1.7225 và MTC
42CrMo	Gần nhóm 42CrMo4/4140, thường dùng cho ống đúc, trục, bạc	Cần kiểm tra tiêu chuẩn GB/T
SCM420	Thép Cr-Mo carbon thấp, phù hợp thấm carbon	Cần xác định lớp thấm và độ cứng bề mặt
20CrMnTi	Thép thấm carbon cho bánh răng, trục răng	Cần kiểm soát biến dạng sau thấm carbon
C45/S45C	Dễ gia công hơn, chi phí tốt	Không phù hợp nếu tải quá cao

 

Sai lầm thường gặp khi đặt gia công thép hợp kim

Chỉ gửi kích thước, không gửi bản vẽ

Kích thước cơ bản chưa đủ. Bản vẽ thể hiện dung sai, độ nhám, nhiệt luyện, độ cứng và yêu cầu kiểm tra.

Không nêu mác thép và tiêu chuẩn

SCM440, 42CrMo4, 42CrMo và 4140 có thể gần tương đương. Nhưng chúng thuộc tiêu chuẩn khác nhau. Không nên thay thế tùy tiện.

Không nêu trạng thái nhiệt luyện

Vật liệu ủ, cán nóng và tôi ram sẽ gia công khác nhau. Cơ tính cũng khác nhau. Vì vậy, cần nêu rõ trạng thái yêu cầu.

Không tính lượng dư sau nhiệt luyện

Nhiệt luyện có thể gây biến dạng. Nếu không chừa lượng dư, chi tiết có thể không đạt kích thước sau cùng.

Chỉ hỏi giá theo kg

Gia công thép hợp kim không chỉ tính theo kg. Cần tính cắt phôi, dao cụ, thời gian máy, nhiệt luyện, mài, kiểm tra và chứng chỉ.

Dùng thép hợp kim trong môi trường ăn mòn mà không xử lý bề mặt

Thép hợp kim không phải inox. Nếu môi trường có nước, hóa chất hoặc ăn mòn, cần mạ, sơn, phủ hoặc chọn vật liệu khác.

Nhiệt luyện có thể gây biến dạng. Nếu không chừa lượng dư, chi tiết có thể không đạt kích thước sau cùng I Unicosteel 

UnicoSteel hỗ trợ gia công thép hợp kim như thế nào?

UnicoSteel hỗ trợ doanh nghiệp lựa chọn, cung cấp và gia công thép hợp kim cho cơ khí chế tạo. Khách hàng có thể gửi bản vẽ, mác thép, tiêu chuẩn, kích thước, số lượng và yêu cầu nhiệt luyện.

Doanh nghiệp đang cần gia công thép hợp kim cho trục, bánh răng, chốt, bạc, khớp nối, phôi rèn hoặc chi tiết chịu lực? Hãy liên hệ UnicoSteel và gửi bản vẽ để được tư vấn đúng vật liệu, đúng phôi và đúng phương án gia công.

 

Gia công thép hợp kim cần được kiểm soát từ mác thép, trạng thái vật liệu, độ cứng, nhiệt luyện, dung sai đến phương án gia công. Nếu thiếu thông tin kỹ thuật, chi tiết có thể sai kích thước, không đạt cơ tính hoặc phát sinh chi phí làm lại.

Với các mác như 40Cr, SCM440, 42CrMo4, 42CrMo, SCM420 và 20CrMnTi, mỗi vật liệu có một mục tiêu sử dụng riêng. Có mác phù hợp tôi ram. Có mác phù hợp thấm carbon. Có mác phù hợp trục rỗng. Có mác phù hợp bánh răng hoặc phôi rèn.

Để đặt gia công hiệu quả, doanh nghiệp nên gửi bản vẽ, mác thép, tiêu chuẩn, kích thước, dung sai, độ cứng, nhiệt luyện và điều kiện làm việc. UnicoSteel có thể hỗ trợ tư vấn vật liệu, cung cấp phôi và gia công theo yêu cầu thực tế.