Inox 420 là thép không gỉ Martensitic có khả năng đạt độ cứng cao thông qua nhiệt luyện. Nói cách khác, độ cứng của inox 420 sẽ thay đổi theo trạng thái vật liệu và chế độ xử lý nhiệt. Sự thay đổi này có ảnh hưởng đến khả năng gia công và tính chất làm việc của vật liệu trong từng ứng dụng như chế tạo dao, khuôn, chi tiết cơ khí và các bộ phận cần khả năng chống mài mòn.

1. Sơ lược độ cứng của inox 420

Inox 420 thuộc nhóm thép không gỉ Martensitic có hàm lượng Carbon đủ để tăng độ cứng thông qua nhiệt luyện. Khi ở trạng thái ủ, độ cứng của inox 420 thường được đánh giá bằng thang đo Brinell (HB) hoặc Rockwell B (HRB) – tùy độ cứng và điều kiện thử nghiệm. Khi đã qua tôi cứng, độ cứng của vật liệu sẽ được đánh giá bằng thang Rockwell C (HRC).

Như vậy, độ cứng của inox 420 không cố định ở một giá trị mà thay đổi theo trạng thái nhiệt luyện và điều kiện xử lý vật liệu. Ở trạng thái ủ, inox 420 có độ cứng thấp hơn so với sau khi tôi, trong khi quá trình ram giúp điều chỉnh độ cứng và độ dai theo yêu cầu sử dụng. Ngoài ra, độ cứng thực tế còn phụ thuộc vào thành phần vật liệu, kích thước tiết diện và chế độ nhiệt luyện được áp dụng.

Độ cứng của inox 420 thay đổi theo trạng thái nhiệt luyện và điều kiện xử lý vật liệu

2. Độ cứng của inox 420 theo trạng thái nhiệt luyện

Độ cứng của inox 420 ở trạng thái ủ

Ở trạng thái ủ, độ cứng của inox 420 thường nằm trong khoảng 200 – 240 HB, thấp hơn so với vật liệu đã tôi cứng. Mức độ cứng này giúp inox 420 dễ gia công cắt gọt hơn, phù hợp với các công đoạn tiện, phay, khoan và tạo hình phôi trước khi thực hiện nhiệt luyện cuối cùng.

Độ cứng của inox 420 sau khi tôi

Sau khi tôi, độ cứng của inox 420 có thể đạt khoảng 50 – 55 HRC nhờ sự hình thành tổ chức Martensite. Độ cứng cao giúp vật liệu tăng khả năng chống lõm và chống mài mòn, phù hợp với các chi tiết cần duy trì độ sắc hoặc hạn chế hao mòn trong quá trình sử dụng. Tuy nhiên, trạng thái sau tôi thường có độ giòn cao hơn, nên cần kết hợp ram để cải thiện độ dai và điều chỉnh cơ tính.

Độ cứng của inox 420 sau khi tôi và ram

Sau khi tôi và ram, độ cứng của inox 420 được điều chỉnh theo nhiệt độ ram và thời gian giữ nhiệt. Nhiệt độ ram càng tăng thường làm độ cứng có xu hướng giảm, đồng thời giúp cải thiện độ dai của vật liệu trong nhiều điều kiện xử lý. Nhờ đó, inox 420 có thể đạt sự cân bằng giữa độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ dai, đáp ứng yêu cầu làm việc của từng loại chi tiết cơ khí.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của inox 420

Thành phần hóa học của vật liệu

Thành phần hóa học ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đạt độ cứng của inox 420 sau nhiệt luyện, trong đó Carbon là nguyên tố mang tính chất quyết định. Hàm lượng Carbon càng phù hợp với khả năng tôi cứng của thép thì vật liệu càng có khả năng đạt độ cứng cao. Còn Crom chủ yếu góp phần tạo khả năng chống ăn mòn, đồng thời ảnh hưởng đến quá trình chuyển biến tổ chức trong nhiệt luyện.

Nhiệt độ và thời gian nung khi tôi

Nhiệt độ và thời gian nung quyết định mức độ hòa tan Carbide và sự hình thành tổ chức Austenite trước khi tôi, từ đó ảnh hưởng đến độ cứng của inox 420 sau khi làm nguội. Nhiệt độ hoặc thời gian giữ nhiệt quá thấp có thể khiến Carbide hòa tan không đủ, làm hạn chế khả năng đạt độ cứng. Ngược lại, nung quá mức có thể gây thô hạt và ảnh hưởng đến độ dai của vật liệu.

Nhiệt độ và thời gian nhiệt luyện có ảnh hưởng lớn đến độ cứng của inox 420

Tốc độ làm nguội sau tôi

Tốc độ làm nguội ảnh hưởng đến mức độ hình thành Martensite, qua đó quyết định độ cứng của inox 420 sau tôi. Khi tốc độ làm nguội phù hợp với thành phần thép và kích thước chi tiết, vật liệu có thể đạt độ cứng cao hơn so với trường hợp làm nguội không đủ nhanh để tạo tổ chức Martensite theo yêu cầu. Với chi tiết có tiết diện lớn, chênh lệch tốc độ nguội giữa bề mặt và lõi còn có thể khiến độ cứng phân bố không đồng đều.

Nhiệt độ ram sau tôi

Nhiệt độ ram ảnh hưởng trực tiếp đến độ cứng còn lại của inox 420 sau nhiệt luyện. Khi tăng nhiệt độ ram trong nhiều khoảng nhiệt độ thông dụng, độ cứng thường giảm do tổ chức Martensite sau tôi biến đổi, đồng thời độ dai được cải thiện. Vì vậy, nhiệt độ ram là yếu tố quan trọng để điều chỉnh độ cứng inox 420 theo yêu cầu sử dụng, đặc biệt với các chi tiết cần kết hợp khả năng chống mài mòn và độ bền khi chịu tải.

4. Ảnh hưởng của độ cứng inox 420 đến gia công cơ khí

Độ cứng của inox 420 ảnh hưởng trực tiếp đến độ khó khi gia công cắt gọt và độ bền của dao cắt. Khi ở trạng thái ủ, vật liệu mềm hơn nên dễ tiện, phay, khoan hơn. Sau khi tôi cứng, inox 420 khó cắt gọt hơn khiến dao nhanh mòn và đòi hỏi chế độ gia công phù hợp. Vì vậy, với các chi tiết cần độ cứng cao, người ta thường gia công tạo hình khi inox 420 còn ở trạng thái mềm, sau đó mới tiến hành tôi và ram để đạt cơ tính mong muốn. Sau nhiệt luyện, chi tiết có thể được mài hoặc gia công tinh để đạt kích thước và độ chính xác bề mặt theo yêu cầu.

Ngoài ra, độ cứng cao không đồng nghĩa với khả năng chịu va đập tốt. Nếu vật liệu quá cứng nhưng thiếu độ dai, chi tiết vẫn có thể bị nứt hoặc sứt mẻ khi chịu lực đột ngột. Do đó, độ cứng của inox 420 cần phù hợp với điều kiện làm việc thực tế của chi tiết, thay vì mặc định độ cứng cao nhất là tốt nhất cho mọi ứng dụng.

Độ cứng của inox 420 ảnh hưởng trực tiếp đến độ khó khi gia công cơ khí

5. Ứng dụng của inox 420 theo độ cứng và trạng thái nhiệt luyện

Inox 420 ở trạng thái ủ có độ cứng thấp hơn, thuận lợi cho các công đoạn tiện, phay, khoan và tạo hình phôi. Trạng thái này phù hợp với quá trình gia công ban đầu các chi tiết như phôi dao, dụng cụ cắt và chi tiết máy cần xử lý nhiệt trước khi hoàn thiện.

Inox 420 sau khi tôi cứng có độ cứng cao, phù hợp với các sản phẩm cần giữ cạnh sắc và chống mài mòn như lưỡi dao, dao công nghiệp, dụng cụ cắt và một số chi tiết cơ khí chịu ma sát. Tuy nhiên, độ cứng cao cũng đi kèm nguy cơ giòn nên trạng thái này cần được kiểm soát theo yêu cầu làm việc của từng chi tiết.

Inox 420 sau khi tôi và ram có độ cứng được điều chỉnh để cân bằng với độ dai, phù hợp với các chi tiết cần duy trì khả năng chống mài mòn nhưng vẫn phải chịu tải trong quá trình sử dụng. Tùy mức độ cứng sau ram, vật liệu có thể được dùng cho các bộ phận van, chi tiết máy và dụng cụ công nghiệp cần cơ tính phù hợp với điều kiện vận hành.

Tóm lại, độ cứng của inox 420 thay đổi theo trạng thái nhiệt luyện, từ trạng thái ủ thuận lợi cho gia công đến trạng thái tôi và ram có độ cứng cao, đáp ứng yêu cầu chống mài mòn của nhiều chi tiết cơ khí. Vì vậy, việc xác định đúng trạng thái vật liệu đóng vai trò quan trọng trong quá trình gia công và kiểm soát cơ tính thành phẩm.

UNICO Steel cung cấp inox 420 theo yêu cầu về quy cách, bề mặt, tiêu chuẩn và trạng thái nhiệt luyện, phục vụ nhu cầu gia công cơ khí và chế tạo chi tiết công nghiệp. Khách hàng chỉ cần nêu độ cứng mong muốn, trạng thái vật liệu và yêu cầu kỹ thuật, chúng tôi sẽ tư vấn vật liệu phù hợp và cung cấp nhanh chóng, đảm bảo tiến độ sản xuất.

--------------------------------------------------------------------------------------

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI UNICO

Địa chỉ: Số 1137 Đê La Thành, Phường Láng, Hà Nội, Việt Nam

VPĐD Hà Nội: Số 266 Thụy Khuê, Tây Hồ, Hà Nội, Việt Nam

VPĐD TPHCM: 15F6 Đường DN5 - KDC An Sương, Phường Đông Hưng Thuận, HCM, Việt Nam

📞 Hotline Miền Bắc: 0559596886 (Ms.Lan)

Kinh doanh 01: 0969267880 (Mr.Hoàng)

Kinh doanh 02: 0904123459 (Mr.Mạnh)

Kinh doanh 03: 0936157449 (Mr.Thành)

Kinh doanh 04: 0936084349 (Ms.Linh)

📞 Hotline Miền Nam: 0967083036 (Mr.Khoa)

Kinh doanh Miền Nam: 0969856576 (Mr.Tùng)

📩 Email: sales@unicosteel.com.vn