Thành phần hóa học thép SKD11

Thành phần hóa học thép SKD11 bao gồm các thành phần chính là Fe, C. Ngoài ra, trong thép SKD11 còn có một số thành phần khác như Cr, Mo, V, Si, Mn, ... 

“Thép SKD11” là hợp kim với thành phần chính là Sắt (Fe), Cacbon (C). Ngoài ra còn có một số thành phần hóa học khác như Cr, Mo, V, Si, Mn, … nhằm làm tăng độ cứng, hạn chế sự di chuyển của nguyên tử Sắt (Fe) trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau. Với tỷ lệ khác nhau của các thành phần hóa học thép SKD11 giúp kiểm soát chất lượng như độ cứng, độ đàn hồi, tính dễ uốn, và sức bền kéo đứt.

Thành phần hóa học thép SKD11

Bảng thành phần hóa học thép SKD11

1.    Phân loại thép

Có nhiều tiêu chí để phân loại thép tuy nhiên thép thường được phân chia dựa trên thành phần hóa học của thép. Theo hàm lượng Cacbon chia ra:

 -    Thép Cacbon thấp: Hàm lượng Cacbon ≤ 0,25%.

 -    Thép Cacbon trung bình: Hàm lượng Cacbon 0,25% - 0,6%.

 -    Thép Cacbon cao: Hàm lượng Cacbon 0,6% - 2%.

Khi tăng hoặc giảm hàm lượng Cacbon thì tính chất của thép cũng thay đổi: độ dẻo, cường độ chịu lực, độ giòn. Tỷ lệ Cacbon càng cao thì độ cứng càng tăng và cường lực kéo đứt so với Sắt (Fe) tăng nhưng lại giòn và dễ gãy hơn.

Do vậy, để tăng cường các tính chất kỹ thuật của thép, cũng như khắc phục các hạn chế trên thì thành phần của thép SKD11 có thể thêm những nguyên tố kim loại khác như: Cr, Mo, V, Si, Mn, … Theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại thêm vào chia ra:

 -    Thép hợp kim thấp: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác ≤ 2,5%.

 -    Thép hợp kim vừa: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác 2,5% - 10%.

 -    Thép hợp kim cao: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác > 10%.

2.    Thành phần hóa học thép SKD11

Vậy với những đặc tính nói trên thì liệu thành phần hóa học thép SKD11 như thế nào? 

Thành phần hóa học thép SKD11 bao gồm:

Stt

Thành phần hóa học

Hàm lượng (%)

1

C

0,9 - 1,5%

2

Cr

12%

3

Mo

1,0%

4

V

0,35%

5

Si

0,25%

6

Mn

0,45%

 -    Thép SKD11 được phân là loại thép có hàm lượng Cacbon cao, nên thép SKD11 có độ cứng và độ chịu mài mòn cao. Với ưu điểm về cơ tính của thép SKD11 nên thường được sử dụng phổ biến rộng rãi trong công nghiệp như thép SKD11 làm dao cắt, thép SKD11 làn khuôn dập, Thép SKD11 làm dao xả băng, Thép SKD11 làm dao chấn tôn, Thép SKD11 làm mũi đột, Thép SKD11 làm trục cán tôn, Thép SKD11 làm con lăn, …

3.    Ảnh hưởng của các tạp chất

 -    Crom (Cr) 

Crôm là nguyên tố hợp kim thông dụng để hợp kim hoá, là nguyên tố tạo cacbit trung bình. Crôm có thể hòa tan trong ferit, khi hàm lượng crôm cao nó sẽ kết hợp với cacbon để tạo ra cementit hợp kim (Fe, Cr)3C và các loại cácbit Cr7C3 và Cr23C6, những cacbit này làm nâng cao nhiệt độ, ngăn cản sự lớn lên của tinh thể, tăng độ thấm tôi cho thép SKD11. Crôm làm tăng cơ tính tổng hợp, nó còn có tác dụng cải thiện tính chống ram và độ bền ở nhiệt độ cao do nó tạo cacbit nhỏ mịn khi ram tiết ra ở nhiệt độ trên 2500C, do đó nó có tính chống ram đến nhiệt độ  250 ÷ 3000C, vì thế có tính cứng nóng đến 3000C. Ngoài ra, Crôm còn tăng mạnh tính chống oxy hóa do tạo thành Cr2O3 rất bền. Và trong thép SKD11 thì thành phần Crôm (Cr) nằm ở khoảng 12%.

 -    Molipđen (Mo)

Môlipđen tăng mạnh độ thấm tôi cho thép SKD11, cải thiện tính chống ram do nó tạo cacbit nhỏ mịn phân tán khi ram ở nhiệt độ cao, làm giảm sự nhạy cảm đối với giòn ram. Môlipđen cùng với crôm có ái lực hoá học mạnh với cacbon tạo cacbit dạng Me6C giữ cacbon lại trong mactenxit làm cho thép SKD11 nâng cao tính chịu nhiệt độ cao, tính bền nóng và cứng nóng. Và trong thép SKD11 thì thành phần Môlipđen (Mo) nằm ở khoảng 1,0%.

 -    Vanadi (V)

Vanađi tạo cacbit VC có độ cứng rất cao, nhỏ mịn, nằm ở biên giới hạt ngăn cản sự lớn lên của austenit khi nung. Vanađi tăng tính chống ram và tăng khả năng chống mài mòn cho thép SKD11. Cacbit VC khó tan (hầu như không hòa tan) vào trong austenit ở nhiệt độ austenit hóa, khi lượng vanađi tăng tính chống mài mòn tăng và tính mài giảm. Và trong thép SKD11 thì thành phần Vanađi (V) nằm ở khoảng 0,35%.

 -    Mangan (Mn)

Mangan có ảnh hưởng tốt đến cơ tính, khi hòa tan vào Sắt (Fe) nó nâng cao độ bền và độ cứng làm tăng cơ tính của thép SKD11. Song hàm lượng Mangan cao nhất trong thép cũng chỉ nằm trong khoảng 0,5% - 0,8% nên đối với các loại thép Cacbon thấp thì ảnh hưởng này không quan trọng nhưng đối với loại thép Cacbon cao thì nó đem lại cơ tính tuyệt vời. Ngoài ra Mangan (Mn) còn có tác dụng giảm nhẹ tác hại của Lưu huỳnh (S). Và trong thép SKD11 thì thành phần Mangan (Mn) nằm ở khoảng 0,45%.

 -    Silic (Si)

Giống như Mangan, Silic hòa tan vào Fe cũng nâng cao độ cứng và độ bền làm tăng cơ tính của thép SKD11. Lượng Silic trong thép nằm khoảng 0,2% - 0,4% nên tác dụng này cũng không rõ rệt. Và trong thép SKD11 thì thành phần Silic nằm ở khoảng 0,25%.