THÉP Ổ LĂN JIS SUJ2 – THÀNH PHẦN, CƠ TÍNH, NHIỆT LUYỆN VÀ ỨNG DỤNG

Thép Ổ Lăn JIS SUJ2 là thép ổ lăn cacbon cao hợp kim crom theo tiêu chuẩn Nhật Bản, chuyên dùng cho vòng bi, bi thép, con lăn và các chi tiết chịu tải tiếp xúc lặp lại. SUJ2 nổi bật nhờ khả năng đạt độ cứng cao sau nhiệt luyện, chống mài mòn tốt và có độ bền mỏi tiếp xúc cao khi chất lượng luyện kim và quy trình nhiệt luyện được kiểm soát đúng.

SUJ2 là một trong những mác thép ổ lăn Nhật Bản phổ biến nhất và thường được đặt cạnh AISI 52100, EN 100Cr6/1.3505 và GB GCr15 trong các bảng đối chiếu vật liệu.

Theo kinh nghiệm thực tế cung cấp vật liệu cơ khí, SUJ2 khá phổ biến tại Việt Nam nhưng cũng là mác dễ bị bán lẫn theo tên thương mại 52100 hoặc GCr15. Với chi tiết vòng bi quan trọng, không nên chỉ kiểm tra tên mác mà phải đối chiếu MTC, Heat No., thành phần hóa học, độ sạch thép và trạng thái giao hàng.

THÉP Ổ LĂN JIS SUJ2 LÀ GÌ?

SUJ2 thuộc nhóm High Carbon Chromium Bearing Steel – thép ổ lăn crom cacbon cao.

Đặc điểm chính:

• Hàm lượng cacbon khoảng 1%.
• Hàm lượng crom khoảng 1,3–1,6%.
• Khả năng tôi đạt độ cứng cao.
• Chống mài mòn tốt.
• Độ bền mỏi tiếp xúc cao.
• Khả năng mài chính xác tốt sau nhiệt luyện.
• Phù hợp với bi, vòng và con lăn.
• Không phải thép không gỉ.

SUJ2 được sử dụng chủ yếu trong những chi tiết mà bề mặt phải chịu áp suất tiếp xúc lớn và hàng triệu chu kỳ tải lặp.

TIÊU CHUẨN CỦA THÉP SUJ2

SUJ2 là mác thép ổ lăn của Nhật Bản thuộc hệ JIS G 4805 – High Carbon Chromium Bearing Steels.

Khi đặt hàng nên xác định:

• JIS SUJ2.
• Tiêu chuẩn áp dụng.
• Nhà sản xuất.
• Heat No.
• Dạng sản phẩm.
• Quy cách.
• Trạng thái giao hàng.
• Yêu cầu độ sạch thép.
• MTC.

Đối với sản xuất vòng bi chính xác, chất lượng luyện kim cần được kiểm soát chặt hơn so với vật liệu cơ khí thông thường.

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA JIS SUJ2

Thành phần điển hình của SUJ2 thuộc vùng:

Giới hạn chính xác cần được kiểm tra theo phiên bản JIS áp dụng và MTC.

Vai trò của Carbon

Carbon giúp:

• Tạo độ cứng cao sau tôi.
• Hình thành carbide.
• Tăng chống mài mòn.
• Tăng khả năng chịu tải bề mặt.

Vai trò của Chromium

Chromium giúp:

• Tăng khả năng thấm tôi.
• Tăng chống mài mòn.
• Hỗ trợ hình thành carbide.
• Cải thiện tính chất nhiệt luyện.

Tuy nhiên, hàm lượng crom của SUJ2 không đủ để tạo khả năng chống gỉ như thép không gỉ.

ĐẶC TÍNH CƠ LÝ CỦA THÉP SUJ2

Sau nhiệt luyện phù hợp, SUJ2 có:

• Độ cứng cao.
• Chống mài mòn tốt.
• Độ bền mỏi tiếp xúc cao.
• Khả năng chịu áp suất tiếp xúc lớn.
• Khả năng giữ độ chính xác kích thước tốt.
• Bề mặt có thể mài và siêu hoàn thiện đạt độ nhám thấp.

Đối với SUJ2, không nên chỉ đánh giá bằng độ bền kéo. Tuổi thọ ổ lăn còn phụ thuộc rất lớn vào:

• Độ sạch thép.
• Carbide.
• Tạp chất phi kim.
• Austenite dư.
• Decarburization.
• Chất lượng bề mặt.
• Vi cấu trúc sau nhiệt luyện.

ĐỘ CỨNG CỦA THÉP SUJ2

Sau tôi và ram phù hợp, SUJ2 thường được sử dụng trong vùng khoảng:

58 – 64 HRC

Một số thiết kế và quy trình có thể sử dụng giá trị khác.

Độ cứng cuối cùng phụ thuộc vào:

• Nhiệt độ austenit hóa.
• Thời gian giữ nhiệt.
• Môi trường tôi.
• Nhiệt độ ram.
• Kích thước chi tiết.
• Độ dai yêu cầu.

Không nên đặt mục tiêu độ cứng tối đa mà bỏ qua độ dai và tuổi thọ mỏi.

ĐỘ SẠCH THÉP VÀ VI CẤU TRÚC

Đây là một trong những tiêu chí quan trọng nhất đối với SUJ2.

Cần kiểm soát:

• Tạp chất oxide.
• Tạp chất sulfide.
• Tạp chất phi kim.
• Carbide network.
• Carbide segregation.
• Austenite dư.
• Decarburization.
• Kích thước hạt.
• Khuyết tật nội tại.

Một lô SUJ2 đúng thành phần nhưng độ sạch thấp vẫn có thể không đáp ứng vòng bi tải cao.

XỬ LÝ NHIỆT THÉP SUJ2

Ủ cầu hóa

Trước gia công, SUJ2 thường được ủ cầu hóa – spheroidizing annealing.

Mục đích:

• Làm mềm vật liệu.
• Tăng khả năng cắt gọt.
• Tạo carbide dạng cầu.
• Chuẩn bị tổ chức trước tôi.
• Hỗ trợ kiểm soát biến dạng.

Đây là bước đặc biệt quan trọng đối với thép ổ lăn cacbon cao.

Tôi cứng

SUJ2 thường được austenit hóa trong vùng nhiệt độ phù hợp với quy trình của nhà sản xuất, sau đó tôi bằng dầu hoặc môi trường thích hợp.

Mục tiêu là tạo martensite cứng nhưng vẫn kiểm soát:

• Cong vênh.
• Nứt tôi.
• Austenite dư.
• Carbide hòa tan.
• Kích thước hạt.

Không nên sử dụng một nhiệt độ tôi cố định cho mọi kích thước SUJ2.

Ram

Sau tôi cần ram để:

• Giảm ứng suất dư.
• Ổn định martensite.
• Điều chỉnh độ cứng.
• Giảm nguy cơ nứt.
• Tăng ổn định kích thước.

Với vòng bi, ram thấp thường được sử dụng để duy trì độ cứng cao.

Xử lý lạnh

Đối với chi tiết cần độ ổn định kích thước cao, có thể sử dụng xử lý lạnh nhằm hỗ trợ kiểm soát austenite dư.

GIA CÔNG THÉP SUJ2

SUJ2 nên được gia công chủ yếu ở trạng thái ủ mềm.

Các phương pháp gồm:

• Cưa.
• Tiện.
• Khoan.
• Phay.
• CNC.
• EDM.
• Mài.

Quy trình thường áp dụng:

Phôi ủ → gia công thô → nhiệt luyện → mài tinh → siêu hoàn thiện.

Sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng khoảng 60 HRC, khả năng gia công bằng dao thông thường giảm đáng kể.

GIA CÔNG MÀI VÀ SIÊU HOÀN THIỆN

Mài là công đoạn đặc biệt quan trọng đối với SUJ2.

Bề mặt vòng chạy, bi và con lăn thường yêu cầu:

• Độ tròn cao.
• Độ đồng tâm tốt.
• Dung sai nhỏ.
• Độ nhám thấp.
• Không cháy mài.
• Không có vi nứt.

Các phương pháp gồm:

• Mài tròn.
• Mài rãnh.
• Mài vô tâm.
• Honing.
• Superfinishing.

Giá trị Ra cần được xác định theo bản vẽ và loại ổ lăn, không nên áp một giá trị duy nhất cho mọi sản phẩm.

KHẢ NĂNG HÀN CỦA SUJ2

SUJ2 có khả năng hàn kém do hàm lượng cacbon cao.

Các nguy cơ gồm:

• Nứt nguội.
• HAZ cứng giòn.
• Ứng suất dư.
• Biến dạng.
• Thay đổi tổ chức.

Đối với vòng bi và con lăn, hàn thường không phải phương án chế tạo ưu tiên.

KHẢ NĂNG CHỐNG ĂN MÒN

SUJ2 không phải thép không gỉ.

Vật liệu có thể bị oxy hóa khi tiếp xúc với:

• Nước.
• Hơi ẩm.
• Muối.
• Mồ hôi.
• Hóa chất.

Khi lưu kho nên sử dụng dầu chống gỉ, mỡ bảo quản, giấy chống gỉ hoặc bao gói chống ẩm.

ỨNG DỤNG CỦA THÉP Ổ LĂN JIS SUJ2

SUJ2 được sử dụng rộng rãi cho:

• Bi thép.
• Vòng trong ổ bi.
• Vòng ngoài ổ bi.
• Con lăn.
• Vòng chạy.
• Ổ bi cầu.
• Ổ con lăn.
• Trục nhỏ chịu mài mòn.
• Vòng chịu mài mòn.
• Chi tiết chịu tải tiếp xúc.
• Một số dụng cụ và chi tiết cơ khí cần độ cứng cao.

Ứng dụng quan trọng nhất vẫn là các bộ phận của ổ lăn.

SO SÁNH SUJ2 VỚI AISI 52100

SUJ2 và AISI 52100 rất gần nhau về thành phần và ứng dụng.

Trong thương mại, hai mác thường được xem là gần tương đương.

Tuy nhiên, khi thay thế cho chi tiết vòng bi quan trọng vẫn cần kiểm tra:

• Tiêu chuẩn sản phẩm.
• Thành phần hóa học.
• Độ sạch thép.
• Carbide.
• Trạng thái giao hàng.
• MTC.

Không nên coi mọi SUJ2 và 52100 là tương đương tuyệt đối chỉ dựa trên tên mác.

SO SÁNH SUJ2 VỚI 100Cr6

100Cr6 / 1.3505 là thép ổ lăn phổ biến theo hệ châu Âu.

SUJ2 và 100Cr6 có thành phần và ứng dụng rất gần nhau, thường cùng xuất hiện trong bảng đối chiếu vật liệu ổ lăn.

Với vòng bi chính xác vẫn cần kiểm tra tiêu chuẩn và chất lượng luyện kim.

SO SÁNH SUJ2 VỚI GCr15

GCr15 là mác thép ổ lăn phổ biến của Trung Quốc.

Các mác:

JIS SUJ2 – AISI 52100 – 100Cr6 – GCr15

thường được xếp vào cùng nhóm so sánh.

Tuy nhiên, khi thay thế cần đối chiếu MTC và tiêu chuẩn sản phẩm cụ thể.

SO SÁNH SUJ2 VỚI AISI 440C

AISI 440C là thép không gỉ martensitic có hàm lượng crom cao hơn nhiều.

SUJ2 phù hợp với nhiều vòng bi thông thường nhờ:

• Độ cứng cao.
• Chống mài mòn tốt.
• Độ bền mỏi tiếp xúc cao.
• Chi phí hợp lý.

440C được cân nhắc khi cần khả năng chống ăn mòn cao hơn.

MÁC THÉP GẦN TƯƠNG ĐƯƠNG SUJ2

Các mác thường được so sánh với SUJ2:

• AISI/SAE 52100 – Hoa Kỳ.
• 100Cr6 / 1.3505 – Châu Âu/Đức.
• GCr15 – Trung Quốc.

Các mác này gần tương đương về thành phần và ứng dụng, nhưng việc thay thế cho chi tiết quan trọng vẫn cần xác nhận kỹ thuật.

THÔNG SỐ QUY CÁCH THÉP SUJ2

Tùy nhà máy và nguồn hàng, SUJ2 có thể được cung cấp dưới dạng:

• Thép tròn đặc.
• Thanh.
• Dây.
• Phôi rèn.
• Phôi vòng.
• Vòng cán.
• Phôi chuyên dụng.

Khi đặt hàng nên ghi:

JIS SUJ2 + dạng sản phẩm + kích thước + số lượng + trạng thái giao hàng + tiêu chuẩn + MTC.

Ví dụ:

JIS SUJ2 – thép tròn Ø50 × 3000mm – trạng thái ủ cầu hóa – yêu cầu MTC.

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG THÉP SUJ2

Khi nhận hàng nên kiểm tra:

• Mác JIS SUJ2.
• Tiêu chuẩn.
• Nhà sản xuất.
• Heat No.
• MTC.
• Thành phần hóa học.
• Độ cứng.
• Vi cấu trúc.
• Carbide.
• Decarburization.
• Độ sạch thép.
• Tạp chất phi kim.
• Kích thước.
• Dung sai.
• Chất lượng bề mặt.

Tùy ứng dụng có thể yêu cầu thêm:

• UT.
• MT.
• Eddy Current.
• Kiểm tra vi nứt.
• Kiểm tra austenite dư.
• Kiểm tra độ nhám.
• Rolling Contact Fatigue.
• 

TIÊU CHÍ MUA THÉP Ổ LĂN JIS SUJ2

Khi yêu cầu báo giá nên cung cấp:

• Mác JIS SUJ2.
• Tiêu chuẩn.
• Dạng sản phẩm.
• Kích thước.
• Chiều dài.
• Số lượng.
• Trạng thái giao hàng.
• Độ cứng yêu cầu.
• Dung sai.
• MTC.
• UT/MT nếu cần.

Đối với SUJ2 dùng trực tiếp để sản xuất vòng bi, không nên lựa chọn chỉ dựa trên giá/kg. Độ sạch thép và chất lượng luyện kim ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ mỏi.

BẢO QUẢN THÉP SUJ2

Khi lưu kho nên:

• Bảo quản nơi khô ráo.
• Kê vật liệu cách nền.
• Tránh nước và hơi ẩm.
• Bôi dầu chống gỉ.
• Bảo vệ bề mặt đã mài.
• Phân loại đúng mác.
• Quản lý Heat No.
• Lưu MTC theo từng lô.
• Tránh va đập bề mặt chính xác.

MUA THÉP Ổ LĂN JIS SUJ2 TẠI VIỆT NAM

CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN cung cấp và hỗ trợ tìm nguồn thép ổ lăn, thép chế tạo, thép hợp kim, thép khuôn và vật liệu cơ khí.

Tùy nguồn hàng, khách hàng có thể liên hệ kiểm tra:

• Thép JIS SUJ2.
• Thép AISI 52100.
• Thép 100Cr6 / 1.3505.
• Thép GCr15.
• Thép tròn ổ lăn.
• Phôi rèn, phôi vòng.
• Cắt theo kích thước.
• Cắt dây EDM.
• Gia công cơ khí.
• Kiểm tra vật liệu.
• MTC/CO-CQ theo yêu cầu.
• 

LIÊN HỆ MUA THÉP Ổ LĂN JIS SUJ2

CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN

KHO HÀ NỘI
Địa chỉ mới: (Cạnh UB Ninh Sở) Thôn Xâm Dương 3, Xã Hồng Vân, TP Hà Nội
Địa chỉ cũ: Thôn Xâm Dương 3, Xã Ninh Sở, Huyện Thường Tín, Hà Nội

KHO SỐ 1 – TP.HCM:
145 Đường Bình Thành, Bình Hưng Hòa B, Bình Tân, TP.HCM

KHO SỐ 2 – TP.HCM:
231 Đường Số 6, Bình Tân, TP.HCM

KHO SỐ 3 – TP.HCM:
133/14/5 Bình Thành, Bình Tân, TP.HCM

VĂN PHÒNG/ĐKKD:
133/14/5 Bình Thành, Bình Tân, TP.HCM

MST: 0312 983 281
Mr Dưỡng
SĐT/Zalo: 0902 345 304
Điện thoại văn phòng: (08) 66 807 807
Website: //chokimloai.com
Email: chokimloaivietnam@gmail.com
Google Maps kho Hà Nội: //maps.app.goo.gl/CdDwF6j2HLSTc5Jd8

Khi cần báo giá Thép Ổ Lăn JIS SUJ2, khách hàng nên gửi đầy đủ kích thước, đường kính, chiều dài, số lượng, trạng thái vật liệu, yêu cầu độ cứng, dung sai và MTC. Với vật liệu dùng sản xuất vòng bi tải cao, nên thông báo thêm yêu cầu về độ sạch thép, UT/MT và kiểm tra vi cấu trúc để lựa chọn đúng nguồn vật liệu.

Xem thêm tại đây