THÉP CACBON JIS S55C – THÀNH PHẦN, CƠ TÍNH, ĐỘ CỨNG, NHIỆT LUYỆN VÀ ỨNG DỤNG

Thép Cacbon JIS S55C là thép cacbon trung bình có hàm lượng carbon tương đối cao, thuộc nhóm thép dùng cho kết cấu máy theo tiêu chuẩn Nhật Bản. Với hàm lượng carbon danh nghĩa khoảng 0,55%, S55C có độ bền, độ cứng và khả năng chịu mài mòn tốt sau nhiệt luyện, phù hợp cho nhiều chi tiết cơ khí chịu tải.

So với S45C hoặc S50C, thép S55C có hàm lượng carbon cao hơn nên có tiềm năng đạt độ cứng và khả năng chống mài mòn cao hơn sau tôi. Đổi lại, độ dẻo và khả năng hàn giảm, vì vậy việc lựa chọn trạng thái vật liệu và chế độ nhiệt luyện có vai trò quan trọng.

S55C được sử dụng trong sản xuất trục, chốt, bánh răng, puly, con lăn, khớp nối, chi tiết rèn, phụ tùng máy và các bộ phận yêu cầu độ bền tương đối cao.

THÉP S55C LÀ GÌ?

S55C là mác thép cacbon dùng cho kết cấu máy theo hệ thống JIS – Japanese Industrial Standards.

Tên gọi thường gặp:

• Thép S55C.
• Thép Cacbon JIS S55C.
• JIS S55C.
• S55C Carbon Steel.
• Thép tròn S55C.
• Thép tấm S55C.
• Thép chế tạo S55C.

Hàm lượng carbon khoảng 0,55% giúp S55C có khả năng nhiệt luyện tốt và đạt độ cứng cao hơn nhiều mác thép cacbon có hàm lượng carbon thấp.

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THÉP S55C

Thành phần hóa học của S55C cần được xác nhận theo phiên bản tiêu chuẩn JIS áp dụng và MTC của nhà sản xuất.

Thành phần tham khảo:

Carbon là nguyên tố ảnh hưởng lớn đến:

• Độ bền.
• Độ cứng.
• Khả năng nhiệt luyện.
• Khả năng chống mài mòn.
• Độ dẻo.
• Khả năng hàn.

Mangan góp phần cải thiện độ bền và hỗ trợ khả năng thấm tôi. Phosphorus và Sulfur cần được kiểm soát để hạn chế ảnh hưởng bất lợi đến độ dai và độ dẻo.

Đối với đơn hàng kỹ thuật, cần kiểm tra MTC – Material Test Certificate của đúng lô hàng.

ĐẶC TÍNH CƠ LÝ CỦA THÉP S55C

Cơ tính của Thép Cacbon JIS S55C thay đổi theo trạng thái cung cấp và chế độ nhiệt luyện.

Các trạng thái có thể gặp:

• Cán nóng – Hot Rolled.
• Kéo nguội – Cold Drawn.
• Ủ – Annealed.
• Thường hóa – Normalized.
• Rèn – Forged.
• Tôi và ram – Quenched & Tempered.

Đặc tính nổi bật:

• Độ bền cơ học cao.
• Khả năng chịu tải tốt.
• Có khả năng nhiệt luyện.
• Có thể đạt độ cứng cao sau tôi.
• Khả năng chống mài mòn tốt.
• Có thể áp dụng tôi cảm ứng.
• Gia công thuận lợi hơn khi ở trạng thái mềm.
• Độ dẻo thấp hơn S45C và S50C.

Khối lượng riêng thường sử dụng để tính trọng lượng lý thuyết khoảng:

7,85 g/cm³, tương đương khoảng 7.850 kg/m³.

Độ bền kéo, giới hạn chảy, độ giãn dài và độ cứng cần được xác nhận theo đúng trạng thái vật liệu.

ĐỘ CỨNG CỦA THÉP S55C

S55C có khả năng đạt độ cứng tương đối cao sau nhiệt luyện.

Độ cứng thực tế phụ thuộc vào:

• Thành phần hóa học.
• Kích thước tiết diện.
• Trạng thái ban đầu.
• Nhiệt độ austenit hóa.
• Thời gian giữ nhiệt.
• Môi trường tôi.
• Nhiệt độ ram.

Ở trạng thái ủ, thép mềm hơn và thuận lợi cho gia công.

Sau tôi, độ cứng tăng đáng kể nhưng độ giòn và ứng suất dư cũng tăng. Vì vậy, ram sau tôi thường cần thiết để tạo sự cân bằng giữa độ cứng và độ dai.

Nếu bản vẽ yêu cầu một khoảng HRC cụ thể, cần xây dựng quy trình nhiệt luyện và kiểm tra độ cứng thực tế sau xử lý.

XỬ LÝ NHIỆT THÉP S55C

Ủ – Annealing

Ủ được sử dụng nhằm:

• Làm mềm vật liệu.
• Giảm độ cứng.
• Tăng khả năng gia công.
• Giảm ứng suất dư.
• Tăng khả năng tạo hình.

Đối với chi tiết phải gia công lượng lớn trước nhiệt luyện, trạng thái ủ thường thuận lợi hơn.

Thường hóa – Normalizing

Thường hóa giúp:

• Làm đồng đều tổ chức.
• Tinh chỉnh tổ chức sau rèn hoặc cán.
• Điều chỉnh cơ tính.
• Chuẩn bị vật liệu cho nhiệt luyện tiếp theo.

Thuật ngữ kỹ thuật phù hợp là thường hóa, không phải “làm đều hạt” hay “chuẩn hóa”.

Tôi – Quenching

S55C có thể được tôi để tăng độ cứng và độ bền.

Quy trình cơ bản:

1. Gia nhiệt đến vùng austenit hóa thích hợp.
2. Giữ nhiệt theo kích thước chi tiết.
3. Làm nguội bằng môi trường phù hợp.
4. Ram sau tôi.

Do hàm lượng carbon tương đối cao, quá trình tôi cần được kiểm soát để hạn chế:

• Nứt.
• Cong vênh.
• Biến dạng.
• Ứng suất dư.

Không nên mặc định dầu hoặc nước là môi trường tôi phù hợp cho mọi quy cách S55C.

Ram – Tempering

Ram sau tôi giúp:

• Giảm ứng suất.
• Hạn chế tính giòn.
• Điều chỉnh độ cứng.
• Tăng độ dai.
• Ổn định kích thước.

Nhiệt độ ram cần được lựa chọn theo cơ tính cuối cùng của sản phẩm.

TÔI CẢM ỨNG THÉP S55C

S55C có thể được áp dụng tôi cảm ứng cho các chi tiết cần bề mặt cứng và chịu mài mòn.

Ứng dụng có thể gồm:

• Trục.
• Chốt.
• Cổ trục.
• Con lăn.
• Một số bánh răng.
• Bề mặt chịu ma sát.

Độ cứng và chiều sâu lớp tôi phụ thuộc vào:

• Thành phần vật liệu.
• Công suất.
• Tần số.
• Thời gian gia nhiệt.
• Hình dạng chi tiết.
• Phương pháp làm nguội.

Đối với chi tiết quan trọng nên kiểm tra cả độ cứng bề mặt và chiều sâu lớp cứng.

GIA CÔNG, TIỆN, PHAY VÀ MÀI S55C

S55C có khả năng gia công ở mức tương đối tốt khi vật liệu ở trạng thái mềm hoặc ủ.

Các phương pháp phổ biến:

• Cưa.
• Tiện.
• Phay.
• Khoan.
• Taro.
• Doa.
• Mài.
• Gia công CNC.
• Cắt dây EDM.

Đối với vật liệu đã tôi cứng, khả năng gia công giảm đáng kể. Khi đó có thể cần sử dụng:

• Dao carbide.
• Gia công cứng.
• Mài.
• EDM.

Nếu sản phẩm phải nhiệt luyện sau gia công, cần chừa lượng dư cho mài và biến dạng nhiệt luyện.

KHẢ NĂNG HÀN CỦA THÉP S55C

Do hàm lượng carbon tương đối cao, S55C không phải mác thép dễ hàn.

Vùng ảnh hưởng nhiệt – HAZ có thể hình thành tổ chức cứng, làm tăng nguy cơ:

• Nứt lạnh.
• Nứt do hydro.
• Nứt vùng HAZ.
• Ứng suất dư.
• Giảm độ dai.

Nếu bắt buộc phải hàn, cần xây dựng quy trình phù hợp và xem xét:

• Carbon Equivalent.
• Chiều dày.
• Trạng thái vật liệu.
• Vật liệu hàn.
• Tiền gia nhiệt.
• Nhiệt độ giữa các lớp.
• Nhiệt đầu vào.
• Làm nguội.
• Xử lý nhiệt sau hàn nếu cần.

Không nên sử dụng một nhiệt độ preheat cố định cho tất cả các sản phẩm S55C.

ỨNG DỤNG CỦA THÉP CACBON JIS S55C

S55C được sử dụng trong nhiều chi tiết cơ khí:

• Trục máy.
• Trục truyền động.
• Chốt.
• Then.
• Trục vít.
• Puly.
• Con lăn.
• Bánh răng.
• Khớp nối.
• Chi tiết rèn.
• Chi tiết máy chịu tải.
• Phụ tùng ô tô.
• Phụ tùng máy nông nghiệp.
• Chi tiết tôi cảm ứng.
• Phôi gia công CNC.
• Một số chi tiết khuôn cơ khí phù hợp.

Đối với dao cắt hoặc khuôn chuyên dụng, cần so sánh với thép dụng cụ hoặc thép khuôn trước khi lựa chọn S55C.

SO SÁNH S55C VỚI S45C

S45C có hàm lượng carbon thấp hơn S55C.

S45C thường thuận lợi hơn về:

• Độ dẻo.
• Khả năng hàn.
• Khả năng gia công.
• Khả năng chịu va đập.

S55C có tiềm năng:

• Đạt độ cứng cao hơn.
• Có độ bền cao hơn sau nhiệt luyện.
• Chống mài mòn tốt hơn.

SO SÁNH S55C VỚI S50C

S50C và S55C đều thuộc nhóm thép cacbon dùng cho kết cấu máy.

S50C có hàm lượng carbon thấp hơn một mức, do đó thường mang lại sự cân bằng tốt hơn giữa độ bền và độ dẻo.

S55C phù hợp hơn khi ưu tiên:

• Độ cứng.
• Khả năng chống mài mòn.
• Độ bền sau nhiệt luyện.

Việc lựa chọn phải căn cứ vào tải trọng, nhiệt luyện và điều kiện làm việc thực tế.

SO SÁNH S55C VỚI SAE/AISI 1055

S55C thường được so sánh với SAE/AISI 1055 do hàm lượng carbon danh nghĩa gần nhau.

Tuy nhiên, không nên mặc định hai mác hoàn toàn tương đương 1:1.

Khi thay thế cần đối chiếu:

• Thành phần hóa học.
• Giới hạn P và S.
• Cơ tính.
• Tiêu chuẩn sản phẩm.
• Trạng thái nhiệt luyện.
• Dung sai.
• Yêu cầu bản vẽ.

MÁC THÉP TƯƠNG ĐƯƠNG S55C

Một số nhóm vật liệu thường được dùng để tham khảo khi so sánh S55C:

• SAE/AISI: nhóm 1055.
• EN/DIN: nhóm C55 tùy tiêu chuẩn áp dụng.

Các mác trên nên được xem là gần tương đương, không phải thay thế tự động.

Đối với chi tiết quan trọng, cần kiểm tra MTC và được bộ phận kỹ thuật xác nhận trước khi thay thế.

THÔNG SỐ QUY CÁCH THÉP S55C

S55C có thể được cung cấp dưới nhiều dạng.

Thép tròn S55C

• Thanh cán nóng.
• Thanh bóc vỏ.
• Thanh mài.
• Phôi rèn.

Quy cách: Ø đường kính × chiều dài

Thép tấm S55C

Quy cách: Dày × Rộng × Dài

Thép vuông S55C

Quy cách: Cạnh × Cạnh × Chiều dài

Thép dẹt S55C

Quy cách: Dày × Rộng × Dài

Phôi S55C

Có thể cắt theo kích thước hoặc bản vẽ tùy nguồn hàng.

Không nên mặc định ống S55C là dạng hàng phổ biến; nếu bản vẽ yêu cầu ống cần kiểm tra riêng tiêu chuẩn và nguồn sản xuất.

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG THÉP S55C

Đối với đơn hàng kỹ thuật nên kiểm tra:

• MTC – Material Test Certificate.
• Thành phần hóa học.
• Heat No.
• Cơ tính.
• Độ cứng.
• Kích thước.
• Dung sai.
• Độ thẳng.
• Chất lượng bề mặt.
• Trạng thái nhiệt luyện.

Tùy ứng dụng có thể bổ sung:

• UT – kiểm tra siêu âm.
• MT – kiểm tra từ tính.
• PT – kiểm tra thẩm thấu.
• Thử kéo.
• Kiểm tra tổ chức tế vi.
• Kiểm tra độ cứng sau nhiệt luyện.

TIÊU CHÍ MUA THÉP S55C

Khi yêu cầu báo giá Thép Cacbon JIS S55C, nên cung cấp:

• Mác thép S55C.
• Tiêu chuẩn JIS yêu cầu.
• Dạng vật liệu.
• Quy cách.
• Số lượng.
• Trạng thái cung cấp.
• Trạng thái nhiệt luyện.
• Độ cứng yêu cầu.
• Dung sai.
• Yêu cầu MTC/CO-CQ.
• Yêu cầu UT/NDT nếu có.
• Yêu cầu cắt hoặc gia công.

Ví dụ:

S55C – Ø80 × 500mm – SL 20 đoạn – trạng thái ủ – yêu cầu MTC.

Hoặc:

S55C – 30 × 200 × 500mm – SL 10 tấm – cắt phôi – yêu cầu MTC.

BẢO QUẢN THÉP S55C

S55C là thép cacbon và không phải thép không gỉ, vì vậy bề mặt có thể bị oxy hóa khi tiếp xúc với nước hoặc độ ẩm.

Khi lưu kho nên:

• Bảo quản nơi khô ráo.
• Tránh nước.
• Kê vật liệu cách nền.
• Bôi dầu chống gỉ khi lưu kho lâu.
• Bảo vệ bề mặt đã gia công.
• Phân loại theo mác và Heat No.
• Tránh tiếp xúc với hóa chất ăn mòn.

MUA THÉP CACBON JIS S55C TẠI VIỆT NAM

CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN cung cấp thép cacbon, thép chế tạo, thép hợp kim, thép khuôn và các loại vật liệu phục vụ ngành cơ khí.

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

• Thép tròn S55C.
• Thép tấm S55C.
• Thép vuông S55C.
• Thép dẹt S55C.
• Phôi S55C.
• Cắt phôi theo kích thước.
• Cắt dây EDM.
• Gia công cơ khí.
• Kiểm tra độ cứng.
• MTC/CO-CQ theo yêu cầu.

LIÊN HỆ MUA THÉP S55C

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