Thép Hợp Kim JIS SCM435 – Thành Phần, Đặc Tính, Nhiệt Luyện Và Ứng Dụng

Thép Hợp Kim JIS SCM435 là thép kết cấu hợp kim Crom – Molypden (Cr-Mo) theo tiêu chuẩn JIS của Nhật Bản. Đây là mác thép được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí chế tạo nhờ khả năng đạt độ bền cao sau tôi và ram, khả năng thấm tôi tốt, chịu mỏi và chịu tải động hiệu quả.

SCM435 thường được sử dụng để chế tạo bu lông cường độ cao, trục truyền động, trục máy, chốt, bánh răng, khớp nối, thanh ren và nhiều chi tiết cơ khí chịu lực. So với thép Carbon thông thường, Thép Hợp Kim JIS SCM435 có cơ tính tốt hơn nhờ sự kết hợp giữa Crom và Molypden.

Trong hệ tiêu chuẩn quốc tế, SCM435 thường được đối chiếu gần với SAE/AISI 4135. Việc thay thế vật liệu cần căn cứ vào thành phần hóa học, cơ tính, trạng thái nhiệt luyện và Mill Test Certificate – MTC của từng lô hàng.

THÀNH PHẦN HÓA HỌC

Thành phần hóa học tham khảo của Thép Hợp Kim JIS SCM435 thường nằm trong khoảng:

• Carbon (C): 0,33 – 0,38%
• Silic (Si): 0,15 – 0,35%
• Mangan (Mn): 0,60 – 0,90%
• Crom (Cr): 0,90 – 1,20%
• Molypden (Mo): 0,15 – 0,30%
• Photpho (P): ≤ 0,030%
• Lưu huỳnh (S): ≤ 0,030%
• Sắt (Fe): Phần còn lại

SCM435 là thép Cr-Mo, không phải thép Ni-Cr-Mo. Niken không phải nguyên tố hợp kim chính bắt buộc của mác SCM435.

Khi đặt hàng cần đối chiếu thành phần thực tế với chứng chỉ MTC và phiên bản tiêu chuẩn JIS áp dụng.

Vai Trò Của Carbon

Hàm lượng Carbon khoảng 0,35% giúp SCM435 đạt độ bền và độ cứng tốt sau nhiệt luyện nhưng vẫn duy trì độ dai phù hợp cho các chi tiết chịu tải.

So với SCM440, hàm lượng Carbon của SCM435 thấp hơn nên vật liệu thường có lợi thế hơn về độ dai và khả năng gia công.

Vai Trò Của Crom

Crom giúp:

• Tăng khả năng thấm tôi
• Cải thiện độ bền
• Tăng khả năng chống mài mòn
• Hỗ trợ cơ tính sau nhiệt luyện

Tuy nhiên, lượng Crom trong SCM435 không đủ để tạo khả năng chống gỉ như thép không gỉ.

Vai Trò Của Molypden

Molypden góp phần:

• Tăng khả năng thấm tôi
• Cải thiện độ bền
• Ổn định cơ tính sau nhiệt luyện
• Hạn chế xu hướng giòn ram
• Tăng khả năng làm việc của chi tiết chịu tải động

Sự kết hợp Cr-Mo là yếu tố quan trọng tạo nên đặc tính của Thép Hợp Kim JIS SCM435.

ĐẶC TÍNH CƠ LÝ

Cơ tính của SCM435 phụ thuộc nhiều vào kích thước tiết diện, trạng thái cung cấp và chế độ xử lý nhiệt.

Các đặc tính nổi bật gồm:

• Độ bền kéo cao
• Giới hạn chảy tốt
• Độ dai tương đối cao
• Khả năng thấm tôi tốt
• Khả năng chịu xoắn tốt
• Khả năng chịu tải động
• Khả năng chống mỏi tốt
• Chống mài mòn tốt sau nhiệt luyện
• Có thể điều chỉnh độ cứng bằng tôi và ram
• Gia công tương đối thuận lợi ở trạng thái ủ

Độ Cứng Của SCM435

Ở trạng thái ủ hoặc trạng thái mềm, SCM435 thuận lợi cho tiện, phay, khoan và gia công CNC.

Sau tôi và ram, độ cứng có thể được điều chỉnh theo yêu cầu sử dụng. Trong nhiều ứng dụng cơ khí, vật liệu được lựa chọn ở vùng độ cứng trung bình để tạo sự cân bằng giữa độ bền và độ dai.

Không nên chỉ yêu cầu độ cứng HRC cao nhất vì chi tiết chịu va đập hoặc tải chu kỳ cần duy trì độ dai thích hợp.

XỬ LÝ NHIỆT

Nhiệt luyện là công đoạn quan trọng quyết định hiệu suất của Thép Hợp Kim JIS SCM435.

Quy trình thường áp dụng:

Ủ → Gia công → Tôi → Ram → Gia công tinh

Ủ Mềm

Ủ mềm giúp:

• Giảm độ cứng
• Cải thiện khả năng gia công
• Giảm ứng suất
• Tạo tổ chức thích hợp trước quá trình nhiệt luyện tiếp theo

SCM435 ở trạng thái ủ phù hợp cho các công đoạn tiện, phay, khoan, doa và gia công ren.

Thường Hóa

Thường hóa có thể được áp dụng sau rèn nhằm tinh chỉnh tổ chức và tạo cấu trúc đồng đều hơn.

Sau khi nung đến vùng nhiệt độ phù hợp, vật liệu được làm nguội trong không khí.

Tôi

Nhiệt độ austenit hóa tham khảo của SCM435 thường nằm trong vùng khoảng:

830 – 870°C

Sau khi giữ nhiệt thích hợp, thép thường được tôi bằng dầu.

Tốc độ làm nguội cần được kiểm soát theo kích thước và hình dạng chi tiết nhằm hạn chế:

• Cong vênh
• Nứt
• Ứng suất dư
• Sai lệch kích thước

Ram

Sau tôi, Thép Hợp Kim JIS SCM435 cần được ram để giảm ứng suất và điều chỉnh độ cứng.

Ram nhiệt độ cao thường được sử dụng cho các chi tiết cần sự cân bằng tốt giữa độ bền và độ dai.

Nhiệt độ ram phải được lựa chọn dựa trên:

• Độ cứng yêu cầu
• Độ bền kéo
• Giới hạn chảy
• Độ dai
• Kích thước chi tiết
• Điều kiện làm việc

ỨNG DỤNG

Thép Hợp Kim JIS SCM435 được sử dụng rộng rãi trong cơ khí chế tạo.

Các ứng dụng điển hình gồm:

• Bu lông cường độ cao
• Đai ốc chịu lực
• Thanh ren
• Ty ren cường độ cao
• Trục truyền động
• Trục máy
• Trục bánh răng
• Trục then hoa
• Bánh răng
• Chốt chịu lực
• Khớp nối
• Ty piston
• Chi tiết ô tô
• Chi tiết máy công nghiệp
• Phôi rèn
• Chi tiết chịu tải động
• Chi tiết chịu mỏi

SCM435 Dùng Làm Bu Lông

SCM435 được sử dụng phổ biến để sản xuất bu lông cường độ cao nhờ khả năng tôi và ram tốt.

Sau nhiệt luyện phù hợp, vật liệu có thể đạt độ bền cao trong khi vẫn duy trì độ dai cần thiết để chịu tải siết và tải chu kỳ.

Đối với bu lông quan trọng, cần kiểm tra:

• Độ bền kéo
• Giới hạn chảy
• Độ cứng
• Độ giãn dài
• Khả năng chịu tải
• Khuyết tật bề mặt

SCM435 Dùng Làm Trục

SCM435 phù hợp với các loại trục chịu tải vừa đến cao như:

• Trục truyền động
• Trục máy
• Trục then hoa
• Trục hộp số
• Trục công nghiệp

Khả năng thấm tôi tốt giúp vật liệu đạt cơ tính phù hợp trên tiết diện sau nhiệt luyện.

GIA CÔNG/MÀI

SCM435 có khả năng gia công tương đối tốt ở trạng thái ủ.

Các phương pháp gia công phổ biến gồm:

• Cưa
• Tiện
• Phay
• Khoan
• Doa
• Taro
• Gia công ren
• Gia công CNC
• Mài

Khi vật liệu đã tôi và ram ở độ cứng cao, nên sử dụng dao Carbide hoặc dụng cụ phủ phù hợp.

Gia Công Ren

Do SCM435 thường được sử dụng để chế tạo bu lông và ty ren, công đoạn tạo ren rất quan trọng.

Có thể áp dụng:

• Tiện ren
• Cán ren
• Taro
• Lăn ren

Đối với bu lông cường độ cao, cán ren có thể mang lại lợi thế về độ bền mỏi nhờ không cắt đứt dòng thớ như phương pháp tiện ren.

Mài Sau Nhiệt Luyện

Đối với chi tiết yêu cầu dung sai chính xác, có thể thực hiện mài sau nhiệt luyện.

Cần kiểm soát nhiệt để hạn chế:

• Cháy mài
• Vi nứt
• Biến đổi độ cứng bề mặt
• Ứng suất dư

KHẢ NĂNG HÀN

SCM435 có khả năng hàn hạn chế hơn thép Carbon thấp do hàm lượng Carbon và các nguyên tố Cr-Mo.

Các nguy cơ chính khi hàn gồm:

• Nứt nguội
• Nứt do Hydro
• Hóa cứng vùng ảnh hưởng nhiệt
• Ứng suất dư
• Giảm độ dai

Tùy chiều dày và trạng thái vật liệu, quy trình hàn có thể cần:

• Gia nhiệt sơ bộ
• Vật liệu hàn Hydro thấp
• Kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp
• Làm nguội có kiểm soát
• Xử lý nhiệt sau hàn

Không nên sử dụng một mức nhiệt gia nhiệt sơ bộ cố định cho tất cả chi tiết SCM435.

XỬ LÝ BỀ MẶT

Khi cần tăng khả năng chống mài mòn hoặc độ cứng bề mặt, SCM435 có thể được áp dụng các phương pháp:

• Tôi cảm ứng
• Tôi cao tần
• Nitriding
• Nitrocarburizing
• Phun bi tăng bền
• Phosphate hóa
• Mạ hoặc phủ bề mặt

Tôi Cảm Ứng

Tôi cảm ứng phù hợp với:

• Trục
• Chốt
• Bánh răng
• Bề mặt chịu ma sát

Phương pháp này tạo lớp cứng tại vùng làm việc trong khi phần lõi vẫn giữ cơ tính thích hợp.

Nitriding

Nitriding có thể giúp cải thiện:

• Độ cứng bề mặt
• Khả năng chống mài mòn
• Khả năng chịu mỏi
• Tuổi thọ bề mặt

SO SÁNH

So Sánh SCM435 Và SCM440

SCM435 và SCM440 đều thuộc nhóm thép Cr-Mo.

Điểm khác biệt đáng chú ý nằm ở hàm lượng Carbon.

SCM435 có Carbon thấp hơn SCM440 nên thường có:

• Độ dai tốt hơn
• Khả năng gia công thuận lợi hơn
• Khả năng hàn tương đối thuận lợi hơn

SCM440 có hàm lượng Carbon cao hơn nên thường có khả năng đạt độ cứng và chống mài mòn cao hơn sau nhiệt luyện.

So Sánh SCM435 Và AISI 4135

SAE/AISI 4135 là mác thường được sử dụng để đối chiếu gần với SCM435.

Có thể tham khảo:

SCM435 ≈ AISI/SAE 4135

Cả hai đều thuộc nhóm Cr-Mo có hàm lượng Carbon khoảng 0,35%.

Tuy nhiên, khi thay thế cần kiểm tra MTC và tiêu chuẩn bản vẽ.

So Sánh SCM435 Và 34CrMo4

34CrMo4 thuộc nhóm thép Cr-Mo của hệ EN và có thành phần tương đối gần với SCM435.

Trong thực tế có thể sử dụng làm mác đối chiếu tham khảo.

Việc thay thế phải căn cứ vào:

• Thành phần hóa học
• Cơ tính
• Độ cứng
• Trạng thái nhiệt luyện
• Tiêu chuẩn áp dụng

SCM435 Có Tương Đương AISI 4340 Không?

Không nên coi SCM435 tương đương AISI 4340.

AISI 4340 là thép Ni-Cr-Mo có hàm lượng Niken đáng kể, trong khi SCM435 chủ yếu là thép Cr-Mo.

Do đó, hai vật liệu có sự khác biệt rõ về thành phần hóa học và khả năng làm việc.

TIÊU CHUẨN VÀ MÁC TƯƠNG ĐƯƠNG

Ký hiệu chính:

JIS: SCM435

Mác đối chiếu gần:

SAE/AISI: 4135

EN/DIN: nhóm 34CrMo4 – đối chiếu tham khảo

Không nên lựa chọn vật liệu thay thế chỉ dựa trên tên thương mại.

Cần kiểm tra:

• Thành phần hóa học
• Cơ tính
• Trạng thái nhiệt luyện
• Độ cứng
• Kích thước
• Tiêu chuẩn bản vẽ
• Mill Test Certificate – MTC

THÔNG SỐ QUY CÁCH

Tùy nhà sản xuất và nguồn hàng, Thép Hợp Kim JIS SCM435 có thể được cung cấp dưới dạng:

• Thép tròn SCM435
• Thép thanh SCM435
• Thép vuông SCM435
• Thép la SCM435
• Thép tấm SCM435
• Phôi rèn SCM435
• Ty ren SCM435
• Phôi cắt theo kích thước yêu cầu

Khi đặt hàng nên cung cấp:

• Mác SCM435
• Tiêu chuẩn JIS
• Kích thước
• Số lượng
• Dung sai
• Trạng thái nhiệt luyện
• Độ cứng
• Cơ tính
• Yêu cầu chứng chỉ

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG

Khi mua Thép Hợp Kim JIS SCM435, nên kiểm tra:

• Mill Test Certificate – MTC
• Heat Number
• Mác SCM435
• Tiêu chuẩn JIS
• Thành phần hóa học
• Hàm lượng Carbon
• Hàm lượng Crom
• Hàm lượng Molypden
• Độ cứng
• Cơ tính
• Trạng thái nhiệt luyện
• Kích thước
• Dung sai
• Nhà sản xuất
• Xuất xứ

Đối với chi tiết chịu tải quan trọng có thể yêu cầu thêm:

• Kiểm tra siêu âm UT
• Kiểm tra từ tính MT
• Thử kéo
• Thử va đập
• Kiểm tra tổ chức tế vi

TIÊU CHÍ MUA HÀNG

Khi đặt mua SCM435 cần xác định rõ:

• Dạng sản phẩm
• Kích thước
• Số lượng
• Dung sai
• Trạng thái vật liệu
• Độ cứng yêu cầu
• Cơ tính yêu cầu
• Phương pháp nhiệt luyện
• Yêu cầu NDT
• Yêu cầu MTC

Đối với bu lông hoặc chi tiết chịu lực, cần đặc biệt chú ý đến trạng thái nhiệt luyện và cơ tính thực tế.

BẢO QUẢN

SCM435 không phải thép không gỉ nên vẫn có khả năng oxy hóa trong môi trường ẩm.

Vật liệu nên được:

• Bảo quản nơi khô ráo
• Kê cách nền
• Tránh tiếp xúc trực tiếp với nước
• Bôi dầu chống gỉ nếu lưu kho dài ngày
• Giữ nguyên tem vật liệu
• Quản lý theo Heat Number

Việc phân loại rõ từng lô giúp hạn chế nhầm SCM435 với SCM440, SCM420 hoặc các mác thép Cr-Mo khác.

MUA THÉP HỢP KIM JIS SCM435 – CẮT LẺ THEO QUY CÁCH

CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN cung cấp thép hợp kim, thép chế tạo, thép dụng cụ và nhiều loại vật liệu phục vụ ngành cơ khí chế tạo, sản xuất bu lông, máy công nghiệp, khuôn mẫu và gia công chính xác.

Khách hàng có nhu cầu tìm Thép Hợp Kim JIS SCM435, Thép SCM435, Thép Cr-Mo SCM435, Thép Tròn SCM435, Thép Tấm SCM435 hoặc Phôi Thép SCM435 có thể liên hệ để kiểm tra quy cách và tình trạng hàng thực tế.

Hỗ trợ cắt lẻ và cắt phôi theo kích thước yêu cầu tùy quy cách, số lượng và tình trạng vật liệu.

LIÊN HỆ

CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN

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

KHO SỐ 2 – HÀ NỘI
(Cạnh Ủy Ban Ninh Sở) Thôn Xâm Dương 3, Xã Hồng Vân, Thành phố Hà Nội

KHO SỐ 3 – HÀ NỘI
Địa chỉ cũ: (Cạnh Ủy Ban Ninh Sở) Thôn Xâm Dương 3, Xã Ninh Sở, Huyện Thường Tín, Thành phố Hà Nội

Văn phòng: 133/14/5 Bình Thành, Bình Tân, TP.HCM

Mr Dưỡng

Điện thoại/Zalo: 0902 345 304

Website: //chokimloai.com

Email: chokimloaivietnam@gmail.com

Xem thêm tại đây