Cách lựa chọn thép chế tạo máy phù hợp

Các mác thép thông dụng được dùng trong chế tạo máy

Mác thép S50C, S55C, S45C

Giải thích ký hiệu: chữ S trong mác thép là thép kết cầu. Phần phía sau: 50C, 55C, 45C chỉ hàm lượng Cacbon trong thép. Loại thép này có 2 dạng là dạng tròn và dạng tấm.

Mác thép SS400

SS400 là thép được sản xuất theo tiêu chuẩn của Nhật Bản là JIS G 3101. Mác thép SS400 được sử dụng nhiều trong chi tiết máy, gia công khuôn mẫu…

Trong đó, SS là viết tắt của Steel Structure. Số 400 là độ bền kéo, tương đương 400 Mpa. Tất nhiên, đó chỉ là con số, thực thế SS400 chỉ đạt dưới 400 Mpa. 
SS400 thuộc dạng thép cán nóng, được sử dụng tại những vị trí làm việc đòi hỏi cường độ thấp, không quan trọng và không ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động của máy.

Ưu điểm: Giá thành rẻ, dễ gia công, dễ hàn. 

Nhược điểm: Không tôi cứng được.

Hai loại thép trên có thể xử lý bề mặt bằng cách mạ hóa học Nickel (Ni) hoặc xi mạ Chrom.

Các độ dày sẵn có 1.2; 1.4; 1.6; 1.8; 2.0; 2.3; 2.5; 2.8; 3.2; 3.6; 4.0; 4.5; 5.0; 5.6; 6.0; 6.3; 7.0; 8.0….

Mác thép	Thành phần hoá học (%)
	C	Si	Mn	Ni	Cr	P	S
SS400	0.11 ~ 0.18	0.12 ~ 0.17	0.40 ~ 0.57	0.03	0.02	0.02	0.03
S50C	0.47 ~ 0.53	0.15 ~ 0.35	0.6 ~ 0.9	0.2	0.2	0.030 max	0.035 max
S55C	0.52 ~ 0.58	0.15 ~ 0.35	0.6 ~ 0.9	0.2	0.2	0.030 max	0.035 max

Bảng so sánh thành phần hóa học thép S50C, S55C và SS400

 ♦ Bảng so sánh Tính chất cơ lý tính:

Mác thép	Độ bền kéo đứt	Giới hạn chảy	Độ dãn dài tương đối	độ cứng
	N/mm²	N/mm²	(%)
SS400	310	210	32	120Hv~140Hv
S50C	590 ~ 705	355 ~ 540	15	HBW143～187
S55C	610 ~ 740	365 ~ 560	13	HBW229～285

Giữa SS400, S45C và S55C chọn loại nào?

Cần độ cứng cao, mức chịu đựng tốt sẽ chọn S45C. Ngược lại mức chịu đựng (giới hạn kéo) không quá quan trọng thì dùng SS400. Tuy nhiên, với chi tiết cần hàn thì chọn SS400 là lựa chọn tốt nhất.

Vì dụ lựa chọn thép cho thiết kế chế tạo máy.

Thép SS400 bền kéo là 400(N/mm2), của S45C là 570(N/mm2). Nếu tôi S45C sẽ đạt cứng 690(N/mm2). Nhưng SS400 thì lại k tôi cứng lên được.

Hoặc khi chọn vật liệu cho trụ tròn, quay với tốc độ cao thì chắc chắn sẽ chọn S45C. Nhưng nếu tải nhẹ, không quá quan trọng mà cần tiết kiệm chi phí thì chọn sang SS400 dạng tròn.

Mác thép SUS304

SU304 cũng là 1 mác thép thông dụng trong chế tạo cơ khí, thậm chí nó được coi là loại thép phổ biến nhất trên thế giới. Mọi người thường gọi là inox 304, thép không gỉ 304.

SUS304 chứa 18Cr-8Ni, được sử dụng tại những vị trí không cần xử lý bề mặt, chống gỉ được, không bị nam châm hút.

Nếu là thép tấm thì có sẵn các độ dày 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.8; 1.0; 1.2; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0 ….

Độ dày tấm tiêu chuẩn của SUS304 có thể được chia như sau:

Có 2 phương pháp sản xuất ra SUS304 là cán nóng (JIS G4304) và cán nguội (JIS G4305).

Dung sai độ dày tấm inox SUS304 theo tiêu chuẩn JIS G4304:

ĐỘ DÀY TẤM [MM]	CHIỀU RỘNG [MM]
	DƯỚI 1000	1000 TRỞ LÊN VÀ ÍT HƠN 1250	1250 TRỞ LÊN VÀ NHỎ HƠN 1600
2,00 trở lên và nhỏ hơn 2,50	± 0,25	± 0,3	–
2,50 trở lên và nhỏ hơn 3,15	± 0,30	± 0,35	± 0,40
3,15 trở lên và ít hơn 4,00	± 0,35	± 0,40	± 0,45
4,00 trở lên và nhỏ hơn 5,00	± 0,40	± 0,45	± 0,50
5,00 trở lên và nhỏ hơn 6,00	± 0,50	± 0,55	± 0,60
6,00 trở lên và nhỏ hơn 8,00	± 0,60	± 0,65	± 0,65
8,00 trở lên và nhỏ hơn 10,0	± 0,65	± 0,65	± 0,65
10.0 trở lên và nhỏ hơn 16.0	± 0,70	± 0,70	± 0,70
16.0 trở lên và nhỏ hơn 25.0	± 0,80	± 0,80	± 0,80
25.0 trở lên và nhỏ hơn 40.0	± 0,90	± 0,90	± 0,90
40.0 trở lên và nhỏ hơn 63.0	± 1,0	± 1,0	± 1,2
63.0 trở lên và nhỏ hơn 100	± 1,1	± 1,2	± 1,3
100 trở lên và ít hơn 160	± 1,3	± 1,3	± 1,4
160 trở lên và ít hơn 200	± 1,6	± 1,6	± 1,7

Dung sai độ dày tấm inox SUS304 theo tiêu chuẩn JIS G4305:

ĐỘ DÀY TẤM [MM]	CHIỀU RỘNG [MM]
	DƯỚI 1250	1250 TRỞ LÊN VÀ NHỎ HƠN 1600
0,16 trở lên và nhỏ hơn 0,25	± 0,03	–
0,25 trở lên và nhỏ hơn 0,30	± 0,04	–
0,30 trở lên và nhỏ hơn 0,60	± 0,05	± 0,08
0,60 trở lên và nhỏ hơn 0,80	± 0,07	± 0,09
0,80 trở lên và nhỏ hơn 1,00	± 0,09	± 0,10
1,00 trở lên và nhỏ hơn 1,25	± 0,10	± 0,12
1,25 trở lên và nhỏ hơn 1,60	± 0,12	± 0,15
1,60 trở lên và nhỏ hơn 2,00	± 0,15	± 0,17
2,00 trở lên và nhỏ hơn 2,50	± 0,17	± 0,20
2,50 trở lên và nhỏ hơn 3,15	± 0,22	± 0,25
3,15 trở lên và ít hơn 4,00	± 0,25	± 0,30
4,00 trở lên và nhỏ hơn 5,00	± 0,35	± 0,40
5,00 trở lên và nhỏ hơn 6,00	± 0,40	± 0,45
6,00 trở lên và nhỏ hơn 8,00	± 0,50	± 0,50
8,00 trở lên và nhỏ hơn 10,0	± 0,60	± 0,60
10.0 trở lên và nhỏ hơn 16.0	± 0,70	± 0,70
16.0 trở lên và nhỏ hơn 25.0	± 0,80	± 0,80

Thép cán nguội SPCC 

SPCC là tấm thép cán nguội thông dụng, có bề mặt khá nhẵn, tuy nhiên dễ gỉ. 

Độ dày phổ biến: 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1.0; 1.2; 1.4; 1.6; 1.8; 2.0; 2.3; 2.5; 2.8; 3.2 là lớn nhất.

Loại thép này thường được sử dụng làm tấm chắn ngoài của đế máy hoặc cửa đóng mở,… Trước đó cần xử lý mặt bằng sơn gia nhiệt để chống gỉ.

Bảng thành phần hóa học:

Symbol o f Class		SPCC	SPCD	SPCE	SPCF
Chemical Composition	C max.	0.15	0.12	0.1	0.08
	Si max.	─	─	─	─
	Mn max.	0.6	0.5	0.45	0.45
	P max.	0.1	0.04	0.03	0.03
%	S max.	0.05	0.04	0.03	0.03

Thép hình

Thép hình là các loại thép định hình sẵn như hình chữ T, I, H, L,…. được làm bằng mác thép thông dụng như SS400 hoặc S45C và S50C.

Thép hình được sử dụng là khung gầm máy, phần khung bao bọc phần trên máy.

Phần thân máy có thể được làm bằng khung nhôm kết hợp với thép hình nếu có yêu cầu giảm trọng lượng máy.