SUS630 (17-4PH): Chọn H900, H1025 hay H1150 cho chi tiết CNC?

SUS630, thường được gọi là 17-4PH hoặc Type 630, là thép không gỉ mactenxit hóa bền kết tủa. Khả năng chịu tải của chi tiết không được quyết định chỉ bởi tên mác thép mà còn bởi trạng thái nhiệt luyện cuối cùng. Vật liệu thường được cung cấp ở trạng thái hòa tan, thường ký hiệu Condition A, rồi được hóa già để đạt một trạng thái H cụ thể. Chữ H đi cùng nhiệt độ hóa già danh nghĩa theo độ Fahrenheit, vì vậy H900, H1025 và H1150 tạo ra các tổ hợp độ bền, độ cứng, độ dẻo và độ dai khác nhau. Trên bản vẽ hoặc RFQ, chỉ ghi “SUS630” là chưa đủ nếu chức năng phụ thuộc cơ tính. Cần ghi tiêu chuẩn vật liệu, dạng sản phẩm, trạng thái giao hàng và trạng thái nghiệm thu cuối cùng.

Điểm xuất phát phải là tải kéo, uốn, xoắn, va đập, tải lặp và nhiệt độ làm việc. Một trục chịu mô-men ổn định có câu hỏi thiết kế khác với chốt chịu va đập hoặc thân van làm việc trong môi trường ăn mòn. Khả năng chống ăn mòn của 17-4PH cũng phụ thuộc trạng thái bề mặt, môi trường, ứng suất và nhiệt luyện; không nên suy ra rằng cứ là thép không gỉ thì miễn nhiễm với rỗ, kẽ hở hoặc nứt do ứng suất. Nếu có yêu cầu NACE, hàng không, y tế hoặc tiêu chuẩn ngành, trạng thái vật liệu và chu trình phải được thiết kế phê duyệt. VietTech không tự thay đổi từ H900 sang H1025 hoặc H1150 để dễ gia công hay giảm chi phí khi chưa có chấp thuận bằng văn bản.

Một phương án thường gặp là gia công thô ở Condition A, để lượng dư có kiểm soát, phối hợp hóa già với đối tác chuyên môn, rồi gia công tinh hoặc mài các bề mặt chức năng. Tuy nhiên, không phải chi tiết nào cũng theo đúng trình tự này. Gia công hoàn thiện trước hóa già có thể giảm công đoạn sau xử lý, nhưng phải đánh giá thay đổi kích thước, ứng suất dư và khả năng đạt dung sai cuối. Gia công sau hóa già giúp hiệu chỉnh kích thước nhưng dao cụ, chế độ cắt, tuổi bền dao và nguy cơ ba via sẽ khác. Với ren, lỗ chính xác, mặt làm kín hoặc chuỗi chuẩn dài, cần quyết định rõ kích thước nào nghiệm thu trước và sau nhiệt luyện. Nhiệt luyện chuyên biệt được VietTech phối hợp với đối tác phù hợp; phạm vi, chứng từ và phương pháp kiểm được xác nhận theo từng RFQ.

Hóa già SUS630 thường có mức biến đổi kích thước thấp hơn nhiều quy trình tôi thép carbon hoặc thép dụng cụ, nhưng “thấp” không có nghĩa là bằng không. Hình học mảnh, tiết diện không đều, hốc sâu, ứng suất do gia công và cách xếp tải đều có thể làm chi tiết thay đổi. Vì vậy cần xác định datum, kích thước quan trọng, trạng thái đo, nhiệt độ đo và thời điểm kiểm. Với trục hoặc lỗ lắp ghép, nên kiểm đường kính, độ tròn, độ trụ hoặc độ đảo theo đúng khung dung sai của bản vẽ. Với chi tiết phẳng, không dùng độ phẳng thay cho độ song song nếu chức năng cần quan hệ với datum. Phiếu nhiệt luyện hoặc kết quả độ cứng không thay thế báo cáo kích thước; ngược lại, báo cáo CMM cũng không chứng minh trạng thái H nếu thiếu hồ sơ vật liệu và nhiệt luyện.

Lỗi phổ biến nhất là chỉ ghi 17-4PH mà không ghi Condition A, H900, H1025 hay H1150. Lỗi thứ hai là dùng một giá trị độ cứng tham khảo làm yêu cầu duy nhất nhưng không chỉ rõ thang đo, vùng đo hoặc tiêu chuẩn. Lỗi thứ ba là yêu cầu H900 sau khi đã chốt dung sai rất chặt mà không cho phép gia công tinh sau hóa già. Ngoài ra, tên gọi SUS630, 17-4PH, UNS S17400 và 1.4542 thường được dùng trong chuỗi cung ứng khác nhau nhưng không nên mặc định mọi tiêu chuẩn và dạng sản phẩm hoàn toàn tương đương. Khi thay tiêu chuẩn vật liệu, cần xem lại thành phần, cơ tính, thử nghiệm, chứng từ và kích thước áp dụng.

• Tiêu chuẩn vật liệu, mác và dạng sản phẩm
• Trạng thái đầu vào và trạng thái H cuối cùng
• Cơ tính hoặc độ cứng cần nghiệm thu
• Bề mặt gia công trước/sau hóa già
• Dung sai hình học, datum và trạng thái đo
• Chứng chỉ vật liệu, hồ sơ nhiệt luyện và báo cáo kiểm yêu cầu

Bài viết đối chiếu datasheet Custom 630 của Carpenter Technology và thông tin kỹ thuật NAS630 của Nippon Yakin Kogyo. Carpenter mô tả Custom 630 là thép không gỉ mactenxit hóa bền kết tủa và công bố các chu trình H900 đến H1150; Nippon Yakin cũng công bố điều kiện xử lý H900 và H1150 cho NAS630. ASTM A564/A564M là một trong các tiêu chuẩn thường gặp cho thanh và hình thép không gỉ hóa bền bằng nhiệt luyện, nhưng phiên bản, dạng sản phẩm và yêu cầu trên bản vẽ mới là căn cứ hợp đồng. Các bảng trong bài chỉ hỗ trợ chọn hướng; kỹ sư thiết kế phải phê duyệt trạng thái cuối theo tải, môi trường và tiêu chuẩn của sản phẩm.