1.0718 Thép (11SMnPb30): Tính chất và Ứng dụng chính

Thép 1.0718 (11SMnPb30) là loại thép hợp kim thấp được phân loại chủ yếu là thép cắt tự do. Nó được đặc trưng bởi khả năng gia công tuyệt vời, khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên trong các ứng dụng mà độ chính xác và hiệu quả trong gia công là rất quan trọng. Các nguyên tố hợp kim chính trong 1.0718 bao gồm mangan (Mn) và chì (Pb), giúp tăng cường các đặc tính cơ học và khả năng gia công của nó. Sự hiện diện của chì cải thiện đáng kể khả năng gia công của thép, cho phép cắt mịn hơn và giảm mài mòn dụng cụ.

Tổng quan toàn diện

1.0718 Thép được biết đến với sự kết hợp độc đáo của các đặc tính khiến nó phù hợp với nhiều ứng dụng kỹ thuật khác nhau. Các đặc điểm chính của nó bao gồm độ bền cao, độ dẻo tốt và khả năng gia công tuyệt vời. Việc bổ sung chì không chỉ cải thiện khả năng gia công mà còn góp phần vào khả năng duy trì độ ổn định về kích thước của thép trong quá trình gia công.

Tài sản	Sự miêu tả
Phân loại	Thép hợp kim thấp không cắt
Các nguyên tố hợp kim chính	Mangan (Mn), Chì (Pb)
Đặc điểm chính	Độ bền cao, khả năng gia công tuyệt vời, độ dẻo tốt

Thuận lợi:
- Khả năng gia công đặc biệt nhờ hàm lượng chì.
- Tỷ lệ sức bền trên trọng lượng tốt.
- Thích hợp cho các linh kiện có độ chính xác và hình học phức tạp.

Hạn chế:
- Hàm lượng chì có thể gây ra các vấn đề về môi trường và sức khỏe trong quá trình gia công.
- Khả năng chống ăn mòn thấp hơn so với thép không gỉ.
- Hiệu suất hoạt động ở nhiệt độ cao bị hạn chế.

Theo truyền thống, 1.0718 đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô và sản xuất để sản xuất các thành phần như bánh răng, trục và phụ kiện chính xác. Vị thế thị trường của nó rất mạnh do sự cân bằng thuận lợi giữa chi phí và hiệu suất, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Tên thay thế, Tiêu chuẩn và Tương đương

Tổ chức tiêu chuẩn	Chỉ định/Cấp bậc	Quốc gia/Khu vực xuất xứ	Ghi chú/Nhận xét
Liên Hiệp Quốc	11SMnPb30	Hoa Kỳ	Tương đương gần nhất với AISI 1212
AISI/SAE	1212	Hoa Kỳ	Sự khác biệt nhỏ về thành phần
ĐẠI HỌC	1.0718	Đức	Thường được sử dụng ở Châu Âu
VI	11SMnPb30	Châu Âu	Chỉ định thép cắt tự do
Tiêu chuẩn Nhật Bản	S12PB	Nhật Bản	Tính chất tương tự, tiêu chuẩn khác nhau
Tiêu chuẩn ISO	11SMnPb30	Quốc tế	Chỉ định chuẩn hóa

Sự khác biệt giữa các loại thép tương đương này thường nằm ở tỷ lệ phần trăm cụ thể của các nguyên tố hợp kim, có thể ảnh hưởng đến các đặc tính như khả năng gia công và độ bền. Ví dụ, mặc dù AISI 1212 tương tự, nhưng nó có thể không chứa cùng một mức chì, ảnh hưởng đến khả năng gia công.

Thuộc tính chính

Thành phần hóa học

Yếu tố	Phạm vi phần trăm (%)
C (Cacbon)	0,10 - 0,15
Mn (Mangan)	1,20 - 1,50
Chì (Pb)	0,15 - 0,35
Si (Silic)	0,15 - 0,40
P (Phốt pho)	≤ 0,04
S (Lưu huỳnh)	≤ 0,05

Các nguyên tố hợp kim chính trong thép 1.0718 đóng vai trò quan trọng:
- Mangan (Mn) : Tăng cường độ bền và độ cứng đồng thời cải thiện khả năng tôi luyện.
- Chì (Pb) : Cải thiện đáng kể khả năng gia công, cho phép cắt mịn hơn và giảm mài mòn dụng cụ.
- Cacbon (C) : Góp phần tạo nên độ bền và độ cứng tổng thể, mặc dù với hàm lượng thấp hơn so với các loại thép hợp kim khác.

Tính chất cơ học

Tài sản	Tình trạng/Tính khí	Giá trị/Phạm vi điển hình (Đơn vị đo lường)	Giá trị/Phạm vi điển hình (Anh)	Tiêu chuẩn tham chiếu cho phương pháp thử nghiệm
Độ bền kéo	Ủ	600 - 700MPa	87 - 102 ksi	Tiêu chuẩn ASTM E8
Cường độ chịu kéo (độ lệch 0,2%)	Ủ	350 - 450MPa	51 - 65 ksi	Tiêu chuẩn ASTM E8
Độ giãn dài	Ủ	20-30%	20-30%	Tiêu chuẩn ASTM E8
Độ cứng (Brinell)	Ủ	150 - 180 HB	150 - 180 HB	Tiêu chuẩn ASTM E10
Sức mạnh tác động (Charpy)	-40°C	30 - 40J	22 - 30 ft-lbf	Tiêu chuẩn ASTM E23

Tính chất cơ học của Thép 1.0718 làm cho nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao và độ dẻo tốt. Khả năng gia công tuyệt vời của nó cho phép sản xuất hiệu quả các bộ phận phức tạp, trong khi độ bền kéo của nó đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc dưới tải.

Tính chất vật lý

Tài sản	Điều kiện/Nhiệt độ	Giá trị (Đơn vị đo lường)	Giá trị (Anh)
Tỉ trọng	-	7,85g/cm³	0,284 lb/in³
Điểm nóng chảy	-	1420 - 1460 °C	2590 - 2660 °F
Độ dẫn nhiệt	20°C	45 W/m·K	31 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Nhiệt dung riêng	20°C	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Điện trở suất	20°C	0,0006 Ω·m	0,000035 Ω·trong

Các đặc tính vật lý chính như mật độ và độ dẫn nhiệt có ý nghĩa quan trọng đối với các ứng dụng mà trọng lượng và khả năng tản nhiệt là yếu tố quan trọng. Mật độ của Thép 1.0718 làm cho nó phù hợp với các thành phần nhẹ, trong khi độ dẫn nhiệt của nó cho phép quản lý nhiệt hiệu quả trong các hệ thống cơ khí.

Chống ăn mòn

Chất ăn mòn	Sự tập trung (%)	Nhiệt độ (°C/°F)	Xếp hạng sức đề kháng	Ghi chú
Clorua	3-10	20-60 °C (68-140 °F)	Hội chợ	Nguy cơ rỗ
Axit (Lưu huỳnh)	5-20	20-40 °C (68-104 °F)	Nghèo	Dễ bị SCC
Dung dịch kiềm	1-5	20-60 °C (68-140 °F)	Hội chợ	Sức đề kháng vừa phải

Thép 1.0718 có khả năng chống ăn mòn vừa phải, đặc biệt là trong môi trường có clorua và điều kiện axit. Thép này dễ bị ăn mòn cục bộ như rỗ và nứt do ăn mòn ứng suất (SCC). So với thép không gỉ như AISI 304, có khả năng chống ăn mòn vượt trội, thép 1.0718 ít phù hợp hơn với môi trường khắc nghiệt.

Khả năng chịu nhiệt

Tài sản/Giới hạn	Nhiệt độ (°C)	Nhiệt độ (°F)	Nhận xét
Nhiệt độ dịch vụ liên tục tối đa	300 °C	572 °F	Thích hợp cho nhiệt độ vừa phải
Nhiệt độ dịch vụ gián đoạn tối đa	350 °C	662 °F	Chỉ tiếp xúc trong thời gian ngắn
Nhiệt độ thang đo	400 °C	752 °F	Nguy cơ oxy hóa vượt quá giới hạn này

Ở nhiệt độ cao, Thép 1.0718 vẫn giữ được độ bền nhưng có thể bị oxy hóa và đóng cặn. Không nên sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi phải tiếp xúc lâu với nhiệt độ cao vì tính chất cơ học của nó có thể bị suy giảm.

Tính chất chế tạo

Khả năng hàn

Quy trình hàn	Kim loại phụ gia được đề xuất (Phân loại AWS)	Khí/Nhiệt che chắn điển hình	Ghi chú
MIG	ER70S-6	Argon + CO2	Nên làm nóng trước
TIG	ER70S-2	Khí Argon	Tốt cho các phần mỏng
Dán	E7018	-	Cần phải xử lý cẩn thận

1.0718 Thép nói chung có thể hàn được, nhưng sự hiện diện của chì có thể làm phức tạp quá trình. Việc nung nóng trước thường được khuyến nghị để giảm thiểu nguy cơ nứt. Xử lý nhiệt sau khi hàn cũng có thể cần thiết để giảm ứng suất.

Khả năng gia công

Thông số gia công	1.0718 Thép	AISI 1212	Ghi chú/Mẹo
Chỉ số khả năng gia công tương đối	100	130	1.0718 có khả năng gia công kém hơn một chút
Tốc độ cắt điển hình (Tiện)	80 m/phút	100 m/phút	Điều chỉnh dụng cụ để có hiệu suất tối ưu

Thép 1.0718 có khả năng gia công tốt, mặc dù kém hơn một chút so với AISI 1212. Nên chọn tốc độ cắt và dụng cụ tối ưu để nâng cao hiệu suất và giảm mài mòn.

Khả năng định hình

1.0718 Thép có khả năng định hình tốt, phù hợp với các quy trình định hình nguội và nóng. Tuy nhiên, cần lưu ý tránh làm cứng quá mức, có thể dẫn đến nứt trong quá trình uốn. Nên tuân thủ bán kính uốn khuyến nghị để có kết quả tối ưu.

Xử lý nhiệt

Quy trình điều trị	Phạm vi nhiệt độ (°C/°F)	Thời gian ngâm điển hình	Phương pháp làm mát	Mục đích chính / Kết quả mong đợi
Ủ	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 giờ	Không khí hoặc nước	Làm mềm, cải thiện khả năng gia công
Làm nguội	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	30 phút	Dầu hoặc nước	Làm cứng, tăng cường độ
Làm nguội	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 giờ	Không khí	Giảm độ giòn, tăng độ dẻo dai

Các quy trình xử lý nhiệt tác động đáng kể đến cấu trúc vi mô và tính chất của Thép 1.0718. Ủ tăng khả năng gia công, trong khi làm nguội và ram cải thiện độ bền và độ dẻo dai.

Ứng dụng điển hình và mục đích sử dụng cuối cùng

Ngành/Lĩnh vực	Ví dụ ứng dụng cụ thể	Các tính chất chính của thép được sử dụng trong ứng dụng này	Lý do lựa chọn (Tóm tắt)
Ô tô	Bánh răng	Độ bền cao, khả năng gia công tuyệt vời	Linh kiện chính xác
Chế tạo	Trục	Độ dẻo dai, độ bền tốt	Hình học phức tạp
Hàng không vũ trụ	Chốt	Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao	Nhẹ và bền

Các ứng dụng khác bao gồm:
- Phụ kiện chính xác
- Linh kiện thủy lực
- Linh kiện máy móc

Thép 1.0718 được lựa chọn cho các ứng dụng này vì có sự cân bằng thuận lợi giữa độ bền, khả năng gia công và hiệu quả về chi phí, khiến nó trở nên lý tưởng để sản xuất các linh kiện có độ chính xác cao.

Những cân nhắc quan trọng, Tiêu chí lựa chọn và những hiểu biết sâu sắc hơn

Tính năng/Thuộc tính	1.0718 Thép	AISI 1212	Tiêu chuẩn AISI 1045	Ghi chú ngắn gọn về Ưu/Nhược điểm hoặc Đánh đổi
Tính chất cơ học chính	Sức mạnh tốt	Khả năng gia công tuyệt vời	Sức mạnh cao hơn	1.0718 tiết kiệm chi phí hơn
Góc nhìn ăn mòn chính	Sức đề kháng công bằng	Sức đề kháng tốt	Sức đề kháng vừa phải	1.0718 có khả năng chống ăn mòn kém hơn
Khả năng hàn	Vừa phải	Tốt	Hội chợ	1.0718 cần cẩn thận hơn khi hàn
Khả năng gia công	Tốt	Xuất sắc	Vừa phải	1.0718 dễ gia công hơn 1045
Khả năng định hình	Tốt	Hội chợ	Tốt	1.0718 có khả năng định hình tốt hơn
Chi phí tương đối xấp xỉ	Vừa phải	Vừa phải	Thấp	1.0718 có giá cạnh tranh
Khả năng cung cấp điển hình	Chung	Chung	Chung	Tất cả các lớp đều có sẵn

Khi lựa chọn Thép 1.0718, cần cân nhắc đến khả năng gia công, hiệu quả về chi phí và tính phù hợp cho các ứng dụng cụ thể. Mặc dù có thể không có khả năng chống ăn mòn như thép không gỉ, nhưng tính cân bằng của các đặc tính khiến nó trở thành lựa chọn có giá trị trong nhiều bối cảnh kỹ thuật. Ngoài ra, cần cân nhắc đến các tác động về môi trường của hàm lượng chì trong quá trình xử lý và ứng dụng.