Thép tấm chịu mài mòn – Thành phần hóa học, cơ lý tính, quy cách và ứng dụng

Thép tấm chịu mài mòn là dòng thép chuyên dụng có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt và được sử dụng trong các thiết bị thường xuyên tiếp xúc với vật liệu gây ma sát, va đập như đá, cát, quặng, than, xi măng. Các mác thép phổ biến gồm Hardox, NM, XAR, JFE EH, DILLIDUR, AR và nhiều dòng thép chịu mài mòn khác.

1. Thép tấm chịu mài mòn là gì?

Thép tấm chịu mài mòn là thép hợp kim hoặc thép hợp kim thấp được thiết kế để có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao hơn thép kết cấu thông thường.

Tùy từng mác thép, vật liệu có thể được bổ sung các nguyên tố như Carbon (C), Mangan (Mn), Chromium (Cr), Molybdenum (Mo), Nickel (Ni), Boron (B)... nhằm cải thiện độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn.

Một số cấp độ phổ biến trên thị trường gồm:

• Thép tấm chịu mài mòn 400 HB.

• Thép tấm chịu mài mòn 450 HB.

• Thép tấm chịu mài mòn 500 HB.

• Thép tấm chịu mài mòn 550 HB.

• Thép tấm chịu mài mòn 600 HB.

Trong đó, con số 400, 450, 500... thường liên quan đến cấp độ độ cứng Brinell danh nghĩa của sản phẩm.

2. Thành phần hóa học thép tấm chịu mài mòn

Thành phần hóa học thay đổi tùy theo từng tiêu chuẩn và mác thép. Một hệ vật liệu phổ biến là AR400/AR450/AR500, trong đó nhà sản xuất có thể sử dụng C, Mn, Cr, Mo, Ni và B để đạt yêu cầu cơ tính.

Bảng dưới đây mang tính tham khảo, không dùng để thay thế chứng chỉ vật liệu của từng nhà sản xuất:

Lưu ý: Không có một thành phần hóa học duy nhất áp dụng cho toàn bộ thép tấm chịu mài mòn. Ví dụ, Hardox, NM, XAR, DILLIDUR hay AR500 có công thức hợp kim và giới hạn hóa học khác nhau. Khi lựa chọn vật liệu cho thiết kế, cần kiểm tra đúng tiêu chuẩn và MTC (Mill Test Certificate).

3. Cơ lý tính thép tấm chịu mài mòn

Đặc tính nổi bật của thép chịu mài mòn là độ cứng cao. Một số cấp độ thường gặp:

Các giá trị trên chỉ mang tính định hướng vì giới hạn độ cứng thực tế phụ thuộc tiêu chuẩn, nhà sản xuất, chiều dày và điều kiện cung cấp.

Ngoài độ cứng cao, thép chịu mài mòn còn có:

• Giới hạn chảy cao.

• Độ bền kéo cao.

• Khả năng chống biến dạng tốt.

• Khả năng chịu va đập tốt ở cấp vật liệu phù hợp.

• Tuổi thọ cao trong môi trường ma sát mạnh.

• Khả năng làm việc tốt trong các thiết bị vận chuyển và xử lý vật liệu rời.

4. Các cấp độ thép tấm chịu mài mòn phổ biến

Thép tấm chịu mài mòn 400 HB

Thép 400 HB có độ cứng vừa phải trong nhóm thép chống mài mòn, đồng thời vẫn duy trì khả năng gia công tương đối tốt. Sản phẩm thường dùng cho máng dẫn, thùng xe, phễu, băng tải và thiết bị khai thác.

Thép tấm chịu mài mòn 450 HB

450 HB có khả năng chống mài mòn cao hơn 400 HB, phù hợp với các thiết bị làm việc trong môi trường ma sát và va đập mạnh.

Thép tấm chịu mài mòn 500 HB

Thép 500 HB có độ cứng cao, thường sử dụng cho các chi tiết cần khả năng chống mài mòn lớn như gầu máy xúc, máy nghiền, sàng và thiết bị khai thác.

Thép tấm chịu mài mòn 550–600 HB

Các cấp độ cao hơn phù hợp với môi trường mài mòn đặc biệt khắc nghiệt. Tuy nhiên, khi độ cứng tăng thì khả năng cắt, uốn, khoan và hàn thường trở nên khó khăn hơn, vì vậy cần lựa chọn quy trình gia công phù hợp.

5. Quy cách thép tấm chịu mài mòn

Thép tấm chịu mài mòn được sản xuất với nhiều chiều dày và kích thước. Các chiều dày thường gặp có thể gồm:

4mm, 5mm, 6mm, 8mm, 10mm, 12mm, 14mm, 16mm, 20mm, 25mm, 30mm, 40mm, 50mm, 60mm, 80mm...

Khổ tấm có thể được cung cấp theo tiêu chuẩn nhà máy hoặc cắt theo yêu cầu của khách hàng.

Trọng lượng lý thuyết có thể tính theo công thức:

Trọng lượng (kg) = Dài (m) × Rộng (m) × Dày (mm) × 7,85

Ví dụ, tấm thép kích thước 1.500 × 3.000 × 10mm:

1,5 × 3 × 10 × 7,85 = 353,25 kg/tấm.

Trọng lượng thực tế phụ thuộc vào dung sai kích thước và quy cách sản xuất.

6. Ưu điểm của thép tấm chịu mài mòn

Thép tấm chịu mài mòn được sử dụng rộng rãi nhờ các ưu điểm:

• Độ cứng cao.

• Chống mài mòn tốt.

• Khả năng chịu va đập tốt tùy cấp vật liệu.

• Tuổi thọ thiết bị cao.

• Giảm tần suất thay thế chi tiết.

• Giảm thời gian dừng máy để bảo trì.

• Phù hợp với môi trường làm việc khắc nghiệt.

• Có nhiều cấp độ độ cứng để lựa chọn.

Việc lựa chọn đúng độ cứng giúp cân bằng giữa khả năng chống mài mòn, độ dai và khả năng gia công.

7. Ứng dụng của thép tấm chịu mài mòn

Thép chịu mài mòn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp:

Khai thác khoáng sản

• Máy nghiền đá.

• Phễu chứa quặng.

• Máng dẫn.

• Gầu máy xúc.

• Sàng rung.

• Băng tải.

• Xe vận chuyển vật liệu.

Ngành xi măng

• Phễu chứa clinker.

• Máng cấp liệu.

• Thành máy nghiền.

• Hệ thống vận chuyển nguyên liệu.

• Các vị trí tiếp xúc với vật liệu có độ mài mòn cao.

Ngành than

• Phễu than.

• Máng trượt.

• Băng tải.

• Thiết bị nghiền và vận chuyển than.

Cơ khí và vận tải

• Thùng xe ben.

• Sàn xe.

• Gầu xúc.

• Lưỡi gạt.

• Các chi tiết máy chịu ma sát.

• Thiết bị vận chuyển vật liệu rời.

8. Gia công thép tấm chịu mài mòn

Do có độ cứng cao, thép chịu mài mòn cần được gia công bằng phương pháp và thiết bị phù hợp.

Cắt

Có thể sử dụng:

• Cắt plasma.

• Cắt laser với cấp vật liệu phù hợp.

• Cắt oxy-gas.

• Máy cắt chuyên dụng.

Uốn

Khả năng uốn phụ thuộc vào mác thép, chiều dày và độ cứng. Với thép có độ cứng cao, cần tuân thủ bán kính uốn tối thiểu và lực ép theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Khoan

Nên sử dụng dụng cụ cắt phù hợp với thép có độ cứng cao, kiểm soát tốc độ và lượng tiến dao để hạn chế mài mòn dụng cụ.

Hàn

Một số loại thép chịu mài mòn có thể hàn được nhưng cần kiểm soát nhiệt đầu vào, nhiệt độ gia nhiệt trước và vật liệu hàn theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Không nên áp dụng một quy trình hàn chung cho tất cả các mác thép chịu mài mòn.

9. Thép tấm chịu mài mòn khác gì thép tấm SS400?

Thép tấm SS400 chủ yếu được sử dụng cho kết cấu thông thường, trong khi thép tấm chịu mài mòn được thiết kế để làm việc trong môi trường có ma sát, va đập và tác động gây hao mòn cao.

Do đó, không nên chỉ dựa vào giá thành để lựa chọn mà cần căn cứ vào điều kiện làm việc và mức độ mài mòn thực tế.

10. Mua thép tấm chịu mài mòn tại Thép Đức Huy

Thép Đức Huy cung cấp thép tấm chịu mài mòn với nhiều cấp độ độ cứng và quy cách, phục vụ các ngành khai thác khoáng sản, xi măng, sản xuất vật liệu xây dựng, cơ khí chế tạo, vận tải và công nghiệp nặng.

Khi đặt mua, khách hàng nên cung cấp mác thép, độ cứng yêu cầu, chiều dày, kích thước, số lượng và yêu cầu chứng chỉ vật liệu để được tư vấn đúng sản phẩm.

Đơn vị cung cấp: Thép Đức Huy
Hotline: 0912644688