Thép lò xo AISI 6150 51CrV4 1.8159 SUP10

Tổng quan về sản phẩm

DIN 51CrV4 (cũng được chỉ định theo 1.8159 tiêu chuẩn Châu Âu) là thép lò xo được tôi và tôi luyện hiệu suất cao nổi tiếng nhờ sự kết hợp đặc biệt giữa độ bền mỏi, độ đàn hồi và độ dẻo dai. Tuân thủ EN 10083-3 và EN 10250-3, thép hợp kim Cr-V này là mặt hàng chủ lực trong các ngành công nghiệp đòi hỏi các thành phần bền, chịu ứng suất cao. Do đó, nó có các cấp tương đương theo nhiều tiêu chuẩn quốc tế khác nhau, chẳng hạn như AISI 6150 theo tiêu chuẩn ASTM A29 của Mỹ, SUP10 theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS G4801, 50CrVA theo tiêu chuẩn GB/T 1222 của Trung Quốc và 735A50 theo tiêu chuẩn BS 970 của Anh.

Với hàm lượng carbon dao động từ 0,47% đến 0,55%, EN 51CrV4 đạt được các đặc tính cơ học tối ưu thông qua quá trình tôi và tôi dầu. Quá trình xử lý nhiệt này giúp tăng cường khả năng chống mài mòn, mỏi và biến dạng, khiến nó trở thành vật liệu được lựa chọn cho các bộ phận quan trọng trong ô tô, đường sắt, máy móc và các ứng dụng dụng cụ chịu ứng suất cao. Dù dùng cho lò xo treo, bộ phận máy móc công nghiệp hay dụng cụ chính xác, thép 51CrV4 mang lại độ tin cậy và tuổi thọ cao trong các điều kiện vận hành đòi hỏi khắt khe.

Tiêu chuẩn tương đương thép

Quốc gia	Trung Quốc	Nhật Bản	Hoa Kỳ	Châu Âu	người Anh
Tiêu chuẩn	GB/T 1222	JIS G4801	ASTM A29	EN10083-3	BS 970
Cấp	50CrVA	SUP10	6150	51CrV4/1.8159	735A50

Tính năng sản phẩm

Thành phần hóa học

Cấp	C	Sĩ	Mn	P	S	Cr	V.
50CrVA	0,46-0,54	0,17-0,37	0,50-0,80	0,025Tối đa	0,025Tối đa	0,80-1,10	0,10-0,20
SUP10	0,47-0,55	0,15-0,35	0,65-0,95	0,030Tối đa	0,030Tối đa	0,80-1,10	0,15-0,25
6150	0,48-0,53	0,15-0,35	0,70-0,90	0,035Tối đa	0,040Tối đa	0,80-1,10	0,15 phút
51CrV4/1.8159	0,47-0,55	Tối đa 0,40	0,70-1,10	0,025Tối đa	0,025Tối đa	0,90-1,20	0,10-0,25

Tính chất cơ học

Đặc tính cơ học DIN 51CrV4 được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của môi trường có áp suất cao, với các biến thể dựa trên kích thước sản phẩm (đường kính/độ dày) và xử lý nhiệt. Dưới đây là các đặc tính cốt lõi của DIN 51CrV4 được tôi luyện và tôi luyện (QT):

Tính chất cơ học được tôi luyện và tôi luyện (QT)

Phạm vi kích thước	Độ bền kéo	Sức mạnh năng suất	Dọc theo	Diện tích giảm	Giá trị tác động Tại RT/J
d<16 t<8	1100-1300Mpa	900Mpa tối thiểu	9% tối thiểu	tối thiểu 40%	/
16＜d≤40 8＜t20	1000-1200Mpa	800Mpa tối thiểu	10% tối thiểu	tối thiểu 45%	30J phút
40＜d<100 20＜t≤60	900-1100Mpa	700Mpa tối thiểu	Tối thiểu 12%	50% tối thiểu	30J phút
100＜d<160 60＜t<100	850-1000Mpa	650Mpa tối thiểu	Tối thiểu 13%	50% tối thiểu	30J phút
160＜d<250 100＜t≤160	800-950Mpa	600Mpa tối thiểu	Tối thiểu 13%	50% tối thiểu	30J phút

Rèn khuôn mở (theo EN 10250-3)

Phạm vi kích thước	Độ bền kéo	Sức mạnh năng suất	Dọc theo		Giá trị tác động tại RT/J
			L	Tr	L	Tr
d<160	800Mpa tối thiểu	600Mpa tối thiểu	Tối thiểu 13%	9% tối thiểu	30J phút	16J phút

Nhận xét: L= Theo chiều dọc Tr = Ngang

Yêu cầu lấy mẫu mẫu thử

• Thép tôi & Thép cường lực: Các mẫu được lấy ở độ sâu 12,5 mm bên dưới bề mặt được xử lý nhiệt (theo EN 10083-1) hoặc theo quy định trong hợp đồng người mua-người bán.

• Rèn khuôn mở: Các mẫu được lấy ở mức 4/T bên dưới bề mặt được xử lý nhiệt (tối thiểu 20mm, tối đa 80mm) và t/2 từ phần cuối (T = độ dày tương đương của phần cai trị rèn; theo EN 10250-1) hoặc theo thỏa thuận trong hợp đồng.

• Theo quy định trong hợp đồng giữa người mua và người bán.

Độ cứng bề mặt & độ cứng

Độ cứng sau khi xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt	độ cứng
Ủ mềm (+A)	HB248Max
Làm nguội và ủ (+QT)	HRC28-32 (Phạm vi chung)

Độ cứng (Kiểm tra độ cứng cuối cùng, HRC)

Giá trị độ cứng thay đổi dựa trên các yêu cầu cụ thể (+H: Bình thường, +HH: Cao, +HL: Hạn chế thấp). Dưới đây là phạm vi độ cứng ở các khoảng cách khác nhau từ đầu được làm nguội:

Khoảng cách tính bằng mm từ đầu được dập tắt
Khoảng cách		1.5	3	5	7	9	11	13	15	20	25	30	35	40	45	50
độ cứng Trong HRC + H	tối đa	65	65	64	64	63	63	63	62	62	62	61	60	60	59	58
	phút	57	56	56	55	53	52	50	48	44	41	37	35	34	33	32
độ cứng Tại HRC + HH	tối đa	65	65	64	64	63	63	63	62	62	62	61	60	60	59	58
	phút	60	59	59	58	56	56	54	53	50	48	45	43	43	42	41
độ cứng Trong HRC + HL	tối đa	62	62	61	61	60	59	59	57	56	55	53	52	51	50	49
	phút	57	56	56	55	53	52	50	48	44	41	37	35	34	33	32

Các dải phân tán độ cứng đảm bảo tính nhất quán giữa các lô, giúp DIN 51CrV4 phù hợp với các bộ phận yêu cầu hiệu suất đồng đều.

Các dải phân tán cho độ cứng Rockwell - C trong bài kiểm tra độ cứng tôi cuối cùng.

Thông số kỹ thuật cung cấp: Kích thước, dung sai & tồn kho

Chúng tôi cung cấp DIN 51CrV4 ở nhiều dạng sản phẩm khác nhau để đáp ứng nhu cầu ứng dụng đa dạng, tuân thủ nghiêm ngặt các dung sai kích thước và tiêu chuẩn hoàn thiện bề mặt.

Loại sản phẩm & Phạm vi kích thước

Loại sản phẩm	Phạm vi kích thước	Chiều dài
Thanh kéo nguội	Φ3-Φ80mm	6000-9000mm
Thanh cán nóng	Φ16-Φ310mm	6000-9000mm
Thanh rèn nóng	Φ100-Φ1200mm	3000-5800mm
Tấm/tấm cán nóng	T:3-200mm; Rộng: 1500-2500mm	2000-5800mm
Khối rèn nóng	T: 80-800mm; Rộng: 100-2500mm	2000-5800mm

Độ hoàn thiện bề mặt & dung sai

Hoàn thiện bề mặt	quay	xay	Mài (Tốt nhất)	Đánh bóng (Tốt nhất)	Bóc vỏ (Tốt nhất)	rèn đen	Cán đen
Sức chịu đựng	+0/+3mm	+0/+3mm	+0/+0,05mm	+0/+0,05mm	+0/+0,1mm	+0/+5mm	+0/+1mm
Độ thẳng	Tối đa 1mm/1000mm.					Tối đa 3mm/1000mm.

Kích thước trong kho (Cập nhật hàng ngày)

Thanh thép cán nóng và thanh rèn của Qilu có hơn mười nghìn tấn mỗi tháng, thấp hơn quy mô tồn kho của chúng tôi.

• Đường kính phôi thanh cán nóng (mm): 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 27, 28, 30, 31, 32, 33, 35, 36, 38, 39, 40, 42, 45, 46, 48, 50, 52, 55, 56, 58, 60, 62, 63, 65, 68, 70, 72, 75, 78, 80, 82, 83, 85, 87, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310 

• Đường kính phôi thanh rèn nóng (mm): 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550

Tình trạng sẵn có của hàng hóa thay đổi hàng ngày. Để kiểm tra hàng tồn kho theo thời gian thực hoặc yêu cầu kích thước tùy chỉnh, vui lòng liên hệ với nhóm bán hàng của chúng tôi.

Quy trình rèn & xử lý nhiệt

Quá trình rèn

• Gia nhiệt: Các thỏi DIN 51CrV4 được nung nóng đến 1050-1150oC trong lò khí quyển được kiểm soát để đảm bảo phân bổ nhiệt độ đồng đều.

• Rèn: Việc rèn được thực hiện ở nhiệt độ tối thiểu 850oC để duy trì quá trình sàng lọc hạt và tránh độ giòn.

• Làm mát: Sau khi rèn, các bộ phận được làm mát trong không khí hoặc làm mát bằng lò để tránh ứng suất nhiệt và biến dạng.

Xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt thích hợp là rất quan trọng để phát huy hết tiềm năng hiệu suất của DIN 51CrV4. Dưới đây là các quy trình được đề xuất:

• Ủ mềm:  Đun nóng đến 820-850oC → Ngâm ở nhiệt độ → Làm mát lò

• Bình thường hóa: Làm nóng đến 860-890oC → Ngâm ở nhiệt độ → Làm mát bằng không khí

• Làm nguội & ủ (+QT):  Làm nóng đến 820-870oC → Ngâm → Làm nguội dầu → Nhiệt độ ở 540-680oC → Làm mát bằng không khí

Lưu ý: Phạm vi nhiệt độ là hướng dẫn. Nhiệt độ thấp hơn thích hợp cho quá trình làm nguội bằng nước, trong khi nhiệt độ cao hơn là lý tưởng để làm nguội dầu. Xử lý nhiệt tùy chỉnh có thể được sắp xếp dựa trên yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Tính hàn

DIN 51CrV4 có khả năng hàn kém do hàm lượng carbon cao (0,47-0,55%) và các nguyên tố hợp kim (Cr, V). Những cân nhắc chính:

• Hàm lượng carbon cao (>0,25%) làm tăng nguy cơ nứt trong quá trình hàn.

• Crom và vanadi tăng cường độ cứng, dẫn đến sự hình thành martensite giòn ở Vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ), làm tăng nguy cơ nứt nguội.

Khuyến nghị hàn (Nếu không thể tránh khỏi):

1. Làm nóng trước vật liệu cơ bản đến 250-400oC để giảm độ dốc nhiệt.

2. Sử dụng vật liệu hàn có hàm lượng hydro thấp để giảm thiểu hiện tượng nứt do hydro gây ra.

3. Xử lý nhiệt sau hàn (PWHT) và ủ giảm ứng suất để giảm ứng suất dư.

4. Hạn chế kích thước mối hàn và tránh hàn những phần dày nếu có thể.

Trong hầu hết các trường hợp, hàn không được khuyến khích. Đối với các bộ phận đã lắp ráp, ưu tiên sử dụng phương pháp buộc cơ khí (bắt vít, tán đinh).

Ứng dụng

Độ bền mỏi, độ đàn hồi và độ bền đặc biệt của DIN 51CrV4 khiến nó không thể thiếu trong các ngành công nghiệp có áp lực cao. Dưới đây là các ứng dụng chính:

1. Công nghiệp ô tô

• Hệ thống treo: Lò xo cuộn, lò xo thanh xoắn và thanh ổn định (đảm bảo sự thoải mái và khả năng xử lý khi lái xe).

• Linh kiện động cơ: Lò xo van (chịu được nhiệt độ cao và tải trọng tuần hoàn).

• Truyền động & Phanh: Lò xo màng ly hợp, lò xo cuộn và lò xo hệ thống phanh (truyền lực đáng tin cậy).

2. Máy móc & Thiết bị Công nghiệp

• Máy móc hạng nặng: Lò xo giảm xóc cho thiết bị thủy lực, máy nông nghiệp và dụng cụ xây dựng.

• Khuôn & Dụng cụ: Lò xo khuôn hình chữ nhật cho khuôn ép nhựa và khuôn dập.

• Linh kiện chính xác: Vòng đệm và ốc vít hiệu suất cao đòi hỏi độ đàn hồi ổn định.

3. Công nghiệp đường sắt

• Hệ thống treo: Lò xo treo Bogie dùng cho đầu máy xe lửa, toa khách và tàu hàng (hấp thụ rung động của đường ray).

• Bộ đệm khớp nối: Lò xo đệm dùng cho bộ ghép nối ô tô đường sắt (giảm thiểu lực tác động).

4. Dụng cụ chịu áp lực cao & Linh kiện đặc biệt

• Dụng cụ: Cờ lê lực và cờ lê chống cháy nổ (có khả năng chịu lực xoắn cao).

• Lưỡi dao: Dao săn bắn/sinh tồn (cân bằng giữa độ bền và khả năng giữ cạnh).

• Giảm xóc: Các bộ phận quan trọng trong hệ thống giảm xóc công nghiệp và ô tô (chống mỏi).

So sánh lớp: 51CrV4 so với 50CrVA so với 60Si2Mn

Mục	51CrV4	50CrVA	60Si2Mn
Hệ thống hợp kim	Cr‑V	Cr‑V	Si‑Mn
sức mạnh mệt mỏi	Xuất sắc	Rất tốt	Tốt
Độ ổn định nhiệt độ cao	Lên tới 350°C	Lên tới 300°C	Lên tới 250°C
Độ cứng	Cao	Trung bình-Cao	Trung bình
Tính hàn	Nghèo	Nghèo	Hội chợ
Sử dụng điển hình	Lò xo, van ứng suất cao, các bộ phận chính xác	Lò xo ô tô, máy móc thông dụng	Lò xo, kẹp ứng suất từ ​​thấp đến trung bình
Mức chi phí	Trung bình-Cao	Trung bình	Thấp-Trung bình

Tại sao chọn 51CrV4: Tốt nhất cho các ứng dụng có tuổi thọ cao, ứng suất theo chu kỳ cao và nhiệt độ tăng vừa phải trong đó 50CrVA hoặc 60Si2Mn có thể bị mỏi sớm.

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Sự khác biệt giữa DIN 51CrV4 và AISI 6150 là gì?

A1: DIN 51CrV4 (1.8159) và AISI 6150 là các loại tương đương với thành phần hóa học và tính chất cơ học gần như giống hệt nhau. Sự khác biệt chính là các tiêu chuẩn tương ứng của chúng: DIN 51CrV4 tuân theo các tiêu chuẩn EN của Châu Âu, trong khi AISI 6150 tuân thủ các tiêu chuẩn ASTM của Mỹ. Chúng hoàn toàn có thể hoán đổi cho nhau trong hầu hết các ứng dụng.

Câu hỏi 2: DIN 51CrV4 có thể được sử dụng cho các ứng dụng nhiệt độ cao không?

Đ2: Có. Hàm lượng vanadi của DIN 51CrV4 giúp tăng cường khả năng chịu nhiệt, khiến nó phù hợp với các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động lên tới 300-350oC (ví dụ: lò xo van động cơ). Đối với nhiệt độ vượt quá 350oC, hãy tham khảo ý kiến ​​nhóm của chúng tôi để xử lý nhiệt tùy chỉnh hoặc sửa đổi hợp kim.

Câu 3: Nên bảo quản DIN 51CrV4 như thế nào để chống ăn mòn?

A3: Bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm ướt và các chất ăn mòn. Để bảo quản lâu dài, hãy bôi dầu chống ăn mòn hoặc bọc trong bao bì chống ẩm. Các sản phẩm cán nóng/rèn có lớp hoàn thiện oxit đen có khả năng chống ăn mòn vừa phải nhưng vẫn cần được bảo vệ trong môi trường ẩm ướt.

Câu hỏi 4: DIN 51CrV4 có phù hợp cho việc tạo hình nguội không?

A4: DIN 51CrV4 được ủ mềm (HB 248) có thể được tạo hình nguội (ví dụ như uốn, cuộn) bằng dụng cụ thích hợp. Việc tạo hình nguội phải được thực hiện trước khi làm nguội và ủ, vì trạng thái QT quá cứng đối với hầu hết các quy trình gia công nguội.

Câu 5: Bạn có thể cung cấp phương pháp xử lý nhiệt tùy chỉnh cho DIN 51CrV4 không?

Đ5: Có. Chúng tôi cung cấp các phương pháp xử lý làm nguội, ủ, ủ và giảm căng thẳng tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu về độ cứng, sức mạnh hoặc độ dẻo dai cụ thể. Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi với thông tin chi tiết về ứng dụng của bạn để có các giải pháp phù hợp.

Để được giải đáp thắc mắc, báo giá tùy chỉnh hoặc hỗ trợ kỹ thuật, liên hệ với chúng tôi ngày hôm nay. Chúng tôi cam kết cung cấp các giải pháp DIN 51CrV4 chất lượng cao phù hợp với nhu cầu trong ngành của bạn.