Thép ống S45C tiêu chuẩn JIS G4051

Thép ống S45C được sản xuất theo tiêu chuẩn JIS G4051, là loại thép carbon có độ bền kéo từ 570 ~ 690Mpa. Đặc tính nổi bật của loại thép này là khả năng chống bào mòn, chống oxy hóa tốt, chịu tải trọng cao, và chịu được va đập mạnh, thể hiện tính đàn hồi tốt. Thép S45C thường được ứng dụng trong các chi tiết máy, trục, bánh răng, và các bộ phận khác cần độ bền và khả năng chịu lực cao.

Thép ống S45C tiêu chuẩn JIS G4051

S45C Tiêu chuẩn JIS G4051

• JIS G4051 là tiêu chuẩn kỹ thuật của Nhật Bản, quy định các yêu cầu đối với thép cacbon dùng cho kết cấu máy. Tiêu chuẩn này bao gồm các sản phẩm thép như thép ống, thép tấm và thép tròn đặc.
• S45C là một mác thép trong tiêu chuẩn này, có hàm lượng cacbon khoảng 0,42%–0,50%, tương đương với mác thép 1045 của tiêu chuẩn AISI/SAE. 

Đặc điểm của thép ống S45C

Thành phần hóa học:

• Cacbon (C): 0,42–0,50%
• Silic (Si): 0,15–0,35%
• Mangan (Mn): 0,60–0,90%
• Phốt pho (P): Tối đa 0,035%
• Lưu huỳnh (S): Tối đa 0,035%.

Tính chất cơ học:

• Độ bền kéo (Tensile Strength): Khoảng 570–690 MPa.
• Độ bền chảy (Yield Strength): Khoảng 343–490 MPa (đã qua xử lý nhiệt).
• Độ cứng tốt và khả năng chống mài mòn cao.

Phương pháp chế tạo:

• Thép ống S45C được sản xuất bằng phương pháp cán nóng hoặc cán nguội.
• Thường ở dạng ống đúc (seamless) để đảm bảo độ bền và tính đồng nhất. 

Xử lý nhiệt

Thép S45C có thể được xử lý nhiệt để cải thiện tính chất cơ học, bao gồm: 

• Ủ (Annealing): 800–850°C
• Thường hóa (Normalizing): 840–880°C
• Tôi (Hardening): 820–860°C
• Ram (Tempering): 550–660°C

Các mác thép tương đương

• ASTM A29 (Mỹ): 1045
• EN 10083-2 (Châu Âu): C45
• DIN 17350 (Đức): CK45
• GB/T 1299 (Trung Quốc): 45 

Bảng quy cách tham khảo phổ biến của ống thép S45C tiêu chuẩn JIS G4051

Bảng quy cách ống thép đúc S45C (hay còn gọi là C45/CT45) phụ thuộc vào kích thước cụ thể, bao gồm đường kính ngoài và độ dày thành ống. Một số quy cách phổ biến bao gồm: ống NPS 1" (đường kính ngoài 33.4 mm, độ dày 3.38mm), ống NPS 2" (đường kính ngoài 60.3mm, độ dày 3.91 mm), ống NPS 4" (đường kính ngoài 114.3 mm, độ dày (6.02mm) và ống NPS 8" (đường kính ngoài 219.1 mm, độ dày 8.18 mm).

Khác với các loại ống dùng cho đường ống dẫn như JIS G3456, thép ống S45C (tiêu chuẩn JIS G4051) được sử dụng chủ yếu trong cơ khí chế tạo đặc biệt là các loại được sử dụng làm xi lanh thủy lực hoặc các chi tiết máy.. Do đó, không có một bảng quy cách cố định mà thường được sản xuất theo các kích thước phổ biến trên thị trường để đáp ứng nhu cầu gia công của khách hàng. 

ALPHA STEEL cung cấp thường nhập khẩu hoặc sản xuất ống S45C với các quy cách đa dạng về đường kính ngoài (OD), độ dày thành ống (WT) và chiều dài. 

Lưu ý quan trọng:

• Tham khảo: Bảng trên chỉ mang tính chất tham khảo. Kích thước thực tế có thể thay đổi tùy thuộc vào nhà sản xuất và yêu cầu cụ thể của từng đơn đặt hàng.
• Ống thép đúc S45C/C45 có thể có các đường kính ngoài từ 6mm đến 762mm và độ dày thành ống từ 1.24mm đến 60mm.
• Độ dài của sản phẩm thường là 3m đến 12m, hoặc có thể cắt theo yêu cầu riêng của khách hàng.

Quy trình sản xuất thép ống S45C như thế nào?

Quy trình sản xuất thép ống S45C (theo tiêu chuẩn JIS G4051) thường bao gồm những bước chính sau đây. Lưu ý S45C là thép carbon (không phải thép hợp kim nhiều như crom hay vanadi), do đó quy trình chủ yếu tập trung vào luyện chế và gia công cơ bản để đạt được độ àn và kích thước mong muốn.

1. Nguyên liệu đầu vào

• Quặng sắt và than xuất khẩu, cùng với các phụ gia như thạch anh, oxit sắt và các chất trợ nóng luyện gang.
• Độ thanh vững của thanh trung gian (ingot hoặc billet) được xác định để tiến hành cán và rút thép ống.

2. Luyện và đúc (nếu dùng billet)

• Luyện gang: Quá trình nung chảy và khử oxit để tạo ra thép thô có thành phần hợp kim phù hợp với yêu cầu S45C (thép carbon với hàm lượng C cao, khoảng 0.45% từ tên gọi).
• Đúc billet: Thép nóng chảy được đúc thành các thanh dài (billet) có tiết diện hình vuông/điểm để sau này được cán ống.

3. Rèn và cán thô (đối với thép ống vô hình)

• Rèn nóng: Billet được đập, rèn để cải thiện cấu trúc tinh thể và độ dẻo.
• Cán nóng/thao tác ống dày: Billet được cán thành ống sơ bộ với đường kính và độ dày thành tương ứng.

4. Cán ống và định hình

• Cán nóng ống: Billet qua hệ thống cán ống để tạo hình ống, thường là cán nóng để đạt đường kính ngoài và độ dày thành cơ bản.
• Cắt và ghép: Các ống được cắt thành chiều dài mong muốn, có thể ghép mối hàn nếu cần.

5. Luyện nhiệt và làm nguội nhanh (heat treatment) – nếu yêu cầu đặc tính cơ học cao

• Tôi luyện (tempering): Thường thực hiện ở nhiệt độ vừa phải để nâng độ dẻo và độ bền, giảm độ cứng quá mức và cải thiện độ va đập.
• Tôi nhiệt nhanh hoặc làm nguội dầu/ nước: Đối với S45C, quy trình tôi luyện có thể được áp dụng sau khi cán để đạt độ bền kéo mục tiêu và độ cứng bề mặt cụ thể.
• Mạ hoặc lấp lớp bảo vệ chống ăn mòn: Có thể thực hiện tùy yêu cầu ứng dụng (không bắt buộc cho mọi ống).

6. Làm nguội và kiểm tra chất lượng

• Làm nguội tự nhiên (air cooling) hoặc làm nguội bằng nước/dầu nhanh sau nhiệt luyện, tùy yêu cầu.
• Kiểm tra kích thước: Độ tròn kính, độ dày thành, mép cắt, sai số so với bảng vẽ.
• Kiểm tra cơ tính: Độ bền kéo, độ dẻo, độ cứng, và kiểm tra căng thẳng (tensile test), kiểm tra độ bền, độ bền va đập nếu cần.
• Kiểm tra bề mặt: Phủ vệ sinh, kiểm tra nứt, vết xước và độ bóng bề mặt.

7. Lô và đóng gói

• Đóng gói theo tiêu chuẩn, gắn nhãn mác rõ ràng (kích thước, cấp thép, tiêu chuẩn JIS G4051, số lô).
• Vận chuyển đến kho hoặc khách hàng.

Yêu cầu đặc thù và biến thể

• Hàm lượng carbon và dòng quy trình nhiệt luyện có thể thay đổi tùy yêu cầu cơ tính cụ thể của khách hàng (ví dụ: độ bền chịu kéo, độ dẻo, độ cứng).
• Đối với ống S45C, có thể có các tiêu chuẩn bổ sung liên quan đến đường kính ngoài, dày thành, và sai số cho các ứng dụng như trục, bánh răng hoặc các chi tiết máy.

Các lưu ý thực tiễn

• Đối với thép ống S45C, việc kiểm soát độ sạch của rãnh và cấu trúc tinh thể khi rèn và cán ảnh hưởng lớn đến độ chịu lực và độ bền va đập.
• Quy trình nhiệt luyện và làm nguội phải được điều chỉnh để tối ưu hóa độ bền và tính dẻo theo yêu cầu cuối cùng của ứng dụng (ví dụ: trục hoặc bộ phận truyền động).

Ứng dụng cụ thể của thép ống S45C là gì?

Dưới đây là các ứng dụng cụ thể phổ biến của thép ống S45C (JIS G4051), dựa trên đặc tính bền, độ dẻo và khả năng chịu lực cao:

• Trục máy và trục trung gian: do độ bền và khả năng chịu mài mòn tốt, ít biến dạng dưới tải trọng động.
• Bánh răng, dầu bánh răng và liên kiện truyền động: độ cứng và khả năng chống va đập giúp duy trì sai số và tuổi thọ làm việc.
• Ống dẫn và khung chịu tải: dùng làm ống có đường kính trung bình đến lớn để chịu tải trọng và chống biến dạng uốn.
• Bộ phận định vị và kết nối trong máy móc công nghiệp: dễ gia công, có thể tôi, mài và hàn để chế tạo các chi tiết có độ chính xác cao.
• Trục khuỷu và lốc máy nhỏ: nhờ độ bền và khả năng chịu va đập, phù hợp cho các kết cấu chịu tải va đập nhẹ đến vừa.
• Các chi tiết đòi hỏi độ bền va đập và chịu nhiệt vừa phải: khuôn mẫu, thiết bị đo lường, và các phụ kiện máy móc chính xác trung bình.

Nếu bạn làm ở một ngành cụ thể (nhựa, thép, tự động hóa, ô tô, máy gia công…), mình có thể đề xuất ứng dụng tối ưu cho loại ống S45C dựa trên yêu cầu chính xác của bạn (chiều dài, đường kính ống, độ dày thành, yêu cầu gia công, mức tải trọng, điều kiện vận hành). Bạn có muốn mình gợi ý một số kích thước và quy trình gia công điển hình cho một ứng dụng cụ thể không?

So sánh thép S45C với các loại thép ống khác?

Dưới đây là so sánh ngắn gọn giữa thép ống S45C (theo JIS G4051) với một số loại thép ống phổ biến khác. Mục tiêu là giúp bạn chọn đúng loại thép cho ứng dụng của mình dựa trên tính chất cơ bản, khả năng gia công và chi phí.

1. S45C vs 1045/SAE 1045 (thép carbon trung bình, phổ biến ở Mỹ)

• Thành phần hóa học: S45C có hàm lượng carbon cao hơn một chút và có thể có thêm Mn; 1045 có ~0.43-0.50% C.
• Độ bền kéo: S45C thường ở khoảng 570–690 MPa (theo JIS), tương đương hoặc nhỉnh hơn 1045 tùy lý thuyết và heat treatment.
• Gia công: Cả hai dễ gia công và gia công nhiệt lượng cao sẽ tăng cường độ bền của S45C; 1045 cũng đáp ứng được quen thuộc.
• Ứng dụng: Cùng dùng cho chi tiết máy, trục, bánh răng; S45C có xu hướng cho độ đàn hồi và độ cứng sau heat treatment tốt hơn khi được nhiệt luyện đúng.

2. S45C vs SCM440 (thép crôm-nhôm-silicon cho ống và chi tiết máy ở Nhật)

• Thành phần hóa học: SCM440 chứa Cr, Mo (tối ưu cho khả năng chịu mỏi và chịu nhiệt), trong khi S45C là thép carbon đơn giản.
• Độ bền và khả năng nhiệt luyện: SCM440 cho kết quả cứng hơn sau nhiệt luyện, độ chịu mỏi tốt và đàn hồi ổn định ở nhiệt độ cao.
• Ứng dụng: SCM440 thường được dùng cho chi tiết tiếp xúc cao, trục, bánh răng chịu mỏi, bu lông cường độ cao; S45C dễ gia công và rẻ hơn cho sản phẩm trung bình.
• Kết luận: Nếu cần khả năng chịu mỏi và độ cứng sau nhiệt luyện cao hơn, chọn SCM440; nếu chi phí và gia công dễ dàng là ưu tiên, S45C ổn.

3. S45C vs 27SiMn (thép hợp kim mangan-silic, Nhật Bản/Quốc tế cho ống và thanh)

• Thành phần: 27SiMn có Si và Mn tối ưu cho sức bền và tính hàn, ít trọng lượng carbon hơn S45C nhưng thêm hợp kim.
• Độ bền và khả năng chịu mỏi: 27SiMn cho độ bền và khả năng chịu mỏi tốt khi được nhiệt luyện ở mức cao; S45C có thể đạt độ bền tương đương nếu nhiệt luyện đúng.
• Ứng dụng: 27SiMn thường dùng cho chi tiết máy tải trọng cao, trục đỡ, ống chịu lực; S45C phổ biến cho ống và chi tiết máy trung bình.
• Kết luận: 27SiMn cho thiết kế cần độ cứng và mỏi tốt hơn sau nhiệt luyện, S45C phù hợp khi chi phí và gia công là yếu tố quyết định.

4. S45C vs STK400/STK400H (theo tiêu chuẩn Nhật/Đức cho thép ống chịu lực thấp đến trung bình)

• Thành phần: STK400 là thép hợp kim thấp, chủ yếu dùng cho ống chịu lực nhẹ đến trung bình.
• Độ bền: STK400 thấp hơn S45C nhiều trước khi nhiệt luyện; sau nhiệt luyện, vẫn không đạt được độ bền tối ưu của S45C.
• Ứng dụng: Ống và cấu kiện chịu tải nhẹ.
• Kết luận: Nếu yêu cầu chịu lực cao, S45C là lựa chọn tốt hơn.

5. S45C vs thép ống làm từ thép không gỉ (ví dụ 304/316) để so sánh mục đích sử dụng

• Thành phần và tính chất: Thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn vượt trội nhưng độ bền và cứng có thể thấp hơn S45C sau mọi nhiệt luyện thông thường ở cùng kích thước.
• Ứng dụng: Ống chịu môi trường ăn mòn hoặc vệ sinh cao.
• Kết luận: S45C có chi phí thấp hơn và gia công dễ hơn; không còn chống ăn mòn mạnh như inox.

Một số yếu tố cần cân nhắc khi chọn thép ống:

• Yêu cầu về độ bền kéo và độ cứng sau nhiệt luyện: Heat treatment (quenching, tempering) sẽ quyết định.
• Yêu cầu về khả năng chịu mỏi, va đập, và dao động nhiệt.
• Yêu cầu về khả năng gia công, định hình và độ chính xác kích thước.
• Ngân sách và sẵn có nguồn cung cấp tại địa phương.
• Môi trường làm việc (ăn mòn, nhiệt độ, dầu mỡ, nước rò rỉ).

Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn và báo giá tốt nhất cho nhu cầu Thép ống đúc S45C theo tiêu chuẩn JIS G4051 của quý khách!

CÔNG TY TNHH ALPHA STEEL

Địa chỉ cụ thể: 5 Đường 13, KCX Linh Trung, P Linh Trung, Q Thủ Đức, HCM

Địa chỉ Email: satthepalpha@gmail.com

Số điện thoại liên hệ/zalo: 0907315999