Bộ Công thương
Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp Hồ Chí Minh

BÀI THUYẾT TRÌNH
Đề tài: Thép dụng cụ
Môn: Vật liệu cơ khí


Nội dung chính
1. Khái niệm
2. Phân loại
3. Thép làm dụng cụ cắt
+ Yêu cầu của thép làm dụng cụ cắt
+ Các loại thép làm dụng cụ cắt
- Ký hiệu
- Thành phần hóa học
- Ảnh hưởng của các nguyên tố
+ Bảng liệt kê các thép làm dụng cụ cắt


4. Thép làm dụng cụ biến dạng
+ Yêu cầu của thép làm dụng cụ biến
dạng
+ Các loại thép làm dụng cụ biến dạng
- Ký hiệu
- Thành phần hóa học
- Ảnh hưởng của các nguyên tố
+ Bảng liệt kê các thép làm dụng cụ biến
dạng

5. Thép làm dụng cụ đo
+ Yêu cầu của thép làm dụng cụ đo
+ Các loại thép làm dụng cụ đo
- Ký hiệu
- Thành phần hóa học
- Ảnh hưởng của các nguyên tố
+ Bảng liệt kê các thép làm dụng cụ đo


1. Khái niệm
Thép dụng cụ là loại thép dùng để chế tạo
dụng cụ gia công kim loại và các vật liệu khác
(gỗ, chất dẻo), dụng cụ đo.
Thép dụng cụ thường có yêu cầu cao về
chất lượng. Thép dụng cụ có vai trò quyết
định đến năng suất, chất lượng và giá thành
sản phẩm cơ khí.


2. Phân loại
Thép dụng cụ

Thép làm
dụng cụ cắt

Thép làm
dụng cụ
biến dạng

Thép làm

dụng cụ đo


+ Thép làm dụng cụ cắt:
- Thép làm dao cắt năng suất thấp
- Thép làm dao cắt năng suất cao (thép gió)
+ Thép làm dụng cụ biến dạng:
- Thép làm khuôn dập nguội
- Thép làm khuôn dập nóng
+ Thép làm dụng cụ đo:
- Thép làm dụng cụ đo cấp chính xác thấp
- Thép làm dụng cụ đo cấp chính xác cao


3. Thép làm dụng cụ cắt
3.1. Yêu cầu của thép làm dụng cụ cắt
+ Độ cứng cao: độ cứng của phôi
200-250HB thì độ cứng của dao ≥60HRC.
Đối với các vật liệu như thép không gỉ, thép
bền nóng, gang ôstenit,… độ cứng của dao
phải cao hơn.
+ Tính chống mài mòn cao: độ cứng càng
cao thì tính chống mài mòn càng cao, khi độ
cứng cao hơn 60HRC cứ tăng lên một đơn vị
tính chống mài mòn tăng 25 - 30%.


+ Tính cứng nóng: là khả năng duy trì được
độ cứng cao ở nhiệt độ cao, nó được xác định
bằng nhiệt độ ram lớn nhất trong thời gian một

giờ mà độ cứng của dao không dưới 58HRC.
+ Thép có độ bền uốn cao (đối với dao tiện),
độ bền xoắn cao (đối với mũi khoan) và độ dai
va đập không quá thấp để tránh mẻ, gãy lưỡi
cắt.


3.2. Thép làm dao cắt năng suất thấp
Dao cắt năng suất thấp là loại dao cắt mà
tốc độ cắt chỉ khoảng 5-10 m/phút, chúng là
thép cacbon và thép hợp kim thấp.
3.2.1. Thép cacbon
Ký hiệu: Theo TCVN 1822-76, nhóm thép
này được ký hiệu bằng CDXX (C: cacbon, D:
dụng cụ, XX chỉ lượng C trung bình theo
phần vạn).


Thép cacbon để chế tạo dụng cụ cắt năng
suất thấp thường là thép dụng cụ cacbon
CD70, CD80, CD90, CD100, CD110,
CD120, CD130.
+ Thành phần hóa học
Nhóm thép này có thành phần cacbon cao,
được quy định khá chặt chẽ về thành phần
hóa học.


Bảng: Thành phần hóa học của nhóm thép
dụng cụ cacbon

Thành phần các nguyên tố (%)
Mác thép

Độ cứng

C

Si

Mn

sau khi ủ (HB)

CD70

0,60-0,74

0,15-0,35

0,20-0,40

187

CD80

0,75-0,84

0,15-0,35

0,20-0,40


187

CD90

0,85-0,94

0,15-0,35

0,15-0,35

192

CD100

0,95-1,04

0,15-0,35

0,15-0,35

197

CD110

1,05-1,14

0,15-0,35

0,15-0,35


207

CD120

1,15-1,24

0,15-0,35

0,15-0,35

207

CD130

1,25-1,35

0,15-0,35

0,15-0,35

217


Nhiệt luyện: Thép CD70 và CD80 được tôi
hoàn toàn với các nhiệt độ tôi tương ứn 800
‍- 8200C và 780 - 8000C; các thép
CD90CD130 được tôi không hoàn toàn ở nhiệt độ
tôi là 760 - 7800C.



+ Một số mác thép và công dụng
- Các mác CD70, CD80, CD90, có độ dai
khá nên được dùng làm các dụng cụ chịu va
đập: gia công gỗ, nguội…
- Các mác CD100, CD110, CD120 thường
dùng làm dũa, mũi khoan, dao tiện, taro, cưa
thép…
- Mác CD130 được dùng làm dao cạo, dao
khắc kim loại.


a)

c)

b)

a) Mũi khoan taro
b) Dao khắc kim loại
c) Dũa kim loại


3.2.2. Thép hợp kim thấp
Hợp kim thường dùng đối với thép dao
cắt năng suất thấp là Cr, Si, W, Mn.
+ Thành phần hóa học
Cr và Mn có tác dụng làm tăng độ thấm
tôi; Si có tác dụng cản trở ram, làm tăng chút
ít tính cứng nóng; W làm tăng mạnh độ cứng

và tính chống mài mòn.


Bảng : Thành phần một số mác thép dụng cụ
hợp kim thấp thông dụng
Ký hiệu

Thành phần các nguyên tố (%)
C

Cr

Mn

Si

W

130Cr05 1,25-1,40 0,40-0,60

-

<0,35

-

100Cr2

0,95-1,10 1,30-1,60


-

<0,35

-

90CrSi

0,85-0,95 0.95-1,25

-

1,20-1,60

-

90Mn2

0,85-0,95

1,5-1,7

-

-

-

<0,30


4,5-5,5

-

140CrW5 1,25-1,50 0,40-0,70


+ Một số mác thép và công dụng
- Mác 130Cr05 có độ cứng (65-66HRC).
và tính chống mài mòn cao. Dùng làm dao
cạo nhẵn kim loại, dao cạo râu…
- Mác 100Cr2 có thể đạt độ cứng
61-64HRC. Dùng làm dao tiện năng suất thấp,
đục và các dao cắt khác.
- Thép 90CrSi có độ thấm tôi tốt, tính cứng
nóng tới 2500C, tốc độ cắt 10-14m/phút. Dùng
để chế tạo mũi khoan, taro, bàn ren, dao phay.


- Thép 140CrW5 có lượng C và W cao, có
độ cứng (67-68HRC) và tính chống mài mòn
rất cao, dùng để gia công các vật liệu cứng.

Bàn ren

Dao phay ngón


3.3. Thép làm dao cắt năng suất cao (thép gió)
Thép gió là thép dụng cụ hợp kim cao,

dùng làm dụng cụ cắt với năng suất cao.
Thép gió có tốc độ cắt 25-35m/phút, tính
cứng nóng đạt 560-6000C, độ thấm tôi rất
cao.
+ Thành phần hóa học
Hàm lượng C trong khoảng 0,7-1,5%, bảo
đảm độ cứng và tính chống mài mòn. Các mác
có lượng cacbon cao (1,2-1,5%), có tính
chống mài mòn rất cao và có nhiều cacbit dư
(WC, VC, MoC…).


+ Crôm có trong mọi thép gió với lượng
khoảng 4%, làm tăng mạnh độ thấm tôi, nhờ
thế thép gió có thể tôi trong không khí nén
hoặc tôi phân cấp để giảm biến dạng.
+ Wonfram là nguyên tố quan trọng nhất
của thép gió, với lượng từ 9-18%, tạo cho
thép có tính cứng nóng cao. W là nguyên tố
tạo cacbit mạnh (chủ yếu ở dạng W6C).


+ Vanađi cũng là nguyên tố tạo cacbit
mạnh (dạng VC). Hàm lượng V trong thép
gió khoảng 1-2%. Lượng V cao, tính chống
mài mòn cao nhưng tính mài sắt lại thấp.
+ Côban là nguyên tố không tạo cacbit.
Với lượng 5-10%, Co làm tăng tính cứng
nóng của thép lên đáng kể.
+ Môlipđen thường được đưa vào để thay

thế W. 1% Mo thay thế được 2% W.


+ Tổ chức tế vi của thép gió
a)

c)

b)

a)Sau khi đúc
b)Sau khi rèn
c)Sau khi ủ


+ Tôi thép gió
Nhiệt độ tôi của thép gió 1230-12900C, để
hòa tan đến mức tối đa nguyên tố hợp kim vào
ôstenit, để sau khi tôi chúng nằm trong
mactenxit.
Mức độ hòa tan
nguyên tố hợp kim
vào ôstenit khi
nung để tôi thép
gió.


Môi trường tôi gió thép là dầu nóng (60800C), hoặc tôi phân cấp trong môi trường
nóng chảy (400-6000C) rồi nguội ngoài không
khí.

Tổ chức của thép gió sau khi tôi gồm:
mactenxit, ôstenit dư (30-40%) và cacbit dư
(15-20%), độ cứng 62-63 HRC.