Thép chịu mài mòn 2 thành phần (thép lưỡng kim hoặc CCO Plate)

A. Thép chịu mài mòn 2 thành phần là gì?

Thép chịu mài mòn 2 thành phần (còn gọi là thép lưỡng kim, thép bimetal hoặc Bimetallic Overlay Plate) là loại vật liệu đặc biệt được tạo thành bằng cách hàn đắp một lớp hợp kim siêu cứng (giàu Crom hoặc Cacbua) lên trên một lớp thép nền tiêu chuẩn (thường là thép cacbon thấp hoặc thép hợp kim thấp).

Loại thép này kết hợp được hai đặc tính dường như mâu thuẫn: độ dẻo dai chống va đập của lớp nền và độ cứng cực cao chống mài mòn của lớp phủ bề mặt.

1. Cấu tạo chi tiết

• Lớp thép cơ sở (Base Plate): Sử dụng các mác thép kết cấu cơ bản (như Q235, SS400, A36). Lớp này giúp tấm thép có khả năng uốn cong, chấn dập, cắt plasma và hàn trực tiếp vào kết cấu máy móc mà không bị gãy vỡ.
• Lớp phủ bề mặt (Hardfacing Overlay): Sử dụng công nghệ hàn đắp tự động dầy từ vài milimet đến hàng chục milimet. Lớp này chứa hàm lượng Crom rất cao (tạo ra các tinh thể Chromium Carbide), mang lại độ cứng bề mặt vượt trội, dao động từ 58 đến 65 HRC.

2. Ưu điểm so với thép chịu mòn thông thường (như Hardox, XAR)

3. Ứng dụng phổ biến

Do khả năng chịu ma sát từ đất đá, than, xi măng, quặng thô rất tốt, thép 2 thành phần là vật tư không thể thiếu trong các ngành công nghiệp nặng:

• Ngành xi măng & Khai khoáng: Lót lòng máng trượt, phễu chứa quặng, tấm lót máy nghiền đá, cánh tay trộn bê tông.
• Ngành nhiệt điện: Ống dẫn than bột, cánh quạt hút khói thải, vỏ bọc quạt ly tâm chịu mài mòn cao.
• Thiết bị công trình: Gàu xúc lật, lưỡi ben ủi đất, tấm lót xả băng tải.

B. Quy cách và độ dày thép 2 thành phần hiện nay

Thép 2 thành phần (hay còn gọi là thép tấm lưỡng kim, thép đắp hợp kim chống mài mòn CCO Plate) hiện nay được cung cấp theo quy cách khổ tấm cố định và độ dày hàn đắp rất đặc trưng. Do cấu tạo đặc biệt gồm lớp nền thép carbon kết hợp với lớp phủ hợp kim Crom Cacbua siêu cứng, cách tính thông số kỹ thuật của dòng thép này khác hẳn thép tấm thông thường.

1. Ký hiệu và Cách tính độ dày tấm

Độ dày của thép lưỡng kim luôn được thể hiện dưới dạng một phép cộng: [Độ dày lớp nền thép cơ sở] + [Độ dày lớp hợp kim phủ].

• Lớp nền (Base Metal): Thường sử dụng thép các-bon mềm dễ hàn hoặc gá lắp như SS400, Q235 hoặc A36.
• Lớp phủ (Overlay): Là lớp hợp kim giàu Crom Cacbua (Cr 12% - 28%) đạt độ cứng từ 55 - 65 HRC để chống mài mòn cào xước.

Các quy cách độ dày thông dụng (đơn vị: mm):

• Dòng mỏng chịu uốn nhẹ: 3+3 (6mm), 4+4 (8mm), 5+3 (8mm), 6+4 (10mm).
• Dòng tiêu chuẩn (phổ biến nhất): 6+6 (12mm), 8+5 (13mm), 8+6 (14mm), 10+5 (15mm).
• Dòng siêu dày công nghiệp nặng: 10+10 (20mm), 12+8 (20mm), 12+12 (24mm), 14+10 (24mm).

2. Quy cách khổ tấm tiêu chuẩn hiện nay

Khác với thép carbon thông thường có khổ lớn dài tới 6m - 12m, thép 2 thành phần được chế tạo bằng hệ thống robot hàn đắp tự động nên kích thước bị giới hạn để đảm bảo độ phẳng tiêu chuẩn:

• Chiều rộng phổ biến: 1400mm hoặc 1500mm.
• Chiều dài phổ biến: 3000mm.
• Khổ tấm tiêu chuẩn phổ biến nhất tại Việt Nam: 1400mm x 3000mm hoặc 1500mm x 3000mm.

Bảng tra quy cách, độ dày và trọng lượng tham khảo

Thép chịu mài mòn 2 thành phần (thép lưỡng kim hoặc CCO Plate)

Thép chịu mài mòn 2 thành phần dày 6mm 8mm 10mm 12mm 13mm 14mm 15mm 16mm 18mm 20mm 22mm 23mm 24mm 25mm 26mm 28mm 30mm

C. Thành phần trong thép 2 thành phần

Thành phần trong thép 2 thành phần (thép tấm lưỡng kim CCO) được chia làm 2 phần tách biệt hoàn toàn theo đúng tên gọi của nó, bao gồm: lớp thép nền carbon cơ sở chịu lực vững chắc và lớp phủ hợp kim siêu cứng chống mài mòn cào xước.

Sự kết hợp giữa một bên là thép dẻo dai (dễ hàn, dễ định hình) và một bên là hợp kim siêu cứng (giòn, khó mài mòn) giúp tấm thép chịu đựng được các môi trường làm việc khắc nghiệt nhất.

Dưới đây là chi tiết thành phần hóa học và cấu trúc của từng phần:

1. Thành phần lớp thép nền (Base Metal)

Lớp này chiếm phần lớn độ dày của tấm thép, có nhiệm vụ làm "khung xương" chịu lực va đập, rung lắc và giúp người thợ có thể hàn, bắt bu-lông tấm thép vào kết cấu máy.

• Mác thép sử dụng phổ biến: Thường là thép carbon thấp hoặc trung bình như Q235, SS400, A36 hoặc đôi khi là thép mác cao hơn tùy ứng dụng.
• Thành phần hóa học chính: Chủ yếu là Sắt (Fe), hàm lượng Carbon (C) thấp (thường < 0.2%), kết hợp với một lượng nhỏ Mangan (Mn), Silicon (Si) để đảm bảo độ dẻo dai, tính định hình cao và dễ hàn cắt.

2. Thành phần lớp phủ hợp kim (Overlay/Wear Face)

Đây là lớp "áo giáp" được hình thành bằng công nghệ hàn đắp tự động (hàn tự chìm hoặc hàn dây lõi thuốc). Thành phần của lớp này quyết định trực tiếp tới khả năng chống mài mòn của tấm thép.

• Hợp kim chủ đạo: Crom Cacbua (Chromium Carbide).
• Hàm lượng cấu thành đặc trưng:
  • Crom (Cr): Chiếm từ 15% đến 30% (hoặc cao hơn ở dòng cao cấp).
  • Carbon (C): Chiếm từ 3.5% đến 5.5%.
  • Hợp kim bổ sung bổ trợ: Tùy từng dòng mác thép từ các hãng (như HP-Plate, Baogang...), lớp phủ có thể được bổ sung thêm một lượng nhỏ các nguyên tố cực cứng khác như Mangan (Mn), Silicon (Si), Boron (B), Vạn năng (V), Niobi (Nb) để tăng độ bền nhiệt và chống va đập.

3. Cấu trúc tế bào đặc biệt (Microstructure)

Khi lớp phủ hợp kim được hàn đắp lên nền thép, liên kết giữa hai lớp là liên kết luyện kim hoàn hảo (hai lớp hòa tan vào nhau ở ranh giới, không lo bị bong tróc như sơn hay mạ thông thường).

Dưới kính hiển vi, lớp phủ này chứa các tinh thể Cacbua Crom dạng lục lăng (Cr₇C₃) có độ cứng cực cao phân bố dày đặc trên nền Ma-ten-sít (Martensite) dẻo dai. Cấu trúc này giúp tấm thép đạt độ cứng từ 58 - 65 HRC, có khả năng chống lại sự cào xước của các vật liệu siêu cứng như quặng thô, đá dăm, than đá, xi măng, cát, v.v.

Tùy vào điều kiện làm việc (ví dụ: môi trường có thêm nhiệt độ cao hay chỉ có ma sát cào xước thuần túy), tỷ lệ phần trăm Crom và Niobi trong lớp phủ sẽ thay đổi để đáp ứng.

D. Đơn vị cung cấp thép 2 thành phần

• CÔNG TY TNHH XNK TM ĐẠI PHÚC VINH
• ĐCK: 5 Đường 13, KCX Linh Trung, P Linh Trung, Q Thủ Đức, HCM
• Email: thepdaiphucvinh@gmail.com
• Phone/zalo: 0907315999 ( BÁO GIÁ NHANH )