Bài học chính
- Dùng 42CrMo4 hoặc SAE 4140 để xác định mác thép trong một quy cách sản phẩm đầy đủ; các cách ghi như “ASTM 4140”, “4140 QT” hoặc “tương đương 42CrMo4” vẫn để ngỏ những yêu cầu thiết yếu.
- Cần xem xét rõ ràng các viện dẫn cũ đến EN 10083-3. Danh mục DIN ghi nhận hệ tiêu chuẩn đó đã bị rút và được thay thế bằng DIN EN ISO 683-2, nhưng bản vẽ hoặc hợp đồng không thay đổi nếu chưa có sự chấp thuận của bên mua.
- Các giá trị cơ tính trong ISO 683-2 gắn với trạng thái nhiệt luyện và từng dải kích thước, còn SAE J404 quy định thành phần hóa học chứ không quy định một bộ cơ tính duy nhất cho thép thanh ở trạng thái giao hàng.
- So sánh các báo giá theo tiết diện, trạng thái, cơ sở quy định tính chất và lấy mẫu, lượng dư bề mặt, kiểm tra, khả năng truy xuất và tình trạng sai khác so với yêu cầu—không chỉ theo tên mác thép hoặc hàm lượng nguyên tố hợp kim danh nghĩa.
Bắt đầu từ tiêu chuẩn, không phải bảng đối chiếu mác thép
42CrMo4 và SAE 4140 thường được cân nhắc cho trục, chốt, khớp nối, bánh răng, phôi cần xi lanh thủy lực và vật liệu để chế tạo chi tiết liên kết. Điều đó không có nghĩa là có thể tự động chọn một trong hai mác thép. Bản vẽ vẫn phải xét đến kích thước tiết diện, tải trọng, rãnh khía, nhiệt độ, trạng thái bề mặt, biện pháp chống ăn mòn và hậu quả khi hư hỏng.
42CrMo4 là ký hiệu theo ISO/châu Âu, thường gắn với số vật liệu 1.7225. Thành phần hóa học của SAE 4140 được quy định trong SAE J404. Cách ghi “ASTM 4140” chưa đầy đủ: ASTM công bố quy cách sản phẩm, còn 4140 là ký hiệu mác thép SAE. Nếu yêu cầu phương án theo ASTM, cần nêu cả tài liệu áp dụng, chẳng hạn ASTM A29/A29M cho yêu cầu chung đối với thanh gia công nóng hoặc ASTM A434/A434M cho thép thanh hợp kim đã tôi và ram, đồng thời bổ sung cấp độ hoặc tính chất yêu cầu.
Các bản vẽ cũ thường viện dẫn EN 10083-3. DIN Media ghi nhận bản chấp nhận thành tiêu chuẩn Đức năm 2007 đã bị rút và được thay thế bằng DIN EN ISO 683-2:2018-09, nhưng thông tin đó không làm thay đổi bản vẽ của khách hàng. Hãy ghi phiên bản tiêu chuẩn trong yêu cầu báo giá (RFQ), hoặc nêu rõ đề nghị thay đổi trước khi phát hành đơn đặt hàng.
Quy định thứ tự ưu tiên tài liệu rõ ràng: đơn đặt hàng và các sai khác đã được phê duyệt trước, tiếp đến là bản vẽ và quy cách dự án, sau đó là tiêu chuẩn vật liệu được viện dẫn cùng các yêu cầu chung. Điều này ngăn các điều khoản mặc định của nhà cung cấp, tên gọi thay thế trong ERP hoặc bảng đối chiếu tự ý làm thay đổi nội dung đã mua.
42CrMo4 và 4140 tương đồng nhưng không đồng nhất
Các khoảng thành phần hóa học có phần giao nhau nhưng không trùng khớp ở từng nguyên tố. Một mẻ luyện có thể đáp ứng một ký hiệu mác thép nhưng không đạt một giới hạn của mác còn lại. Nếu cần chứng nhận theo cả hai mác, hãy đối chiếu kết quả phân tích thành phần hóa học thực tế của mẻ luyện với cả hai tiêu chuẩn; bảng đối chiếu mác thép của nhà cung cấp là chưa đủ.
Sự khác biệt lớn hơn nằm ở cơ tính. ISO 683-2 quy định yêu cầu cho các trạng thái và dải kích thước xác định. SAE J404 quy định thành phần hóa học của 4140 nhưng không đưa ra một bộ khoảng giá trị chung về độ bền kéo, giới hạn chảy, độ giãn dài, tính chất va đập hoặc độ cứng cho mọi thanh giao hàng. Vì vậy, đơn đặt hàng 4140 cần có quy cách sản phẩm hoặc bảng yêu cầu tính chất riêng. ASTM A434/A434M là một phương án tiêu chuẩn cho thép thanh hợp kim đã tôi và ram khi cấp độ bền và giới hạn kích thước của tiêu chuẩn phù hợp với công việc.
| Mác thép và tiêu chuẩn chi phối | Thành phần hóa học theo phân tích mẻ luyện, % khối lượng | Cơ sở tính chất cơ học | Giải thích của người mua |
|---|---|---|---|
| 42CrMo4 — ISO 683-2:2016 / bản chấp nhận EN ISO áp dụng | C 0.38–0.45; Si 0.10–0.40; Mn 0.60–0.90; Cr 0.90–1.20; Mo 0.15–0.30; P ≤0.025; S ≤0.035. | +QT, tiết diện chi phối tròn d >16–40 mm: Rp0.2 ≥750 MPa, Rm 1000–1200 MPa, A ≥11%, Z ≥45%, KV ≥35 J; d >40–100 mm: Rp0.2 ≥650 MPa, Rm 900–1100 MPa, A ≥12%, Z ≥50%, KV ≥35 J. | Sử dụng dòng tương ứng với tiết diện chi phối thực tế, trạng thái vật liệu, cách lấy mẫu và quy định phép thử. Không áp dụng dải tính chất dành cho tiết diện nhỏ cho thanh lớn hơn hoặc cho chi tiết hoàn thiện chưa được xác nhận theo cơ sở đó. |
| SAE 4140 — SAE J404_200901 | C 0.38–0.43; Si 0.15–0.35; Mn 0.75–1.00; Cr 0.80–1.10; Mo 0.15–0.25; P ≤0.035; S ≤0.040. | SAE J404 quy định thành phần hóa học; tiêu chuẩn này không đưa ra một bộ khoảng giá trị chung về độ bền kéo, giới hạn chảy, độ giãn dài, tính chất va đập hoặc độ cứng cho thép thanh giao hàng. ASTM A434/A434M là một phương án tiêu chuẩn cho thanh QT có thể được viện dẫn riêng, với các cấp độ bền và giới hạn kích thước. | Bổ sung quy cách sản phẩm được chọn, cấp độ hoặc các giá trị tính chất, kích thước, trạng thái giao hàng, vị trí và tần suất lấy mẫu, yêu cầu về bề mặt, kích thước, kiểm tra và chứng chỉ. |
Kích thước thanh và trạng thái giao hàng làm thay đổi câu trả lời
“QT” hoặc “+QT” cho biết thanh đã được tôi và ram, nhưng chưa đủ để xác định đầy đủ quy cách. Bổ sung khoảng giá trị tính chất, tiết diện chi phối, nhiệt độ thử va đập nếu có liên quan, yêu cầu độ cứng nếu áp dụng, vị trí mẫu thử, tần suất thử và phạm vi đại diện của từng mẫu. Nếu đường kính đặt mua nằm ngoài dải kích thước của tiêu chuẩn, phải thống nhất phương án kiểm chứng riêng thay vì ngoại suy giá trị trong bảng. [1][5]
Tiết diện chi phối là tiết diện dùng để lựa chọn yêu cầu cơ tính. Tiết diện này có thể khác cả đường kính lớn nhất được mua lẫn vị trí hình học dễ hư hỏng nhất. Ví dụ, trục bậc có thể được nhiệt luyện ở dạng phôi lớn nhưng vẫn nhạy cảm nhất tại góc lượn, rãnh then, chân ren hoặc then hoa. Nếu cần đánh giá khả năng đáp ứng của lõi, hãy dùng phép thử phù hợp với tiết diện thay vì chỉ dựa vào độ cứng bề mặt.
Trạng thái bề mặt ảnh hưởng đến chi phí và lượng vật liệu còn lại để gia công. Thép thanh đen có thể có vảy ôxit, lớp thoát cacbon, khuyết tật dọc và sai lệch kích thước lớn hơn. Tiện bóc hoặc tiện loại bỏ lớp ngoài; mài có thể tạo bề mặt và kích thước chính xác hơn. Không công đoạn nào trong số này khắc phục được mác thép hoặc chế độ nhiệt luyện không phù hợp. Nêu rõ đường kính giao hàng, kích thước nhỏ nhất còn lại sau khi gia công sạch bề mặt, lượng dư mỗi phía, dung sai, độ thẳng và mọi yêu cầu về độ nhám theo chức năng.
Cuối cùng, hãy nêu rõ ai thực hiện công đoạn nhiệt luyện và nắn thẳng cuối cùng. Thép thanh ở trạng thái ủ được mua để rèn và nhiệt luyện sau đó không phải cùng dạng cung ứng với thanh đã hoàn thiện ở trạng thái +QT. Với thanh QT do nhà cung cấp giao, hãy hỏi thời điểm nắn thẳng, có áp dụng khử ứng suất hay không và các kết quả thử được báo cáo đại diện cho trạng thái nào.
Šimunović và cộng sự đo độ cứng HV10 tại các vị trí xác định trên mẫu 42CrMo4 sau khi tôi trong nước rồi ram. Kết quả thay đổi theo cả vị trí đo và thời gian ram. Báo cáo thẩm định cũng cần gắn từng giá trị đo với vị trí thử và lịch sử nhiệt tương ứng; kết quả mẫu thử trong bài báo không phải là giới hạn chấp nhận khi giao thép thanh theo đơn hàng. [7]
Để biết kích thước có sẵn, nhiệt luyện và gia công, tham khảo thông tin cung ứng của JOTAIN: Cung ứng thép thanh tròn 4140 / 42CrMo4 QT và gửi các yêu cầu về kích thước và đặc tính được chỉ định để báo giá.
Trước khi đưa giá trị độ bền hoặc độ cứng vào đơn đặt hàng, hãy tham khảo hướng dẫn sau: 42CrMo4/4140 mechanical-property specification guide để thống nhất trạng thái, tiết diện chi phối, vị trí mẫu thử và nội dung chứng chỉ.
Kiểm tra phải được xác định theo mức độ rủi ro
Trước hết, kiểm tra sự thống nhất giữa đơn đặt hàng, dấu nhận dạng trên thanh hoặc bó và chứng từ kiểm tra về mã số mẻ luyện, mác thép, tiêu chuẩn, kích thước, số lượng và trạng thái giao hàng. Sau đó nêu rõ các kết quả cần được cung cấp. Loại chứng từ theo ISO 10474 chỉ xác định dạng chứng từ, không quyết định các phép thử phải ghi trong đó.
Nếu đơn đặt hàng yêu cầu chứng từ EN 10204 loại 3.1, bảo đảm cách quy định này phù hợp với tiêu chuẩn vật liệu và yêu cầu của khách hàng. Công đoạn cắt đặt ra một yêu cầu truy xuất riêng: nêu cách chuyển dấu nhận dạng mẻ luyện và lô sang các phôi. Đối với kiểm tra bên thứ ba, chỉ rõ điểm dừng chờ kiểm tra, thời hạn thông báo trước, tài liệu cần rà soát và người có thẩm quyền cho phép xuất xưởng vật liệu.
Kiểm tra không phá hủy cũng cần nhiều thông tin hơn câu “UT đạt”. Hãy nêu phương pháp, phạm vi kiểm tra, cơ sở hiệu chuẩn hoặc đối chiếu, mức chấp nhận, công đoạn kiểm tra, trình độ được công nhận của nhân sự, các mục trong báo cáo và cách xử lý những đoạn đầu thanh chưa được kiểm tra. Áp dụng cùng cách xác định yêu cầu đó cho kiểm tra bằng bột từ, thoát cacbon, tổ chức thô đại, độ sạch của thép hoặc kích thước hạt. Nếu kết quả không thể làm thay đổi quyết định chấp nhận, hãy xem xét liệu phép thử có cần thiết hay không.
Xem phương án vật liệu thay thế được đề xuất như một báo giá kỹ thuật riêng. Báo giá cần nêu ký hiệu, phiên bản tiêu chuẩn, quy cách sản phẩm, trạng thái, kích thước, cơ sở quy định tính chất và lấy mẫu, chứng từ kiểm tra cùng mọi thay đổi về giá hoặc tiến độ. Bộ phận thu mua có thể so sánh báo giá; bộ phận kỹ thuật và chất lượng quyết định phương án đó có được chấp nhận hay không.
RFQ đủ thông tin để lập báo giá
Một yêu cầu báo giá tốt cần tách rõ ba nhóm: yêu cầu của bên mua, thông tin nhà cung cấp phải phản hồi và phương án thay thế cần được phê duyệt. Nhóm thứ nhất gồm bản vẽ, mác thép, tiêu chuẩn, kích thước, trạng thái, tính chất, kiểm tra, chứng chỉ, khả năng truy xuất, đóng gói và nơi đến. Nhóm thứ hai yêu cầu nhà cung cấp mô tả phương án sản xuất và thử nghiệm. Nhóm thứ ba nêu rõ liệu việc thay thế có bị cấm hay phương án thay thế có thể được chào riêng.
Ví dụ dưới đây dành cho phôi trục đã tôi và ram theo hệ tiêu chuẩn ISO. Thay các kích thước, tính chất, yêu cầu kiểm tra và vận chuyển trong ví dụ bằng yêu cầu của dự án. Nếu mua SAE 4140 theo ASTM A434/A434M, hãy nêu cấp và dải kích thước áp dụng thay vì đưa các giá trị tính chất ISO vào đơn đặt hàng theo ASTM.
So sánh mọi giá thầu với cùng một danh sách và đánh dấu từng dòng tuân thủ, sai lệch hoặc không áp dụng. Giải quyết xung đột trước khi đơn đặt hàng được phát hành, bao gồm các điều khoản của nhà cung cấp làm thay đổi dung sai, thử nghiệm hoặc chấp nhận. PO cuối cùng và xác nhận phải thể hiện những sai lệch đã được thống nhất.
Sử dụng bảng đối chiếu dưới đây khi yêu cầu báo giá từ JOTAIN Materials hoặc so sánh với một báo giá khác. Bảng giúp kiểm tra xem nhà cung cấp đã trả lời cùng một yêu cầu hay chưa; bảng không phê duyệt thay thế vật liệu hoặc lựa chọn các giá trị chấp nhận dùng trong thiết kế.
| Nội dung cần chốt trong RFQ | Nội dung phản hồi của nhà cung cấp cần ghi lại | Chưa chốt cho đến khi được làm rõ |
|---|---|---|
| Mác thép và hệ tiêu chuẩn sản phẩm áp dụng | Ký hiệu chính xác, tiêu chuẩn sản phẩm và phiên bản tiêu chuẩn; liệt kê riêng mọi phương án thay thế | Đề nghị SAE 4140 đối với đơn đặt hàng 42CrMo4 mà không có tài liệu so sánh |
| Tiết diện và trạng thái giao hàng | Kích thước đặt hàng, tiết diện chi phối khi nhiệt luyện, trạng thái giao hàng và bảng yêu cầu tính chất | Chỉ ghi +QT mà không nêu tiết diện hoặc cơ sở lấy mẫu |
| Bằng chứng về cơ tính | Các giá trị yêu cầu, vị trí và hướng mẫu thử, tần suất thử và lô mà mẫu thử đại diện | Một giá trị bảng dữ liệu điển hình được trình bày dưới dạng kết quả thực tế |
| Xử lý và kích thước | Đường kính và dung sai giao hàng, độ thẳng, phương án gia công bề mặt và lượng dư gia công còn lại | Chỉ nêu tên công đoạn như “mài” mà không có tiêu chí chấp nhận kích thước khi giao hàng |
| Kiểm tra và hồ sơ | Các phép thử và tiêu chí chấp nhận theo đơn hàng, báo cáo kết quả thực tế, loại chứng từ và nhận dạng mẻ luyện/lô | Chỉ ghi “MTC” hoặc “UT đạt” nhưng thiếu phạm vi kiểm tra hoặc thông tin truy xuất |
| Sai lệch và chấp thuận thực hiện | Các trường hợp ngoại lệ được đánh số, người phê duyệt và bản sửa đổi kỹ thuật/thương mại được chấp nhận | Các giả định về sản xuất hoặc vận chuyển chưa được chấp nhận |
Hạng mục: Thép thanh tròn hợp kim đã tôi và ram dùng làm phôi trục
Bản vẽ: [số bản vẽ và lần sửa đổi]; ứng dụng và tiết diện quan trọng được xác định trong tài liệu đính kèm
Mác thép yêu cầu: 42CrMo4 (1.7225)
Tiêu chuẩn và phiên bản: ISO 683-2:2016 / bản chấp nhận thành tiêu chuẩn quốc gia do bên mua chỉ định
Kích thước và số lượng: Ø85 mm × 6 200 mm, 24 thanh; tiết diện chi phối là 85 mm, trừ khi việc xem xét bản vẽ xác định khác
Trạng thái giao hàng: +QT, đã tiện bóc vỏ; dung sai đường kính đặt hàng, độ thẳng, độ nhám và kích thước tối thiểu còn lại sau khi gia công loại bỏ lớp bề mặt theo quy cách đính kèm
Yêu cầu cơ tính: Dải kích thước áp dụng cùng các yêu cầu của dự án, theo hướng và vị trí lấy mẫu đã nêu; nhà cung cấp phải chỉ rõ mỗi kết quả đại diện cho đối tượng nào
Kiểm tra: Phân tích thành phần hóa học mẻ luyện, kết quả thử kéo và va đập, độ cứng, kích thước, bề mặt và ghi nhãn; chỉ thực hiện UT theo yêu cầu đính kèm về phương pháp, phạm vi kiểm tra, tiêu chí chấp nhận và báo cáo
Chứng chỉ: Tài liệu kiểm tra do bên mua yêu cầu, gồm kết quả thực tế, số mẻ luyện và khả năng truy xuất thanh/lô
Phương án thay thế: SAE 4140 chỉ có thể được đề xuất riêng dưới dạng sai lệch đối chiếu từng điều khoản, nêu quy cách sản phẩm và cơ sở tính chất được đề xuất; phải có chấp thuận bằng văn bản của bên mua trước khi cung cấp
Đóng gói/ghi nhãn: Duy trì thông tin nhận dạng mác thép, tiêu chuẩn chi phối, mẻ luyện, kích thước, hạng mục đơn đặt hàng (PO) và bó thanh trong suốt quá trình vận chuyển
Điểm đến: [thành phố, quốc gia và Incoterm]; thời gian xuất hàng yêu cầu [khoảng ngày]Câu hỏi thường gặp của bên mua
Người mua nên yêu cầu những tài liệu gì đối với thanh thép hợp kim?
Nêu rõ loại chứng từ kiểm tra cần có, sau đó liệt kê các kết quả phải có trong đó: mác thép và phiên bản tiêu chuẩn, phân tích thành phần mẻ luyện, nhận dạng mẻ luyện hoặc lô, trạng thái giao hàng, phép thử cơ tính và lấy mẫu, kích thước, kiểm tra bề mặt, các phép thử NDT đã thỏa thuận, dấu nhận dạng và trạng thái cho phép xuất xưởng. ISO 10474 quy định các loại chứng từ; tiêu chuẩn sản phẩm và đơn đặt hàng quy định các phép thử.
Người mua nên xác nhận điều gì trước khi đặt hàng thanh tròn 42CrMo4 / 4140?
Xác nhận mác thép, tiêu chuẩn sản phẩm và phiên bản, phiên bản bản vẽ, kích thước, tiết diện chi phối, số lượng, trạng thái nhiệt luyện và bề mặt, tính chất và phương án lấy mẫu, dung sai, chứng từ kiểm tra, khả năng truy xuất nguồn gốc, đóng gói, nơi đến và điều kiện giao hàng. Xem 42CrMo4 và SAE 4140 là các phương án chào riêng biệt, trừ khi sự phù hợp đồng thời với cả hai yêu cầu đã được phê duyệt.
Khi nào trạng thái QT quan trọng đối với thanh 42CrMo4 / 4140?
Trạng thái QT quan trọng khi nhà cung cấp phải giao thanh đã tôi và ram đạt các tính chất đã thỏa thuận. RFQ vẫn phải nêu tiết diện chi phối, khoảng giá trị tính chất, vị trí và tần suất thử, yêu cầu độ cứng nếu có, trình tự nắn thẳng và chứng chỉ. Chỉ ghi “4140 QT” là chưa đủ.
4140 và 42CrMo4 có luôn thay thế cho nhau được không?
Không. Các khoảng thành phần hóa học có phần giao nhau nhưng không trùng khớp, và các tiêu chuẩn của hai mác không quy định cùng một bộ yêu cầu hợp đồng về tính chất của thép thanh khi giao hàng. Việc thay thế lẫn nhau cần được bộ phận kỹ thuật và chất lượng phê duyệt cho từng dự án, bao gồm thành phần hóa học, dạng sản phẩm, tiết diện, nhiệt luyện, tính chất, lấy mẫu, kiểm tra, yêu cầu khách hàng và nội dung chứng chỉ.
Checklist RFQ
- Số bản vẽ, lần sửa đổi, chức năng của chi tiết, đặc điểm hình học quan trọng, nhiệt độ làm việc, phổ tải và hậu quả hư hỏng
- Ký hiệu yêu cầu, tiêu chuẩn sản phẩm/vật liệu chi phối, bản chấp nhận quốc gia nếu có liên quan và phiên bản chính xác
- Cách xử lý các viện dẫn EN 10083-3 trước đây và thẩm quyền phê duyệt mọi chuyển đổi sang EN ISO 683-2
- Đường kính mua, tiết diện chi phối, đường kính tối thiểu còn lại sau khi gia công loại bỏ lớp bề mặt, chiều dài, số lượng, dung sai, độ ôvan và độ thẳng
- Trạng thái ủ, thường hóa, +QT, cán nóng, rèn, tiện bóc, tiện, mài hoặc gia công thô
- Giá trị cơ tính, nhiệt độ thử va đập, độ cứng nếu áp dụng, hướng lấy mẫu, vị trí hướng kính/dọc trục, tần suất thử và quy định thử lại
- Trách nhiệm nhiệt luyện, hồ sơ thẩm định quy trình, trình tự nắn thẳng và mối liên hệ giữa các phép thử với thanh thép được cung cấp
- Chất lượng bề mặt, thoát cacbon, lượng dư gia công, độ nhám, quy định loại bỏ khuyết tật và phương án gia công tiếp theo
- Phương pháp NDT, phạm vi kiểm tra, cơ sở hiệu chuẩn/đối chiếu, tiêu chí chấp nhận, giai đoạn, nhân sự, báo cáo và cách xử lý các vùng đầu mút chưa được kiểm tra
- Loại chứng từ kiểm tra, kết quả thực tế, truy xuất từ mẻ luyện đến thanh hoặc lô, dấu nhận dạng, điểm chứng kiến kiểm tra và phê duyệt xuất xưởng
- Bảng đối chiếu các phương án chào thay thế, người có thẩm quyền phê duyệt phía bên mua/khách hàng và quy định rõ không được thay thế trước khi được phê duyệt
- Đóng gói, chống ăn mòn, khối lượng bó tối đa, điểm đến, Incoterm và thời hạn vận chuyển bắt buộc
Tài liệu tham khảo
- ISO 683-2:2016 Thép hợp kim dùng để tôi và ram
- DIN EN 10083-3:2007-01 Điều kiện giao hàng kỹ thuật đối với thép hợp kim
- SAE J404_200901 Thành phần hóa học của thép hợp kim SAE
- ASTM A29/A29M-23 Yêu cầu chung đối với thép thanh gia công nóng
- ASTM A434/A434M-24 Thép thanh hợp kim đã tôi và ram
- ISO 10474:2013 Thép và sản phẩm thép — Tài liệu kiểm tra
- Simunovic và cộng sự: tôi, ram và độ cứng theo tiết diện của 42CrMo4
Hỗ trợ yêu cầu
Bạn có mác thép hoặc quy cách cần xem xét không?
Gửi bản vẽ hoặc RFQ kèm mác thép, kích thước, trạng thái, gia công, kiểm tra, số lượng và điểm đến. Chúng tôi có thể chỉ ra các điểm còn thiếu trước khi báo giá.