Vật liệu & nhiệt luyện
Mọi quyết định trong cơ khí đều bắt đầu từ vật liệu: chọn đúng thép, hợp kim hay phi kim quyết định 80% bài toán chi phí – độ bền – công nghệ chế tạo. Nhiệt luyện là "phép thuật" biến cùng một mác thép thành những vật liệu có cơ tính hoàn toàn khác nhau.
Nhóm vật liệu thông dụng
- Thép cacbon kết cấu (C45, SS400...): rẻ, dễ gia công, dùng cho trục, bánh răng, kết cấu chung.
- Thép hợp kim & thép dụng cụ (SKD11, SKD61, SCM440...): thêm Cr, Mo, V... để tăng độ thấm tôi, chịu mài mòn, chịu nhiệt — vật liệu của khuôn và dao cụ.
- Thép không gỉ (SUS304, SUS316...): chống ăn mòn, dùng trong thực phẩm, y tế, hóa chất.
- Kim loại màu (nhôm 6061/7075, đồng, gang): nhẹ, dẫn nhiệt/điện tốt hoặc giảm chấn tốt tùy ứng dụng.
Nhiệt luyện — thay đổi cơ tính không đổi hình dạng
Các quy trình cốt lõi: tôi (nung + làm nguội nhanh để tăng độ cứng), ram (nung lại sau tôi để giảm giòn, ổn định tổ chức), ủ (làm mềm, khử ứng suất) và hóa nhiệt luyện (thấm cacbon, thấm nitơ — cứng bề mặt, dẻo lõi). Độ cứng đạt được đo bằng thang HRC/HB và phải được kiểm tra sau mỗi mẻ.
Vật liệu là thực thể "giao thoa" nhiều silo nhất: nó quyết định chế độ cắt khi gia công, tính hàn khi hàn kết cấu và tuổi thọ của khuôn mẫu.