Thép 904L trong chế tác đồng hồ

Discussion in 'Chuyên đề Kỹ thuật & Công nghệ' started by MES LAB, Jul 17, 2017.

  1. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    Forum cơ khí đồng hồ dạo này yên ắng quá. Mes quay lại, xin mở đầu với Topic về cơ khí chế tạo và vật liệu trong chế tác đồng hồ.

    Anh em thành viên làm về mảng cơ khí, vật liệu, có hiểu biết về thép... xin chia sẻ thêm, cùng nhau thảo luận ngày mưa gió.

    Nói qua về Rolex. Rolex là hãng đồng hồ có độ nhận diện thương hiệu số một hành tinh. Sở hữu đồng hồ Rolex là niềm ước ao của nhiều người và được coi như biểu tượng của sự thành đạt hay “tiêu chuẩn” không chính thức đối với nhiều nghề, chẳng hạn như nhân viên môi giới chứng khoán ở phố Wall, New York.

    Đồng hồ Rolex đắt đỏ, một phần vì thương hiệu và những câu chuyện được kể qua thời gian làm tăng giá trị. Dẫu vậy, không thể phủ nhận đồng hồ Rolex có chất lượng tuyệt hảo, thiết kế cực tốt và Rolex chính là những nhà sáng tạo đích thực khi đưa vào đồng hồ nhiều công nghệ mang tính cách mạng, điển hình như Oyster Perpetual Rotor, chuẩn mực Superlative về độ chính xác hay gần đây là sự vượt trội của các vật liệu chế tác đồng hồ.

    Nói đến vật liệu chế tác đồng hồ Rolex, ngày nay người ta sẽ ngay lập tức nghĩ đến 904L, một loại thép vốn ban đầu được tạo ra để dùng trong các ngành như hóa chất, lọc dầu, công trình ngoài khơi hoặc trong công nghiệp giấy.

    Sau khi được sử dụng để chế tạo đồng hồ Rolex, thép 904L nổi tiếng đến độ, người ta gọi nó là “Thép Rolex” hoặc “Rolex trong các loại thép”. Ẩn dụ thú vị này phần nào nói lên mức độ chất lượng cũng như sự đặc biệt của vật liệu này.

    Thép 904L còn ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác: đường ống, ...
    st.PNG
    Ảnh: Google
    st2.PNG
    ...
     
    nghaiquan and umy like this.
  2. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    Bonus
    Roger Federer đeo đồng hồ Rolex khi nhận giải Grand Slam thứ 17
    st3.jpg
     
    nghaiquan and Nova like this.
  3. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    Đôi dòng lịch sử về 904L
    rolex-904l-stainless-steel-2-1024x610.jpg

    904L, đôi khi còn được gọi là SUS 904L, là một mác thép không gỉ theo ký hiệu của SAE (Society of Automotive Engineers – Hiệp hội Kỹ sư Ô tô Mỹ) với hàm lượng carbon rất thấp và chứa nhiều nguyên tố hợp kim như Chromium, Nickel, Molybdenum và Đồng. Thành phần hóa học đặc biệt này khiến cho thép 904L có tổ chức bên trong dạng austenite ở nhiệt độ thường, làm cho thép trở thành không có từ tính (không hút nam châm) và chống ăn mòn rất tốt trước các loại acid phổ biến (như sulfuric), cũng như các môi trường muối và chống ăn mòn lỗ (pit corrosion).

    904L, với thành phần như trên, ban đầu được thiết kế để sử dụng trong các ngành đòi hỏi cấu kiện phải hoạt động trong môi trường ăn mòn mạnh, ví dụ như các đường ống và khớp nối trong công nghiệp hóa chất, công trình dầu khí ngoài khơi, hay trong công nghiệp giấy. Trước đây và cho đến tận bây giờ, hầu như toàn bộ thép sử dụng trong ngành công nghiệp đồng hồ là mác 316L (cũng được dùng làm dụng cụ y tế). Năm 1985, Rolex bắt đầu thử nghiệm đưa vào sử dụng 904L và đến khoảng 1987-1988, họ giới thiệu model Submariner ref. 168000 sử dụng loại thép này (Một số nguồn dẫn là Sea Dweller). Tuy nhiên, phải đến đầu những năm 2000, Rolex mới thay thế hoàn toàn vật liệu vỏ đồng hồ từ thép 316L sang 904L.
     
    nghaiquan, umy and Nova like this.
  4. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    904l-1b.jpg
    Biểu đồ minh họa khả năng chống ăn mòn trong môi trường acid của 904L so với 316L. Biểu đồ cho thấy, với cùng lượng ăn mòn, nhiệt độ/nồng độ acid tối thiểu với 904L hầu như luôn cao hơn 316L. Ảnh: sandmeyersteel.com.
     
    nghaiquan and umy like this.
  5. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    Vậy tại sao lại là 904L?

    Rolex chọn dùng 904L vì những lợi ích mà nó mang lại:
    1) khả năng chống ăn mòn cao hơn, đặc biệt là ăn mòn lỗ
    2) khả năng đánh bóng tốt hơn so với 316L khiến đồng hồ trở nên đẹp hơn. Qua nhiều năm quan sát và tiếp xúc với đồng hồ sau khi sử dụng và sửa chữa, Rolex nhận ra rằng môi trường sử dụng phức tạp (ví dụ: muối trong nước biển, mồ hôi tay,…) theo thời gian có thể gây nên các phản ứng trên thép 316L, làm mòn, cũ và hỏng vỏ, dây đồng hồ, hay chí ít là làm cho nó mất đi vẻ đẹp cần có.
    Vì thế, một loại thép với khả năng chống ăn mòn phức hợp tốt hơn cần được đưa vào thay thế. Khả năng chống ăn mòn lỗ, đo theo điểm PREn của 904L là 36 điểm, cao hơn nhiều so với 326L (26 điểm), đồng nghĩa với khả năng chống ăn mòn lỗ tốt hơn.

    Anh em có góp ý lý do nào thêm không :D
     
    umy likes this.
  6. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    Ngày Hà Nội nắng nóng 36 37 độ, Mes lại quay lại với các bạn tiếp về chủ đề "khô nóng" thép... thép 904L. ;)

    Thành phần hóa học và đặc tính.
    Nghe cái đã thấy hơi khô khan chút rồi, nhưng Mes đảm bảo nó sẽ có ích với các bạn. Tất nhiên là phần hứng thú là nằm ở mọi người, Mes thì rất tâm đắc rồi .
    RolexSSYacht-MasterII-116680-10.jpg
    Ảnh: Google | https://bulk-share.slickpic.com/alb....0/1000/p/RolexSSYacht-MasterII-116680-10.jpg

    Thép 904L, ngoài sắt và một lượng cực nhỏ carbon (dưới 0.02%), có chứa 19-23% Cr, 23-28% Ni, 4-5% Mo, <2.0% Mn, <1.0% Si, <0.045% P, <0.035% S, 1.0-2.0% Cu [4]. Với thành phần hóa học như thế này, ở điều kiện thường, thép sẽ ở trạng thái austenite không ổn định (non-stabilized). Đây là loại thép hợp kim cao với các nguyên tố Cr, Ni, Mo, Cu,…được thêm vào để tăng cường khả năng chống ăn mòn acid. Đặc biệt, khả năng chống ăn mòn dưới ứng suất và ăn mòn lỗ được cải thiện rõ rệt. Thép 904L không có từ tính và có khả năng tạo hình, độ dai và tính hàn rất tốt.
    9.jpg
    Ảnh: Bác Google | https://forum.replica-watch.info/pr...iJcI7e1uUkAsIz5Bngb6tR6vGnrDNLQ7zsk/image.png
    Nhìn vào thành phần hóa học, có thể thấy tổng hàm lượng các nguyên tố đắt tiền như Cr, Ni, Mo là rất lớn (khoảng 44-56%, chừng một nửa!) nên giá thành 904L đương nhiên là rất đắt. Một số số liệu cho thấy thép 904L đắt gấp hơn 2 lần thép 316L. Đó là lý do vì sao, không nhiều hãng đồng hồ lựa chọn 904L (bên cạnh lý do công nghệ). Ngày nay, trong các ứng dụng công nghiệp, thép 904L dần được thay thế bằng thép không gỉ duplex mác 2205.

    Thép 904L có cơ tính ở mức bình thường, không phải vật liệu quá cứng hay bền hơn 316L. Khả năng tạo hình bằng biến dạng cũng như tính hàn của 904L được đánh giá khá tốt. Ngoài khả năng chống gỉ ở nhiệt độ thường, 904L còn có khả năng chống oxy hóa (tạo gỉ sét) khi bị nung nóng (dưới 400 độ C).
     
    nghaiquan, umy and dovanhoc84 like this.
  7. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    Tiếp sang phần công đoạn gia công

    Quy trình gia công chế tác vỏ đồng hồ Rolex bao gồm một số công đoạn chính: đột phôi từ thép tấm; dập tạo hình; lăn bi bỏ bavia; gia công cơ và xử lý nhiệt; mài máy; mài tay. "Bí kíp" quy trình gia công ở video dưới: ;)


    Để làm ra các vỏ đồng hồ từ thép 904L, Rolex đã phải thay đổi dây chuyền, thiết bị cũng như quy trình công nghệ chế tạo, và phát triển hẳn một Lab nghiên cứu loại thép này. Điều này dẫn đến chi phí lớn, đặc biệt khi biết rằng Rolex tự sản xuất vỏ đồng hồ chứ không đi mua từ các công ty chuyên làm vỏ khác (để giảm giá thành). Điều này cho thấy sự quyết tâm đổi mới công nghệ và đặt chất lượng sản phẩm lên trên hết của hãng. Nó lý giải một phần tại sao những chiếc đồng hồ Rolex lại đáng mong chờ như vậy.
     
    nghaiquan likes this.
  8. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    Một số hiểu lầm về thép 904L trong đồng hồ Rolex
    904.png
    Chromium Steel of 316L and 904L | Google Image (https://qph.ec.quoracdn.net/main-qimg-15d3a7387e305f00244a79f516fbc421)

    Có một số quan niệm có thể là hiểu lầm về thép 904L trong đồng hồ Rolex. Nhiều người nghĩ rằng 904L có độ bền cơ học hẳn rất cao. Điều này không đúng. Về mặt độ bền, 904L (490MPa) không cao hơn là bao nhiêu so với 316L (485MPa). Về độ cứng (thang Brinell-HB), ở trạng thái cung cấp, 904L (150HB) còn thấp hơn cả 316L (217HB) và thấp hơn cả các thép carbon cao (loại rẻ, dùng trong cơ khí), ví dụ mác AISI 1065 (187HB).

    Tỷ trọng của 904L là 7900kg/m3 tương đương với 316L (7900kg/m3) và sàn sàn tỷ trọng của các loại thép thông thường nên không có chuyện 904L cầm nặng tay hơn các loại thép khác.

    Thép 904L, như đã nêu phía trên, là thép austenite không có từ tính, dùng nam châm không hút. Tuy nhiên, việc này không đồng nghĩa với tính kháng từ của đồng hồ. Nếu chỉ dùng thép 904L, đồng hồ Rolex khi đặt trong từ trường (quanh các thiết bị điện, điện tử) vẫn bị ảnh hưởng. Để kháng từ, Rolex dùng một lớp “khiên” bằng hợp kim hệ sắt từ (ferromagnetic) được bọc phía trong vỏ đồng hồ, che chắn bộ máy đồng hồ khỏi các tác dụng của từ trường khi chúng đi xuyên qua vỏ 904L. Kỹ thuật này được sử dụng cho dòng đồng hồ kháng từ Milgauss nổi tiếng từ 1956.
     
  9. MES LAB

    MES LAB Active Member Staff Member

    Joined:
    Jul 25, 2010
    Messages:
    426
    Likes Received:
    228
    904 1.png
    Ảnh: Google image | http://luxuryactivist.com/wp-content/uploads/IMG_8214.png
    News: https://luxuryactivist.com/watches/stainless-steel-much-more-precious-than-you-think-for-watches/
    Lời kết
    Mes đã giới thiệu với mọi người về loại thép nổi tiếng dùng để chế tạo đồng hồ Rolex, thép 904L, đôi dòng lịch sử, các lĩnh vực ứng dụng cũng như thành phần, đặc tính của nó. Bài viết cũng giới thiệu khái quát về cách Rolex gia công thép này ra sao cũng như một số hiểu lầm liên quan đến nó.

    Qua đó, các bạn có thể phần nào hiểu được sự đắt đỏ của vật liệu, tinh thần toàn mỹ của Rolex về chất lượng và những kỹ thuật, gia công "khô khan" có thể áp dụng linh hoạt, mềm mại vào nghiên cứu chế tác Đồng hồ.

    Kết thúc series, Mes hy vọng các đem lại cho mọi người những thông tin thú vị về loại "thép Rolex" này và cảm hứng để đâu đó có Mesian bèn duyên với thú chơi đồng hồ.

    Author: Nova @ Novatime Lab
    Editor: Mes
     

Share This Page

Users Viewing Thread (Users: 0, Guests: 0)

Loading...