VẬT LIỆU THÉP

VẬT LIỆU THÉP

Thép là một trong những vật liệu quan trọng trong công nghiệp và xây dựng

• Thép là gì?

Thép (Steel) là một dạng hợp kim của sắt (Fe) với thành phần chính là Sắt (Fe) và Carbon (C). Trong đó tỉ lệ nguyên tố C chiếm khoảng 0,02% – 2,14% theo trọng lượng và một số nguyên tố khác.

Hàm lượng C và các nguyên tố khác làm tăng độ cứng và hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt (Fe) trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau. Hàm lượng tỉ lệ các nguyên tố có trong thép sẽ tạo nên các đặc tính riêng biệt của chúng như độ cứng, độ đàn hồi, tính dễ uốn, và sức bền kéo đứt khác nhau.

Thép là vật liệu kim loại nên có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt mạnh. Ở nhiệt độ 500 độ C – 600 độ C, thép trở lên dẻo, cường độ giảm. Ở nhiệt độ -10 độ C tính dẻo giảm. Ở nhiệt độ -45 độ C thép giòn, dễ nứt. Khối lượng riêng của thép từ 7,8 đến 7,85 g/cm3.

• Đặc tính của thép

Cũng như hầu hết các kim loại, về cơ bản, sắt không tồn tại ở vỏ Trái Đất dưới dạng nguyên tố, nó chỉ tồn tại khi kết hợp với ôxy hoặc lưu huỳnh. Sắt ở dạng khoáng vật bao gồm Fe₂O₃-một dạng của ôxít sắt có trong khoáng vật hematit, và FeS₂ – quặng sunfit sắt. Sắt được lấy từ quặng bằng cách khử ôxy hoặc kết hợp sắt với một nguyên tố hoá học như cacbon.

Quá trình này được gọi là luyện kim, được áp dụng lần đầu tiên cho kim loại với điểm nóng chảy thấp hơn. Đồng nóng chảy ở nhiệt độ hơn 1080°C, trong khi thiếc nóng chảy ở 250°C. Pha trộn với cacbon trong sắt cao hơn 2,14% sẽ được gang, nóng chảy ở 1392°C. Tất cả nhiệt độ này có thể đạt được với các phương pháp cũ đã được sử dụng ít nhất 6000 năm trước. Khi tỉ lệ ôxy hoá tăng nhanh khoảng 800°C thì việc luyện kim phải diễn ra trong môi trường có ôxy thấp.

Trong quá trình luyện thép việc trộn lẫn cacbon và sắt có thể hình thành nên rất nhiều cấu trúc khác nhau với những đặc tính khác nhau. Hiểu được điều này là rất quan trọng để luyện thép có chất lượng. Ở nhiệt độ bình thường, dạng ổn định nhất của sắt là sắt ferrit có cấu trúc lập phương tâm khối (BCC) hay sắt, một chất liệu kim loại mềm, có thể phân huỷ một lượng nhỏ cacbon (không quá 0,02% ở nhiệt độ 911°C). Nếu trên 911°C thì ferrit sẽ chuyển từ tâm khối (BCC) sang tâm mặt (FCC), được gọi là austenit, loại này cũng là một chất liệu kim loại mềm nhưng nó có thể phân huỷ nhiều cacbon hơn (2,14% cacbon nhiệt độ 1147°C). Một cách để loại bỏ cacbon ra khỏi austenit là loại xementit ra khỏi hỗn hợp đó, đồng thời để sắt nguyên chất ở dạng ferit và tạo ra hỗn hợp xementit-ferrit. Xementit là một hợp chất hoá học có công thức là Fe₃C.

Sản phẩm ống thép được dùng trong các hệ thống dẫn nước, dầu, khí.

• Phân loại thép

Có nhiều tiêu chí để phân loại thép tuy nhiên được sử dụng nhiều nhất đó là phân loại thép theo thành phần nguyên tố hóa học. Đây chính là yếu tố quan trọng ảnh hướng tới đặc tính và tính chất của thép.

Thông thường chúng được chia thành 2 loại chính đó là: Thép carbon và thép hợp kim.

• Thép carbon

Thép carbon là loại thép có thành phần chính là sắt (Fe) và Carbon (C) các nguyên tố khác không đáng kể. Theo hàm lượng carbon, chúng được chia ra:

• Thép carbon thấp: hàm lượng carbon ≤ 0,25%.
• Thép carbon trung bình: hàm lượng carbon 0,25 – 0,6%.
• Thép carbon cao: hàm lượng carbon 0,6 – 2%.

Khi tăng hàm lượng carbon, tính chất của thép cũng thay đổi: độ dẻo giảm, cường độ chịu lực và độ giòn tăng.

Để tăng cường các tính chất kỹ thuật của thép có thể cho thêm những nguyên tố kim loại khác như: mangan, crôm, niken, nhôm, đồng. Khi đó chúng ta có thép hợp kim.

• Thép hợp kim

Theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại thêm vào chia ra:

• Thép hợp kim thấp: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác ≤ 2,5%.
• Thép hợp kim vừa: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác 2,5-10%.
• Thép hợp kim cao: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác > 10%.

Công ty TNHH Kỹ Thuật Vinh Phát ( VPE )

Địa chỉ: 73A Hoàng Diệu 2, Phường Linh Trung, Thành phố Thủ Đức, TP.HCM

ĐT: 0888 44 88 99 (Mr Vương) – 0978 63 73 78 (Ms Mi) – 0909 63 73 78 (Ms Vì)

Email : Info@khaiphat.com.vn – vuong@khaiphat.com.vn

Website: https://khaiphat.com.vn/