Thép là gì – Tính chất của thép

Tìm hiểu các tính chất của thép – Thép là gì 

Thép là một loại vật liệu vô cùng cần thiết trong cả đời sống và sản xuất. Thép phục vụ từ những vật dụng trong gia đình như: nồi, dao, bàn, ghế,… Cho đến làm nền móng vững chắc cho các tòa cao ốc. Chính vì thế, các nhà nghiên cứu luôn cố gắng để phân tích, kết hợp để tìm ra nhiều hơn những tính năng vượt trội của thép.

Nhằm đáp ứng đầy đủ nhất nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Vậy tính chất của thép như thế nào? Tại sao có thể đảm nhiệm nhiều trọng trách công việc như thế? Tìm hiều thêm qua bài viết sau đây.

Tìm hiểu Thép là gì

Thép là hợp kim với sự kết hợp giữa sắt (Fe) và cacbon (C) cùng nhiều nguyên tố khác như : đồng, silic, mangan, lưu huỳnh,… Và hàm lượng cacbon trọng hợp kim dao động từ 0.02% đến 2.14% tùy vào trọng lượng.

Thép là gì
Thép là gì

Phân loại thép theo thành phần hóa học

Thép cacbon

là sự phối hợp của 2 thành phần chính là sắt và cacbon. Ngoài ra còn có sự kết hợp của nhiều nguyên tố khác nhưng không đáng kể. Chính những kết hợp này sẽ tạo sự khách biệt trong tính chất của thép. Cụ thế là:

Mangan (Mn)

Thông thường chiếm từ 0,4 đến 0,65%. Lưu ý nếu muốn thép không bị giòn thì nên ít hơn 1,5%

Silic (Si)

Hàm lượng silic trong thép cacbon khoảng 0,12 – 0,3%. nếu không muốn làm giảm khả năng chống ăn mòn và tính dễ hàn của thép thì nên điều chỉnh hàm lượng Silic ở mức vừa đủ.

Lưu huỳnh (S) và Photpho (P)

Có 2 trường hợp cho 2 loại nguyên tố này. Thứ nhất đối với kết cấu thông thường thì hàm lượng không được vượt quá 0,07%. Còn đối với kết cấu quan trọng thì không quá 0,05%.

Thép hợp kim

Với thành phần chính là sắt và cacbon, thêm vào đó là nấu pha trộn với các nguyên tố hoá học khác như: đồng, mangan, niken,… Với tổng lượng nguyên tố thêm vào nằm khoảng từ 1,0% đến 50%. Việc này nhằm cải thiện và nâng cao chất lượng cũng như tính chất của thép. Chỉ cần tinh chỉnh số lượng và hàm lượng các nguyên tố thì tính chất của thép cũng sẽ có phần thay đổi. Để tăng độ đàn hồi,d độ cứng, tính năng dễ uốn và khả năng chống gỉ của thép.

Thép hợp kim - Tính chất của thép
Thép hợp kim – Tính chất của thép

Tính chất của thép

Mỗi loại thép khác nhau sẽ có những cách kết hợp nguyên tố khác nhau. Đó là lý do mỗi loại thép sẽ có tính năng vượt trội riêng của mình. Nhưng nhìn chung mỗi loại thép đều có những tính chất cơ bản sau:

Có độ cứng.

Khả năng chống oxy hóa của môi trường.

Tính dẻo dai, chịu được va đập.

Tính hàn

Độ bền, vững chắc theo thời gian

Khả năng đàn hồi.

Các nguyên tố quyết định đến tính chất của thép

Cacbon (C)

Đây chính là nguyên tố chủ chốt và quan trọng nhất trong việc quyết định đến độ bền của thép. Đối với loại thép này, nếu càng giảm lượng cacbon thì độ dẻo của thép cacbon càng cao. Ngược lại hàm lượng cacbon trong thép tăng lên thì độ cứng, độ bền cũng sẽ tăng lên đáng kể. Nhưng trường hợp này sẽ làm giảm tính dễ uốn và giảm tính hàn.

Việc lượng cacbon trong thép tăng lên cũng kéo theo làm nhiệt độ nóng chảy của thép thấp xuống, tức là khả năng chịu nhiệt sẽ bị giảm. Tuy nhiên, chỉ khi hàm lượng cacbon tăng lên ở mức 0.8% đến 1% thì độ bền của thép mới đạt ngưỡng cực đại. Ngược lại, nếu giảm quá khoảng giới hạn này, tức nhiên độ bền của thép sẽ giảm đi.

Mangan (Mn)

Lượng mangan có thể có trong thép cacbon chỉ nằm ở mức từ 0,5 % đến 0,8 %. Nó có tác dụng làm nâng cao độ bền và độ cứng của thép. Đặc biệt sẽ giúp giảm bớt những tác hại mà lưu huỳnh tạo ra.

Crom (Cr)

Với bản chất trơ, crom là nguyên tố giúp kim loại không bị gỉ sét do tác động của yếu tố môi trường. Để có thể tạo ra một lớp màn bảo vệ, chống lại các tác nhân gây oxy hóa sắt thì hàm lượng crom phải đạt mức tối thiểu là 10.5%. Hàm lượng crom càng cao thì khả năng chống gỉ sét càng tăng.

Lưu huỳnh (S)

Lưu huỳnh sau khi đưa vào sẽ kết hợp với nguyên tố mangan và kết tinh ở nhiệt độ cao 1620 độ C. Sự kết hợp này sẽ giúp cho thép trở nên deo hơn và không bị đứt, gãy khi ở nhiệt độ cao.

Silic (Si)

Lượng silic cao nhất có trong thép ở mức 0.2% đến 0.4%, khá thấp nên cũng không có tac dụng gì rõ rệt. Khi silic hòa tan vào ferit thì mới tăng thêm độ cứng và bền.

Photpho (P)

Đây là nguyên tố khi hòa tan với ferit sẽ làm tăng tính giòn của thép. Vì thế khi thêm vào chỉ nên ở mức thấp hơn 0.05%.

Niken (Ni)

Niken là chất không từ tính và là nguyên tố chính trong thép không gỉ. Vì thế, đây cũng là một nguyên tố ảnh hưởng nhiều đến tính chất của thép. Niken sẽ cải thiện việc chiệu được acid sulfuric tấn công, giúp bề mặt được bảo vệ. Đồng thời nó còn tăng độ bền và tính dẻo dai cho thép ngay cả khi ở nhiệt độ thấp, nguội.

Nitơ (Ni)

Khi hàm lượng cacbon thấp dưới 0.03%  sẽ làm giảm sức bền của thép chuẩn. Lúc này nitơ được thêm vào để tăng thêm độ bền cho thép.

Molypden (Mo)

Là một chất phụ gia được thêm vào mac thép, nhằm chống hiện tượng mòn lỗ bề mặt và mòn kẻ nứt. Molypden càng cao trong mac thép thì mức chịu tác động của clorua càng cao. Mức cao nhất từng thấy đó là 6%.

Đồng (Cu)

Nếu muốn tăng độ dẻo dai, chịu được va đập mạnh thì thêm một hàm lượng nhỏ từ 0.3% đến 0.8% đồng vào. Đây là nguyên tố không ít gây ảnh hưởng đến tính hàn của thép nhất.

Bài viết trên, đã giúp người đọc có cái nhìn tổng quan về tính chất của thép. Đồng thời cùng điểm qua các nguyên tố quyết định đến tính chất của thép. Chính những nguyên tố ấy đã góp phần tạo nên những sản phẩm ưu việt, tiện lợi trong đời sống. Có thể kể đến như: dao, kéo, bàn, ghế, máy móc sản xuất, vật liệu xây dựng… Không chỉ bền, đẹp mà còn có khả năng chống chịu oxy hóa cao. Giúp các sản phẩm trường tồn với thời gian.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *