Sự phân loại thép và mác thép
Chúng ta đã biết rằng thép chính là hợp kim giữa sắt và cacbon với thành phần cacbon ko vượt quá 2,14 %,ngoài ra trong thành phần của thép còn có các kim loại khác như magan,kẽm,lưu huỳnh,phôtpho,…
Thép được phân loại theo nhiều kí hiệu khác nhau,chúng ta cùng xem xét các cách phân loại thép như sau :
Phân loại theo thành phần hóa học :
Trong sự phụ thuộc vào thành phần hóa học thì thép được phân loại thành thép cacbon ( tiêu chuẩn Nga ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75 ) và thép hợp kim ( Tiêu chuẩn Nga ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79 ) .
* Thép cacbon : chiếm tỉ trọng lớn nhất trong tổng sản lượng thép ( khoảng 80%-90 %Đối với thép cacbon thì theo thứ tự có thế phân thành :
– Thép chứa ít cacbon ,đối với thép này thì thành phần cacbon trong thép ko vượt quá 0,25 % ,đặc trưng của thép này là dẻo dai cao, nhưng độ bền độ cứng thấp
– Thép chứa cacbon trung bình ,thành phần cacbon trong thép chiếm từ 0,25 % -0,6% ,Thép này thì độ bền, độ cứng cao,dùng để chế tạo các chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh và chịu va đập cao
– Thép nhiều cacbon ,thành phần cacbon trong thép cao hơn 0,6% ( ko vượt quá 2,14 % ),thép này dùng để chế tạo dụng cụ cắt,khuôn dập ,dụng cụ đo lường
* Thép hợp kim có độ bền cao hơn hẳn thép cacbon,nhất là sau khi tôi và ram,Đối với thép hợp kim thì có thể phân loại thành :
– Hợp kim thấp ,thành phần các nguyên tố hợp kim trong thép ko vượt quá 2,5 %
– Hợp kim trung bình ,thành phần các nguyên tố hợp kim trong thép chiếm từ 2,5 đến 10 %
– Hợp kim cao ,thành phần các nguyên tố hợp kim trong thép cao hơn 10 %
Phân loại theo mục đích:
Theo mục đích thì thép được phân thành các nhóm sau :
– Thép kết cấu : Khối lượng lớn nhất, Dùng để sản xuất ,chế tạo các sản phẩm dùng trong ngành xây dựng và cơ khí chế tạo máy
– Thép dụng cụ : Cứng và chống mài mòn ,vì vậy dùng để sản xuất các dụng cụ cắt,gọt,dụng cụ đo lường ,chế tạo khuôn dập
– Theo tính chất vật lý đặt biệt : chẳng hạn như từ việc xác định tính chất từ của thép hay là hệ số nở dài nhỏ, mà ta phân thành : thép kĩ thuật điện,..
– Theo tính chất hóa học đặt biệt : chẳng hạn như phân thành thép chịu nóng hay thép bền nóng ,thép ko gỉ …..
Phân loại theo chất lượng thép:
Từ sự có mặt củacác tạp chất có hại : lưu huỳnh và phôtpho trong thành phần của hỗn hợp thép ta có thể chia nhỏ thành các nhóm sau :
– Thép chất lượng bình thường : Thành phần thép chứa khoảng 0,06 % lưu huỳnh và 0,07 % photpho trong hỗn hợp ,thép được luyện từ lò L-D,năng suất thép cao và giá thành rẻ
– Thép chất lượng tốt: Thành phần thép chứa khoảng 0,035 % lưu hùynh và 0,035 % photpho trong hỗn hợp ,được luyên ở lò mactanh và lò điện hồ quang
– Thép chất lượng cao : Thành phần thép chứa khoảng 0,025 % lưu hùynh và 0,025 % photpho trong hỗn hợp ,được luyện ở lò điện hồ quang dùng nguyên liệu chất lượng cao
– Thép chất lượng cao đặt biệt : Thành phần thép chứa khoảng 0,025 % phôtpho và 0,015 % lưu huỳnh trong hỗn hợp ,được luyên ở lò điện hồ quang ,sau đó được tinh luỵện tiếp tục bằng đúc chân không,bằng điện xỉ
Phân loại theo mức oxi hóa:
Dựa vào mức oxi từ thép chúng ta phân loại ra các nhóm sau :
– Thép lặng : là thép oxi hóa hoàn toàn ,thép này cứng bền ,khó dập nguội,ko bị rỗ khí khi đúc,nhưng co lõm lớn,ko được đẹp lắm,dùng cho các kết cấu hàn,thấm cacbon
– Thép sôi : là thép oxi hóa kém ,thép này mềm,dẻo ,dễ dập nguội,không dùng thép sôi để đúc định hình vì sẽ sinh bọt khí làm giảm chất lượng,ngoài ra cũng ko đựoc dùng thép sôi để làm chi tiết thấm cacbon vì bản chất hạt lớn
– Thép bán lặng : là thép chiếm vị trí trung gian của 2 loại thép trên ( thép lặng và thép sôi ),dùng để thay thế cho thép sôi
Đối với thép phân loại theo số oxi hóa thì kí hiệu được viết sau cùng của mác thép : thép lặng thường kí hiệu bằng chữ ( l ),tuy nhiên đối với thép lặng thì người ta bỏ qua kí hiệu này,thép sôi kí hiệu là chữ cái : s ,còn thép bán lặng kí hiệu bằng chữ: n ( theo kí hiệu Việt nam )
Thép chất lượng bình thường còn đựơc chia ra thành 3 nhóm nhỏ hơn đó là:
- Thép nhóm A : Dựa theo tính chất cơ học
- Thép nhóm B : Dựa theo tính chất hóa học
- Thép nhóm C : Bảo đảm cả tính chất hóa học và tính chất cơ học
Dựa vào sự phu thuộc của các chỉ tiêu tiêu chuẩn ( giới hạn bền σ,độ giãn tương đối δ%,giới hạn lưu thông δт, Sư uốn cong thành ở trạng thái lạnh ) thép trong mối nhóm được chia thành nhiều loại ,và được kí hiệu bằng các chữ cái latinh.
Phân loại mác thép theo TCVN và TC Nga:
Tiêu chuẩn Việt Nam
Theo TCVN 1765 – 75: Thép được kí hiệu bằng chữ cái CT,gồm 3 phân nhóm A,B,C trong đó A là chủ yếu
-Phân nhóm A: CTxx, Bỏ chữ A ở đầu mác thép chẳng hạn CT38, CT38n, CT38s là 3 mác có cùng σ > 38kG/mm2 hay 380MPa ,song ứng với 3 mức khử ôxi khác nhau: lặng,bán lặng và sôi ứng với CT38, CT38n, CT38s
-Phân nhóm B: Qui định thành phần ( tra sổ tay ) BCT380,14-0,22)C-(0,3-0,65)Mn
-Phân nhóm C: Qui định cả hai tính chất : cơ tính và thành phần hóa học,
Ví dụ : mác thép CCT38 có cơ tính của mác CT38 ,và có thành phần của mác BCT38.
Theo TCVN 1766-75: Qui định các mác thép kết cấu cacbon chất lượng tốt để chế tạo máy :- Cxx. Ví dụ: C40 là mác có khoảng 0,40%C (0,38 -0,45%), chất lượng tốt,nên lượng P va S < 0,040%, C40A, là mác có chất lượng cao P, S < 0,030%.
Theo TCVN 1822-76: Thép dụng cụ cacbon bằng CD (C là cacbon, D là dụng cụ) với số tiép theo chỉ lượng cacbon trung bình tính theo phần vạn – CDxx ho^c CDxxx.
Ví dụ : CD80 va CD80A là hai mác thép có khoảng 0,80%C (0,75-0,84%) nhưng với chất lượng tốt và cao.
Tiêu chuẩn của Nga:
Thép chất lượng bình thường:
Kí hiệu bằng chữ cái : CT và số hiệu mác thép từ 0-6 phụ thuộc vào tính chất hóa học và tính chất cơ học ,Thành phần caccon trong hỗn hợp càng lớn và độ bền của thép càng cao thì số kí hiệu mác thép sẽ càng lớn.Để phân cấp bậc thép ngừoi ta còn ghi ở sau cùng mác thép các số tương ứng với bậc của thép,thường thì cấp bậc 1 chúng ta ko ghi,phía trước của mác thép ghi nhóm cúa thép tương ứng (A,B,C),thép nhóm A sẽ ko ghi
Ví dụ : + CT1n2 : Thép cacbon chất lượng bình thuờng ,thép sôi,số kí hiệu mác thép là 1,bậc 2,thép thuộc nhóm A
+ BCT5 : Thép cacbon chất lượng bình thường,kí hieụe mác thép 5,thép lặng,thép nhóm B
• Thép chất lượng tốt : mác thép đựợc chia ra thành các loại như sau :
Ở đầu tiên của mác thép sẽ được kí hiệu bằng các chứ số chỉ thành phần của cacbon tong thép,đó là giá trị phần trăm trung bình của cacbon
a) Phần trăm thép tính theo hàng trăm : chứa không quá 0,65 % cacbon
Ví dụ : – 0,5n : thép caccon chất lượng tốt,thép sôi,thành phần cacbon là 0,05 %
– 60 : thép cacbon chất lượng tốt,thép lặng,chứa 0,6 % cacbon trong hỗn hợp thép
b) Phần trăm tính theo hàng chục : đối với thép dụng cụ,them vào chữ cái Y
Y7 : Thép dụng cụ,thép chất lượng chứa 0,7 % cacbon,thép lặng ( tất cả các thép dụng cụ đều khử rất tốt oxi )
Một số nguyên tố tham gia vào thành phần của mác thép ( viết theo kí tự của Nga ) :
А – Nitơ К – Koban Т – Titan Б – Niobi Ф- vanadi
В – Vonfram Н – Niken Х – Crom Г – mangan
П – Photpho Д -Đồng Р – bor Ю – Nhôm
Е -Selen С – kẽm
Thép chất lượng cao và chất lượng cao đặt biệt:
Mác thép kí hiệu tương tự như thép chất lượng tốt,nhưng kết thúc mác thép chất lượng cao chúng tag gh them chữ cái A nữa .và sau cùng mác thép chất lượng cao đặt biẹt chúng tag hi them chữ cái “Ш”. ( theo kí hiệu Nga )
Ví dụ :
У8А : Thép dụng cụ chất lượng cao,chứa 0,8 % cacbon trong thành phần
30ХГС-III : Thép chất lượng cao đặt biệt,chứa 0,3% cacbon và từ 0,8%-1,5 % crom,kẽm và mangan mối loại
