Thành Phần Quan Trọng Quyết Định Tính Chất Của Thép

Thép là một hợp kim chứa sắt, cacbon và một số nguyên tố khác. Trên thế giới có hơn 3000 loại thép khác nhau. Hằng năm, để đáp ứng nhu cầu phát triển đa dạng của con người, các nhà nghiên cứu đã phát minh và sáng chế ra nhiều loại thép mới với các tính năng và đặc điểm vượt trội, có thể giải quyết được nhiều vấn đề mà các loại thép trước đó không đáp ứng được.

Mỗi chủng loại thép có nhiều mác thép khác nhau. Các mác thép khác nhau về đặc điểm vật lý và hóa học do có sự điều chỉnh về thành phần và tỉ lệ nguyên vật liệu được thêm vào trong quá trình sản xuất. Các nhà sản xuất kiểm soát tỉ lệ tham gia của các nguyên tố này nhằm tạo ra các mắc thép như ý muốn.

1. Đặc tính của thép  

  • Tính dẻo.
  • Tính bền.
  • Tính cứng.
  • Khả năng chống oxi hóa của môi trường.
  • Khả năng đàn hồi.
  • Tính hàn

​Các đặc điểm và tính chất kể trên được quyết định bởi các nguyên tố hóa học như cacbon, nitơ, niken, mangan, sắt, lưu huỳnh…Lượng cacbon có mặt trong thép càng giảm thì độ dẻo của thép càng tăng. Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên giúp thép cứng hơn, đồng thời làm giảm tính dễ uốn và giảm tính hàn. Hàm lượng carbon trong thép tăng lên cũng kéo theo giảm nhiệt độ nóng chảy của thép.

2. Phân loại thép và tỉ lệ các thành phần có mặt trong thép

a. Thép các bon: Ngoài sắt và cacbon, thép cacbon còn có chứa thành phần khác như:

  • Mangan (Mn): thông thường hàm lượng mangan chiếm 0,4 – 0,65%, ít hơn 1,5% sẽ giúp thép không bị giòn.
  • Silic (Si):  hàm lượng silic trong thép cacbon khoảng 0,12 – 0,3%, nếu hàm lượng Silic dư làm khả năng chống ăn mòn và tính dễ hàn của thép giảm.
  • Lưu huỳnh (S), Phốtpho (P): hàm lượng không quá 0,07% đối với kết cấu thông thường, và không quá 0,05% đối với các kết cấu quan trọng.

b. Thép hợp kim: Để tăng cường độ, tính dai, tính năng cơ học và khả năng chống gỉ của thép, người ta cho thêm các nguyên tố kim loại như đồng (Cu), crôm (Cr), niken (Ni)…

3. Vai trò của các thành phần hợp kim quyết định tính chất của thép

  • CROM (Cr) là thành phần quan trọng giúp thép có khả năng chống lại sự oxi hóa từ môi trường, thông thường thành phần crom được điều chỉnh theo một tỉ lệ thích hợp trong hợp kim. Tỉ lệ crom có mặt trong thép từ 10.5% – 26%. hàm lượng crom càng nhiều thì khả năng chống gỉ càng cao. Lớp Crom được thêm vào giúp tạo ra một lớp màng bảo vệ trong suốt trên bề mặt thép mà mắt thường không nhìn thấy được. Lớp màng này không làm mất đi tính sáng bóng của thép.​
  • CACBON (C): cacbon có mặt trong thép giúp tăng khả năng chịu ăn mòn, tạo đặc tính cứng và bền cho thép.
  • NIKEN (Ni): niken có mặt trong thép giúp thép bền và dẻo dai hơn.
  • MANGAN (Mn): Mangan được thêm vào thép nhằm khử oxi hóa trong quá trình nấu chảy để ngăn ngừa hình thành các chất bẩn sunfua sắt làm cho thép bị nứt.
  • SILIC(Si) VÀ ĐỒNG (Cu): được thêm vào một lượng nhỏ nhằm chống lại sự ăn mòn của axit sunfuric (H2SO4).
  • NITƠ (Ni): khi hàm lượng cacbon thấp sẽ giảm tính bền của thép, nitơ được thêm vào trong trường hợp này để tăng thêm độ bền cho thép.
  • MOLYDEN (Mo): là chất phụ gia được thêm vào nhằm chống hiện tượng mòn lỗ chỗ bề mặt và mòn kẻ nứt.
  • LƯU HUỲNH (S): lưu huỳnh được thêm vào giúp tăng hiệu suất gia công. Tuy nhiên, người ta thêm lưu huỳnh với một hàm lượng nhỏ bởi vì sự có mặt của lưu huỳnh là một trong những nguyên nhân xuất hiện sunfua bẩn.

 

Trên đây là những thành phần kim loại quan trọng quy định tính chất của thép mà các nhà nghiên cứu đã dày công tìm ra. Những thành phần này đã góp phần tạo nên những đặc điểm ưu việt cho các sản phẩm như dao, kéo, bàn ghế tồn tại bền vững với thời gian, chống chịu được những tác động của môi trường, dựng nên những tòa nhà cao tầng bền vững, đứng sừng sững cả trăm năm…

Trả lời

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