TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU KẾT CẤU THÉP
1. Quy trình tạo thép
Quặng sắt ---> Sắt không nguyên chất (thường chứa 1.7%C nên gọi là gang) --> lò luyện để giảm hàm lượng Cacbon ---> Thép.
Dựa vào tính chất vật lý, khả năng chịu ăn mòn, thép được chia thành 3 loại chính: Thép cacbon – Thép hợp kim – Thép mạ.
2. Thép cacbon
Thép cacbon có thành phần chính là Fe- C không có các hợp kim khác, được chia thành 2 loại:
Thép cacbon thấp: Hàm lượng mc < 0,22%. Thép mềm dẻo, dễ hàn nên thường ứng dụng trong thân xe ô tô, thép kết cấu.
Thép cacbon vừa và cao: Hàm lượng 0,22% < mc< 1.7. Thép chịu mài mòn tốt, độ cứng cao nên thường ứng dụng vào trục khuỷu, bánh răng, dụng cụ cắt, lò xo yêu cầu độ bền cao.
Ví dụ về ứng dụng:
Thép có hàm lượng cacbon 0.10% được ứng dụng sản xuất tấm ô tô, đinh và dây điện.
Thép có hàm lượng cacbon 0.20% ứng dụng sản xuất ống thép, thép kết cấu và thép tấm.
Thép có hàm lượng cacbon 0.27% – 0.34% được ứng dụng sản xuất các bộ phận máy móc, bánh răng, bulong, trục.
Thép có hàm lượng cacbon 0.37 – 0.44 ứng dụng sản xuất trục khuỷu, khớp nối và bộ phận đầu nguội.
Ảnh: Minh họa
>> Liên hệ để nhận tư vấn giải pháp chuyển giao công nghệ sản xuất <<
3. Thép hợp kim
Thép hợp kim là thép mà ngoài thành phần chính là Fe, C còn có thêm các thành phần kim lọai khác như Cr, Ni, Mn… Thép hợp kim được chia thành 2 loại chính:
Thép hợp kim thấp: Lượng kim lọai thêm vào < 2,5%.
Thép hợp kim vừa và cao: Lượng kim lọai thêm vào > 2,5%.
Thép hợp kim có độ bền, độ sáng bóng, khả năng chống oxi hóa của môi trường (không gỉ, chống ăn mòn trong axit, badơ, muối) tốt hơn thép cacbon nhiều lần. Chúng thường ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực gia công cơ khí như: Chế tạo máy, chế tạo dụng cụ, làm khuôn đúc công nghiệp….
Ảnh: Minh họa
4. Thép mạ
Thép mạ là thép cacbon được phủ thêm một lớp mạ kim loại bảo vệ (chống ăn mòn) bên ngoài. Thép có thể được mạ bằng Kẽm, Niken hoặc Crom. Tuy nhiên, trong thép kết cấu, thép mạ kẽm là phổ biến nhất vì các đặc tính sau:
Giá thành thấp: Thép mạ kẽm có chi phí sản xuất thấp hơn nhiều so với các các loại thép mạ khác, chính vì thế giá thành của vật liệu này cũng không cao.
Độ bền tương đối tốt: Thép mạ kẽm có khả năng ngăn chặn sự hình thành rỉ sét trên bề mặt của thép cho nên sản phẩm có độ bền tương đối tốt.
Dễ dàng kiểm tra, đánh giá: Thép mạ kẽm là sản phẩm mà bạn có thể dễ dàng kiểm tra chất lượng qua thị giác hoặc một số cách thử khác một cách đơn giản.
Hiện nay, có hai phương pháp mạ kẽm: mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm điện phân.
4.1 Thép mạ kẽm nhúng nóng
Mạ kẽm nhúng nóng hay còn gọi là phương pháp nhúng kẽm. Đây là phương pháp mạ kẽm tốt nhất hiện nay.
Ưu điểm:
- Lớp mạ bám chắc trên bề mặt sản phẩm cả bên trong và bên ngoài
- Lớp mạ dày từ 70 – 90 micron
- Lớp mạ kẽm bền với thời gian lên đến 10 năm
Nhược điểm:
- Giá thành cao
- Lớp kẽm phủ bề mặt không sáng bóng bằng phương pháp điện phân
4.2 Thép mạ kẽm điện phân
Ưu điểm:
- Bề mặt sáng bóng và mịn hơn so với thép nhúng nóng.
- Giá thành rẻ hơn
- Không bị ảnh hưởng của nhiệt khiến sản phẩm bị cong vênh.
Nhược điểm:
- Lớp kẽm bám mỏng hơn chỉ từ 20 – 30 micron.
- Lớp mạ kẽm chỉ bám trên bề mặt ngoài đối với các loại thép rỗng bên trong.
- Độ bền lớp mạ kẽm chỉ được 2 – 5 năm khi để ngoài trời.
- Thép kết cấu thường đi từ thép cacbon có hàm lượng Cacbon thấp. Những sản phẩm của thép kết cấu là thép hình U, C, I…, các loại thép hộp chữ nhật, thép hộp vuông và thép ống. Chúng có ưu điểm: khả năng chịu lực tốt, dễ dàng vận chuyển và tháo lắp.
- Thép kết cấu gồm 2 loại: Thép mạ kẽm và thép đen. Thép mạ kẽm có khả năng chống lại sự ăn mòn từ các yếu tố môi trường. Thép đen khả năng chống lại sự ăn mòn kém hơn so với thép mạ kẽm. Nhưng bù lại chúng có giá thành rẻ hơn.
Trên đây là một số kiến thức cơ bản về vật liệu kết cấu thép. Để biết thêm chi tiết, hãy liên hệ với Trung tâm thực nghiệm Megarad để được giải đáp những thắc mắc nhé!
>> Xem thêm các bài báo chuyên ngành của chúng tôi <<
Mọi thông tin vui lòng liên hệ:
Trung tâm nghiên cứu phát triển vật liệu mới Mega Việt Nam
Văn phòng: Tầng 2, A2-IA20, KĐT Nam Thăng Long, đường Phạm Văn Đồng, P. Đông Ngạc, Q. Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội, Việt Nam.
Trung tâm nghiên cứu: Số 74 - đường Kênh Giữa - thôn Nhuế - xã Kim Chung - huyện Đông Anh - Tp. Hà Nội - Việt Nam.
Website: megaradcenter.com
Tel/Fax: (+84) 24 375 89089 / (+84) 24 375 89098
Email: contact@megavietnam.vn
