Thép hợp kim là gi? Tìm hiểu tất tần tật về thép hợp kim

Ngày nay có rất nhiều loại thép thông dụng phổ biến như théo cây xây dựng, thép hình, thép mạ kẽm… Nhưng có một loại thép mà không phải ai cũng biết và hiểu rõ về nó đó là thép hợp kim. Vậy thép hợp kim là gì? Tất cả những gì liên quan đến thép hợp kim hãy cùng tìm hiểu qua bài viết sau nhé.

Thép hợp kim là gì

Trong rất nhiều các loại thép hiện nay, chúng ta có thể thấy thép hợp kim chính là loại nổi bật nhất. Cùng xem thép hợp kim được cấu tạo thành phần ra sao.

Thép hợp kim kết cấu như thế nào?

Với thành phần chính là sắt và cacbon được nấu pha trộn với các nguyên tố hóa học khác (đồng, mangan, niken,…) Với tổng hợp nguyên tố thêm vào khoảng từ 1,0% đến 50% tổng khối lượng hỗn hợp. Để cải thiện chất lượng thép thành phẩm. Thay đổi độ cứng của thép tùy theo số lượng khác nhau của các nguyên tố và tỉ lệ của chúng trong thép. Độ đàn hồi, tính dễ uốn, sức bền và khả năng chống oxy hóa của thép cũng phụ thuộc vào số lượng nguyên tố trong thép hợp kim.

Ký hiệu thép hợp kim

Theo tiêu chuẩn Việt Nam nguyên tắc ký hiệu thép hợp kim theo trật tự như sau:

– Thép có 0,36 – 0,44%C, 0,80 – 1,00%Cr sẽ được ký hiệu là 40Cr.

– Thép có 0,09 – 0,16%C, 0,60 – 0,90%Cr, 2,75 – 3,75%Ni sẽ được ký hiệu là 12CrNi3.

– Thép có 1,25 – 1,50 %C, 0,40 – 0,70 %Cr, 4,5 – 5,5 %W sẽ được ký hiệu là 140CrW5 hay đơn giản chỉ là CrW5.

– Thép có 0,85 – 0,95%C, 1,20 – 1,60 %Si. 0,95 – 1,25 %Cr sẽ được ký hiệu là 90CrSi.

Thép hợp kim theo tiêu chuẩn Việt NamNhư vậy trên nguyên tắc rất dễ hiểu này có thể ký hiệu mọi thép theo thành phần của chúng mà không có những trùng lặp quan trọng. Nguyên tắc này được sử dụng để ký hiệu các thép khi cần thiết phải rút gọn cách biểu thị thành phần hóa học.

Đặc tính cơ bản của thép hợp kim

Sau đây cùng tìm hiểu các đặc tính vượt trội của thép hợp kim. Đặc biệt khi so với thép cacbon. Thép cacbon tương đương được mang ra đối chứng phải là loại có cùng thành phần cacbon với thép hợp kim đã cho.

Cơ tính

Do tính thấm tôi cao hơn nên sao với thép cacbon thép hợp kim có độ bền cao hơn hẳn. Điều này thể hiện đặc biệt rõ ràng ở thép sau khi tôi + ram. Tuy nhiên cần chú ý đến hệ quả sau khi tận dụng những ưu điển này:

– Khi ở trạng thái không tôi + ram. Thép hợp kim cũng không bền hơn so với thép cacbon là bao nhiêu. Cho nên khi dùng thép hợp kim thì phải qua luyện nhiệt tôi + ram.

– Tuy đạt độ bền cao hơn nhưng thường có độ dẻo, độ dai thấp hơn. Do vậy phải chú ý đến mối quan hệ ngược này để có xử lý thích hợp (bằng ram). Mặc dầu có ưu điểm về độ bền, nói chung thép hợp kim có tính công nghệ kém hơn thép cacbon (trừ tính thấm tôi).

Tính chất vật lý, hóa học

Bằng cách đưa vào thép các nguyên tố khác nhau với lượng lớn quy định. Có thể tạo ra cho thép các tính chất đặc biệt:

– Không gỉ, chống ăn mòn trong axit, badơ, muối.

– Từ tính đặc biệt hoặc không có từ tính.

– Giãn nở nhiệt đặc biệt…

Như vậy có thể thấy rằng, thép hợp kim là vật liệu cần thiết. Không thể thiếu cho những ngành kỹ thuật quan trọng đòi hỏi các tính chất cao hoặc khác với thông thường.

Phân loại thép hợp kim

Có hai loại chính hiện nay được phân loại của thép hợp kim đó là hợp kim thấp, và hợp kim cao. Trong đó hợp kim thấp chính là loại thép thông dụng được sử dụng nhiều nhất trên thị trường và trong cuộc sống hiện nay.

Thép hợp kim cao

Thép hợp kim cao là loại thép có các nguyên tố được nêu ở trên chiếm hàm lượng. khối lượng lớn hơn 10% khối lượng của thép tạo ra (thường là họ mactenxit hay austenit).

Thép hợp kim thấp

Thông thường bao gồm các nguyên tố crom, silic, bo, mô lip đen, mangan,… Được thêm vào tạo nên thép hợp kim thấp. Tất các các nguyên tố này có hàm lượng thấp không vượt quá 10% (thường là thép peclit). Đối với các nước phương tây (Nga và Trung Quốc thì hợp kim thấp phải có hàm lượng các nguyên tố trên dưới 2.5% còn trên 2.5% dưới 10% là hợp kim trung bình).

Ứng dụng của thép hợp kim là gì

Do có nhiều đặc tính tốt nên người ta thường ưu tiên sử dụng thép hợp kim để chế tạo các sản phẩm phục vụ nhu cầu trong cuộc sống. Người ta có thể sử dụng thép hợp kim để sản xuất các sản phẩm có yêu cầu độ cứng cao như:

– Sử dụng cho các công trình xây dựng.

 – Thép hợp kim được sử dụng rộng rãi trong cơ khí chế tạo máy, linh kiện ô tô , thiết bị hàng hải , …

 – Làm các loại trục: Trục động cơ , trục cán rèn các trục chịu tải trọng vừa và nhẹ , làm trục.

 – Làm bánh răng truyền động, bánh răng siêu tăng áp,  trục bánh răng.

 – Làm thớt đỡ, con lăn, tay quay, bù lông , thanh ren , gia công chi tiết máy móc..

 –  Dùng để chế tạo các chi tiết chịu trọng tải cao trong các kết cấu thép.

– Chế tạo xe, tàu biển.

– Chế tạo công cụ, dao cắt, dây xích công nghiệp.

Khi muốn xây dựng một công trình điều đáng quan tâm đầu tiên chính là tiêu chuẩn thép xây dựng. Bởi nếu thép mua đạt tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam hoặc quốc tế sẽ đảm bảo cho công trình được vững chắc, đảm bảo an toàn kĩ thuật. Thuận lợi trong quá trình thi công xây dựng và đạt hiệu quả cao về chất lượng công trình.

Phân biệt thép hợp kim và thép không gỉ

Thép không gỉ hay được gọi là thép inox. Là một loại hợp kim có thành phần chính là sắt và một số thành phần kim loại khác như Crom (tối thiểu là 10,5%), Niken, molypden, Niobium…Khi Crom tiếp xúc với không khí sẽ sinh ra một lớp màng mỏng trên bề mặt. Lớp màng này không nhìn thấy được bằng mắt thường, trong khi bề mặt thép vẫn láng bóng.

Giữa thép hợp kim và thép không gỉ điểm khác nhau lớn nhất là khả năng chống gỉ. Đúng như cái tên thép không gỉ có khả năng chống gỉ tốt hơn so với thép hợp kim. Khi để ở môi trường bên ngoài cả hai đều bị oxi hóa tùy vào thành phần hóa học trong mỗi hợp kim.Tuy nhiên do thép không gỉ có chứa crom và các thành phần kim loại khác. Giúp thép không gỉ chống lại gỉ sét tốt hơn.

Thép không gỉ có chi phí cao hơn so với thép hợp kim. Giá của thép không gỉ luôn luôn cao hơn so với thép hợp kim. Bởi hầu hết các thành phần chống gỉ như Crom, Niken, Mangan, và các thành phần khác đều có mặt trong thép không gỉ. Những kim loại đó đã đẩy phí của thép không gỉ cao hơn so với thép hợp kim.

Trên đây là toàn bộ thông tin chi tiết về thép hợp kim. Bạn chắc đã hiểu được thép hợp kim là gì và tất cả những đặc tính ứng dụng liên quan đến thép hợp kim. Hi vọng với những thông tin này bạn đã có thêm kiến thức về cho bản thân mình.