Thép là gì? Phân loại thép dựa trên những tiêu chí nào? Ứng dụng của thép ra sao?

Thép là một loại vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong ngành cơ khí. Những đặc tính cơ tính của thép như khả năng biến dạng và độ bền cao, độ bền kéo tốt giúp cho thép có thể ứng dụng tốt trong nhiều sản phẩm và vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống. Trong bài viết này, hãy cùng Minh Phúc tìm hiểu Phân loại thép ra sao? và những ứng dụng của thép trong cuộc sống nhé!

Định nghĩa ” Thép là gì? “

Thép là gì? Thép có tên tiếng anh là (Steel) là một loại hợp chất kim loại với thành phần chính là Fe (sắt) và được nung chảy với C (cacbon) cùng với một số nguyên tố khác.

Các nguyên tố khác trong thép đóng những vai trò và ảnh hưởng nhất định lên tính chất và đặc điểm riêng của thép. Dựa vào đó, người ta có thể phân loại thép ra đến 3000 loại khác nhau.

Tính chất hóa học của thép

Thép có những tính chất hóa học như thế nào?

• Thép có tính dẫn điện, dẫn nhiệt mạnh và có màu ánh kim.
• Ở nhiệt độ 500 – 600 độ C thép sẽ trở nên dẻo dai. Ngược lại, khi ở nhiệt độ -10 độ C thì tính dẻo của thép bị giảm và khi đạt tới -45 độ C thì thép giòn và dễ nứt hơn.
• Thép là loại vật liệu dễ định hình, tính tổng hợp cao với công dụng đa dạng trong đa lĩnh vực, đặc biệt trong các ngành công nghiệp, cơ khí,…
• Nếu thép có hàm lượng Cacbon càng cao thì độ cứng và bền của thép càng cao nhưng lại khá giòn, dễ gãy, khó uốn và gia công hơn. Ngược lại, hàm lượng Cacbon càng thấp thì độ dẻo càng tăng.

Trên thị trường Việt Nam, Phân loại thép theo tiêu chí nào?

Hiện nay người ta thường phân loại thép theo một số tiêu chí nhất định như: thành phần hóa học, hàm lượng các nguyên tố kim loại, theo mục đích sử dụng,…

Phân loại thép theo hàm lượng Cacbon

Trước hết là phân loại thép dựa vào hàm lượng Cacbon. Khi tăng hàm lượng Cacbon, thép sẽ thay đổi tính chất của nó: độ dẻo giảm, cường độ chịu lực và độ giòn tăng và ngược lại. Và dựa trên hàm lượng cacbon đó mà ta phân loại thép thành 3 loại:

• Thép Các bon thấp: Có hàm lượng Cacbon trung bình không được vượt quá 0,25%. Độ dẻo dai cao nhưng độ bền thấp.
• Thép Các bon trung bình: Có hàm lượng Cacbon trung bình từ 0,25 đến 0,6%. Độ bền và độ cứng cao, dùng để chế tạo các chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh và chịu va đập cao.
• Thép Các bon cao: Có hàm lượng Cacbon trung bình từ 0,6 đến 2%. Dùng để chế tạo các dụng cụ cắt, khuôn dập, dụng cụ đo lường,…

Phân loại thép theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại thêm vào

Để tạo ra những loại thép có tính chất vật lý và kỹ thuật phù hợp, người ra sẽ thêm những nguyên tố kim loại khác như mangan (Mn), crôm (Cr), niken (Ni), nhôm (Al), đồng (Cu),… Dựa trên hàm lượng các nguyên tố kim loại khác mà người ta phân loại thép thành 3 loại:

• Thép hợp kim thấp: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác thấp hơn 2,5%.
• Thép hợp kim vừa: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác từ 2,5 đến 10%.
• Thép hợp kim cao: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác lớn hơn 10%.

Phân loại thép theo mục đích sử dụng

Tùy thuộc vào những mục đích khác nhau mà chúng ta còn có thể phân loại thép theo mục đích sử dụng:

• Thép kết cấu: Độ bền, dẻo dai cao, chịu lực, chịu tải khối lượng lớn, chuyên dùng để sản xuất, chế tạo và sử dụng trong ngành xây dựng, lắp ráp và cơ khí.
• Thép dụng cụ: Độ cứng cao, bền, chịu lực và chống ăn mòn tốt, chuyên dùng để chế tạo dụng cụ gia dụng, thiết bị đo lường, máy cắt, gọt,…
• Thép có tính chất vật lý đặc biệt: Từ tính, hệ số nở dài thấp,… rất có ích trong một số trường hợp như để tạo nên thép kỹ thuật điện.
• Thép có tính chất hóa học đặc biệt: Thép chịu nóng, thép không gỉ, thép bền nóng,…

Phân loại thép theo chất lượng thép

Chất lượng Thép ngoài Cacbon còn được giám định qua tỷ lệ % 1 số tạp chất khác như Lưu Huỳnh (S) và Photpho (P). Tỷ lệ tạp chất càng thấp, chất lượng thép càng cao và chúng ta có phân loại thép ra như sau:

• Thép chất lượng bình thường: Có chứa 0,06% S và 0,07% P, năng suất thép cao và giá thành rẻ, được dùng để chế tạo sắt thép xây dựng.
• Thép chất lượng tốt: Có chứa 0,035% S và 0,035% P, được luyên ở lò mactanh và lò điện hồ quang, được dùng để chế tạo máy móc.
• Thép chất lượng cao: Có chứa 0,025% S và 0,025% P, được luyện ở lò điện hồ quang dùng nguyên liệu chất lượng cao.
• Thép chất lượng rất cao (cao đặc biệt): Có chứa 0,025% P và 0,015% S, được luyên ở lò điện hồ quang, sau đó được tinh luỵện tiếp tục bằng phương pháp đúc chân không bằng điện xỉ.

Phân loại thép theo mức độ oxi hóa

Dựa trên mức đổ khử oxi có triệt để hay không, chúng ta phân loại thép ra như sau:

• Thép lặng (l): thép oxi hóa hoàn toàn, chứa 0,15-0,35% Silic (Si). Độ cứng cao, bền, khó dập nguội, không bị rỗ khí khi đúc nhưng co lõm lớn, không được đẹp lắm, dùng cho các kết cấu hàn chảy, thấm cacbon.
• Thép sôi (s): thép oxi hóa kém. Mềm, dẻo, dễ dập nguội, không dùng thép sôi để đúc định hình, làm các kết cấu hàn chảy vì sẽ sinh bọt khí làm giảm chất lượng, ngoài ra cũng ko được dùng thép sôi để làm chi tiết thấm cacbon vì bản chất hạt rất lớn.
• Thép bán lặng (n): thép oxi hóa nằm giữa thép lặng và thép sôi. Dùng để thay thế cho thép sôi.

Các loại kết cấu thép thường gặp trong xây dựng

Trong xây dựng và gia công cơ khí sẽ có các loại thép thường gặp sau đây:

• Thép lá: Thép đã được cán mỏng (dày 4 – 160 mm, dài 6 – 12m, rộng 0.5 – 3.8m), chế tạo thành tấm hoặc cuộn.
• Thép hình H, I, U: được tạo hình theo các hình chữ H, U, I, T,… bằng cách gia công nhiệt, gia công cơ học nóng hoặc gia công cơ học nguội.
• Thép hộp: Được hình thành từ các tấm thép (tôn) lớn có độ dày tùy chọn, sau đó đi qua hàng loạt khuôn theo những hình dạng mong muốn để ra được thành phẩm cuối cùng. Phân loại thép hộp được dựa theo hình dạng mặt cắt của chúng là thép hộp vuông và thép hộp chữ nhật.
• Thép tròn rỗng (thép ống): Có cấu trúc rỗng bên trong, thành thường khá mỏng, tuy nhiên lại có độ bền và khả năng chịu lực rất cao. Ngoài ra thép ống rất dễ uốn dẻo nên phù hợp với những công trình có các đoạn gấp khúc.
• Thép tấm (thép cuộn): Bề mặt trơn hoặc có gân dưới dạng cuộn tròn, được sản xuất bằng một quy trình tinh luyện phức tạp, đòi hỏi trình độ kỹ thuật và công nghệ khá cao.

Ứng dụng của thép vào cuộc sống hện đại ngày nay

Ngày nay, thép có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống, gần như chúng ta không thể sống thiếu thép trong đời sống hàng ngày.

Trong ngành xây dựng, cơ khí

Ứng dụng quan trọng nhất của các loại thép trong ngành xây dựng đó là được sử dụng để làm bê tông cốt thép. Sử dụng thép trong xây dựng sẽ gia tăng sự kiên cố, chắc chắn cho công trình của bạn. Bên cạnh đó, thép còn được sử dụng để xây dựng các công trình hạ tầng cơ sở, công trình giao thông để phục vụ nhu cầu của người dân.

Trong ngành công nghiệp đóng tàu

Một trong những ứng dụng của thép nữa đó chính là sử dụng trong ngành công nghiệp đóng tàu. Nhờ độ bền cao, khả năng chịu nhiệt và mài mòn tốt người ta thường sử dụng thép để đóng tàu thuyền. Đặc biệt phần vỏ tàu là nơi sử dụng nhiều thép nhất để tăng tuổi thọ của tàu.

Lời kết

Trên đây là bài viết của Minh Phúc về phân loại thép và ứng dụng của thép trong cuộc sống. Qua đây có thể thấy được ngành công nghiệp thép ngày càng hoàn thiện và đổi mới để cho ra những loại thép có đặc tính nổi trội hơn, tính ứng dụng cao hơn trong cuộc sống. Cùng theo dõi những thông tin bổ ích qua những bài viết tiếp theo của Sắt Mỹ Thuật Minh Phúc nhé. Xin chào và hẹn gặp lại.

Cùng tham khảo thêm một số sản phẩm đẹp tại Minh Phúc:

? Khám phá 50+ mẫu khung cửa sắt, lan can cửa sổ, khung cửa sổ sắt độc đáo

? Mãn nhãn trước 100+ mẫu hàng rào đẹp đơn giản phù hợp cho nhà cấp 4

? Minh Phúc giới thiệu TOP 10 mẫu giá để chậu hoa bằng sắt đẹp