Thép hợp kim là gì ? Đặc tính và ứng dụng

Thép hợp kim là gì ? Khái niệm, đặc tính, ứng dụng ? Là các vấn đề được đông đảo quý khách hàng đặt câu hỏi cho Hùng Phát Steel gần đây. Vậy nên dưới bài viết này Hùng Phát steel sẽ tổng hợp các thông tin cơ bản và giải đáp một cách chi tiết nhất về loại vật liệu này và cách phân biệt giữa các vật liệu tương đồng nhau (như thép carbon, thép không rỉ)

Khái niệm Thép hợp kim

Thép hợp kim là thép (với thành phần chủ yếu là sắt và carbon) được nung nấu và kết hợp với các nguyên tố hoá học khác (như đồng, mangan, niken, crom, silic.v.v..) với tổng lượng nguyên tố thêm vào nằm khoảng từ 1,0% đến 50% tổng khối lượng hỗn hợp để cải thiện chất lượng thép thành phẩm.

Tuỳ vào số lượng khác nhau của các nguyên tố và tỷ lệ % của các nguyên tố trong thép và nhu cầu của người dùng mà chúng ta sẽ tạo ra được thép thành phẩm có sự biến đổi về độ cứng, độ đàn hồi, tính dễ uốn, độ bền dẻo và khả năng chống oxy hóa.

Tại Nga, Trung Quốc và một số nước phương đông, thép hợp kim được chia làm 3 nhóm: hợp kim thấp, hợp kim trung bình và hợp kim cao. Ở phương Tây chỉ phân biệt hai loại thấp và cao. Sự khác nhau giữa hai loại này không có sự ranh giới rõ ràng.Theo tiêu chuẩn của Nga, thép hợp kim thấp có tổng lượng hợp kim nhỏ hơn 2,5%, ở thép hợp kim cao tỉ lệ này lớn hơn 10%. Phổ biến nhất, cụm từ “thép hợp kim” dùng để đề cập đến thép hợp kim thấp.

Đặc tính nổi bật của hợp kim

Đặc tính vật lý và hóa học: Đặc tính chung của vật liệu này là khả năng chống rỉ và chống ăn mòn mạnh bằng việc thêm một số loại nguyên tố khác nhau theo tỉ lệ phù hợp thì hợp kim sẽ sở hữu một số tính chất như : sự giãn nở nhiệt, sự từ tính, hoặc không có từ tính.

Khả năng chịu lực: vật liệu này có khả năng chịu lực tốt và độ bền cao (so với thép carbon)

Khả năng chịu nhiệt: khả năng chịu nhiệt tốt >200 độ C, thì thép hợp kim vẫn duy trì được khả năng chịu lực và chịu nhiệt rất tốt.

Các loại nguyên tố hợp kim thông dụng, gồm:

Nguyên tố Mangan: tinh chỉnh trong quá trình nhiệt luyện, giúp làm nguội với tốc độ nhanh hơn và giảm được nguy cơ nứt nẻ thép thành phẩm.

Nguyên tố Crom (Chromium): Giúp thép thành phẩm có độ cứng hơn, bền hơn, bóng hơn, tăng khả năng chống lại sự mài mòn. (Thép không rỉ là thép có chứa >11% nguyên tố Crom).

Nguyên tố Molypden & Vanadium: Giúp dễ gia công hơn, thép thành phẩm cũng cứng hơn, bền hơn, bóng đẹp hơn và tăng khả năng chống ăn mòn.

Phân loại theo tỉ lệ % nguyên tố hợp kim

Để đơn giản và dễ phân biệt thì vật liệu này sẽ chia làm 2 loại:

1.Thép hợp kim cao:

Là loại thép thành phẩm có chứa >10% các nguyên tố hợp kim (loại này thường ít phổ biến trên thị trường thép)

2.Thép hợp kim thấp:

Là loại thép thành phẩm có chứa <10% các nguyên tố hợp kim, loại này là loại phổ biến và thông dụng trên thị trường sắt thép.

Phân loại theo công dụng:

Thép kết cấu : Là dòng thép chuyên để sản xuất các chi tiết máy và chế tạo các kết cấu kim loại vì yêu cầu sản xuất của các dòng này cần sự bển bẻo cao. Thường sẽ dùng dòng hợp kim thấp (hàm lượng carbon thấp) vì sự phổ biến của nó.

Dụng cụ hợp kim: Dùng cho chế tạo dao cắt, khuôn dập ép, dụng cụ đo lường..v..v.. Sẽ dùng thép có hàm lượng carbon trung bình và cao. Vì yêu cầu mác thép phải cứng và độ chống mài mòn cao. Thông dụng có thể kể đến là mác thép SKD61 và SKD11

Hợp kim đặc biệt: chuyên dùng trong sản xuất các dụng cụ có tính chất đặc biệt, đòi hỏi loại thép thành phẩm có tổng khối lượng hợp kim đặc biệt cao.

Ký hiệu theo tiêu chuẩn kiểm định

Tại Việt Nam,thép hợp kim sẽ được ký hiệu theo một số quy tắc sau :

Ký hiệu 40Cr : là dòng thép thành phẩm chứa hàm lượng  0.36-0.44% Carbon và 0.8-1% Crom (Chromium)

Ký hiệu 12CrNi3: là dòng thép thành phẩm chứa hàm lượng 0.09-0.16% Carbon và 0.6-0.9% Crom (Chromium) và Niken 2.75-3.75%

Ký hiệu 90CrSi: là dòng thép thành phẩm chứa hàm lượng 0.85-0.95% Carbon, 1.2-1.6% Silic, 0.95-1.25% Crom (Chromium).

Ký hiệu 140CrW5 (hoặc CrW5): là dòng thép chứa hàm lượng 1.25-1.5% Carbon, 0.4-0.7% Crom, 4.5-5.5% Wolfram.

Ứng dụng phổ biến của thép hợp kim

Với những đặc tính nổi trội về vật lý và hóa học đã kể phía trên thì dòng thép này sẽ là nguyên vật liệu tuyệt vời trong sản xuất và chế tạo :

Xây dựng: Ứng dụng trong kết cấu xây dựng công tình từ nhỏ đến lớn.

Chế tạo: sản xuất chế tạo linh kiện máy, phụ tùng máy móc, động cơ các loại.

Cơ khí: sản xuất trục động cơ, cán rèn, linh kiện cơ khí.

Bánh răng: sản xuất bánh răng cho các trục chuyển động và trục bánh răng.

Phân biệt thép hợp kim với các loại thép tương đồng (thép Carbon, théo không rỉ)

Bằng mắt thường khó để phân biệt các loại thép tương đồng như hợp kim, thép carbon, thép không rỉ, nên các loại thép sẽ có các chứng chỉ xuất xứ ghi rõ tên và chất liệu. Và các loại thép sẽ được phân biệt với nhau qua bảng phân tích chi tiết nguyên tố dưới đây :

Thép Carbon là gì ? Khác biệt ra sao so với thép hợp kim ?

Thép Carbon là thép thành phẩm với các nguyên tố chính là Sắt và Carbon với tỉ lệ nguyên tố thêm vào rất thấp, không đủ để ảnh hưởng đến tính chất cơ học của thép thành phẩm.

Dựa vào hàm lượng % Carbon thêm vào, thì thép Carbon được chia thành :

Thép Carbon thấp : 0.05-0.29%

Thép Carbon trung bình: 0.3-0.59%

Thép Carbon cao: 0.6-0.99%

Thép Carbon siêu cao: 1-2%

=>Dựa vào tỉ lệ % Carbon thêm vào trong Thép Carbon thì ta thấy tỉ lệ này thấp hơn so với dòng hợp kim, suy ra độ cứng, độ bền bẻo, khả năng chịu lực và chống ăn mòn của thép Carbon thấp hơn dòng hợp kim. Và theo đó giá của dòng hợp kim sẽ cao hơn vì tỉ lệ nguyên tố thêm vào cao hơn.

Phân biệt thép hợp kim với thép không rỉ (phổ biến là INOX)

Thép không rỉ (phổ biến là INOX) là dòng thép thành phẩm chủ yếu từ sắt và các nguyên tố kết hợp như Crom, Niken, Molypden, Niobium (tỉ lệ >10.5%). Khi thêm Crom vào, Crom tiếp xúc với không khí tạo thành một lớp màng (không thể thấy bằng mắt thường) giúp bề mặt kim loại chống lại được sự ăn mòn.

=>Dựa vào tỉ lệ nguyên tố thêm vào trong thép không rỉ (phổ biến là INOX) cao hơn so với hợp kim nên suy ra khả năng chống ăn mòn của thép không rỉ sẽ cao hơn hợp kim. Và giá cả cũng vì thế mà sẽ cao hơn.

>>> tham khảo công thức tính trọng lượng thép ống https://www.hungphatsteel.com/tu-van-khach-hang/cong-thuc-tinh-trong-luong-thep-ong/

Lời kết:

Với các thông tin trên thì Hùng Phát Steel đã giúp giải đáp nhiều thắc mắc của quý khách hàng, giúp khách hàng hiểu rõ hơn về các loại sắt thép, đặc tính của từng loại và sẽ có đủ kiến thức cho việc lựa chọn sắt theo theo nhu cầu của mỗi người. Nếu cần giải đáp thêm về các loại vật liệu và quy cách, đặc tính, cũng như giá cả, hãy liên hệ với chúng tôi:

CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP HÙNG PHÁT

Trụ sở : Lô G21, KDC Thới An, Đường Lê Thị Riêng, Q12, TPHCM

Kho hàng: số 1769 QL1A, P.Tân Thới Hiệp, Q12, TPHCM

CN Miền Bắc: KM số 1, đường Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, HN.

Chăm sóc khách hàng:

Sale 1: 0971 960 496

Sale 2: 0938 437 123

Sale 3: 0909 938 123

Sale 4: 0938 261 123

www.hungphatsteel.com