English
Thép là hợp kim của sắt với carbon – Xu hướng và tương lai của ngành thép
- Thép hộp mạ kẽm: Lựa chọn tối ưu cho mọi công trình xây dựng
- Hợp kim sắt là gì? Một số thiết bị chuyên dụng dùng để sản xuất hợp kim sắt
- Thép Y tế có gỉ không? Những loại thép không gỉ được dùng trong môi trường y tế
Thép là hợp kim của sắt và carbon cùng một vài các nguyên tố tạp chất khác như Silic, Mangan, Lưu huỳnh, Photpho, Oxy… Với những thành phần cấu tạo như vậy, thép carbon mang nhiều lợi thế phát triển đầy tiềm năng. Hôm nay, hãy cùng Hoa Sen Group tìm hiểu rõ hơn qua bài viết sau đây!
Nội dung chính
Thép và thành phần cấu tạo của thép
Theo định nghĩa của từ điển bách khoa toàn thư, thép là hợp kim với thành phần chính là sắt (Fe) và cacbon (C),với hàm lượng từ 0,02% đến 2,14% theo trọng lượng. Ngoài ra, thép là hợp kim của sắt với carbon cũng có thể kết hợp cùng một số nguyên tố hóa học khác.
Hàm lượng carbon càng cao, sẽ càng làm gia tăng độ cứng của thép, hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau. Thép với tỷ lệ carbon cao có thể tăng cường độ cứng và cường lực kéo đứt so với sắt, như lại dễ giòn và dễ gãy hơn.
Như vậy, có thể hiểu các tiêu chí về chất lượng: độ cứng, độ đàn hồi, khả năng uốn dẻo, sức bền kéo đứt… sẽ phụ thuộc vào số lượng tham gia của các nguyên tố và tỷ lệ hàm lượng thành phần cấu tạo nên thép.
Trong đó, tỷ lệ hòa tan tối đa của carbon trong sắt là 2,14% theo trọng lượng (ở trạng thái Austenit) xảy ra ở 1.147 độ C; nếu lượng cacbon cao hơn hay nhiệt độ hòa tan thấp hơn trong quá trình sản xuất, sản phẩm sẽ là xementit có cường lực kém hơn. Pha trộn với cacbon cao hơn 2,06% sẽ được gang.
Thép cũng được phân biệt với sắt rèn, vì sắt rèn có rất ít hay không có cacbon, thường là ít hơn 0,035%. Ngày nay, người ta gọi là ngành công nghiệp thép (không gọi là ngành công nghiệp sắt và thép). Nhưng trong lịch sử, đó là 2 sản phẩm khác nhau. Hiện tại, trên thị trường có một vài loại thép mà trong đó hàm lượng carbon được thay thế bằng các hỗn hợp vật liệu khác.
Thép là hợp kim của sắt với carbon theo hàm lượng
Dựa theo hàm lượng, có thể phân loại thép Carbon thành 3 loại:
| Thép carbon thấp | Thép carbon trung bình | Thép carbon cao |
|---|---|---|
| Thép carbon thấp hay gọi là thép nhẹ với hàm lượng dưới 0.25%. Có độ dai và khả năng uốn dẻo tốt nhưng độ bền và cứng thấp. | Hàm lượng carbon có trong thép giao động từ 0.25% đến 0.6% có hiệu suất gia công nhiệt và cắt tốt, nhưng hiệu suất hàn kém. | Thép với hàm lượng carbon giao động từ 0.6% đến 1.7% (tối đa không vượt quá 2%) có độ cứng cao và độ bền tốt. |
| Thông thường loại thép này sẽ được cán thành thép góc, thép kênh, thép ống, thép tấm.. và không được xử lý nhiệt trước khi sử dụng. | Loại thép này có thể được sử dụng trực tiếp hoặc xử lý nhiệt trước khi sử dụng. Sau khi được trải qua quá trình tôi luyện, tính chất của thép khá hoàn thiện. | Tuy nhiên, nhưng so với 2 loại thép còn lại khả năng biến dạng dẻo nguội của nó kém hơn rất nhiều so với 2 loại còn lại. |
| Một số loại thép carbon nhẹ: - Theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM: A36, SAE AISI 1008/1012/1015… - Theo tiêu chuẩn châu Âu EN: S185, S235, S275… - Theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB: Q195, Q215, Q235… | Một số loại thép carbon trung bình: - Theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM: SAE AISI 1030, 1034, 1035, 1038… - Theo tiêu chuẩn châu Âu EN: C35, C40, C45, C55, C60… - Theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB: 35#, 40#, 45#, 50… | Một số loại thép carbon cao: - Thép cacbon thấp: %C ≤ 0,25% - Thép cacbon trung bình: %C từ 0.3% – 0.5%: - Thép cacbon tương đối cao: %C từ 0.55% – 0.65% - Thép cacbon cao: %C ≥ 0,7% |
Xu hướng và tương lai của ngành thép
- Xây dựng hạ tầng – Phát triển đô thị: Sự tăng trưởng chóng mặt của các tòa nhà chọc trời, các thành phố đô thị và siêu đô thị tạo ra một nhu cầu vô cùng lớn về ngành thép. Do đó, lợi nhuận của ngành thép từ việc phát triển đô thị và hạ tầng là vô cùng lớn.
- Gia tăng nhu cầu sử dụng tại nền kinh tế mới nổi: Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil và một số nước ASEAN là những quốc gia có nền kinh tế mới nổi với sự tăng trưởng nhanh chóng. Nền tảng kinh tế tốt và tốc độ gia tăng dân số theo cấp số nhân sẽ tạo ra một nhu cầu lớn về việc sử dụng thép nhằm phục vụ cho các nhu cầu công nghiệp cũng như dân dụng của họ.
- Sự chuyển đổi sang sản phẩm chất lượng cao: Người tiêu dùng hiện đại ngày càng yêu cầu khắt khe hơn về các tiêu chí chất lượng sản phẩm. Do đó, bắt buộc các công nghệ sản xuất phải tung ra thị trường sản phẩm đạt chất lượng cao, có độ nhẹ và bền tốt hơn. Tạo ra nhiều cơ hội mới trong việc ứng dụng thép vào những lĩnh vực: ô tô, hàng không, năng lượng tái tạo và công nghệ thông tin.
- Phát triển công nghệ – chuyển đổi tự động hóa: Kết hợp các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo, máy học và tự động hóa góp phần tăng sức cạnh tranh và nâng cao hiệu suất của ngành thép.
- Chú trọng vào phát triển bền vững và tái chế: Ngành thép đang phải đối mặt với áp lực về phát triển bền vững và các tác động môi trường. Các doanh nghiệp sản xuất thép ngày nay đang cố gắng tìm cách giảm lượng khí thải và chất thải trong quá trình sản xuất. Đồng thời cũng tăng cường tái chế những sản phẩm đã qua sử dụng. Xác định đây chính là chiến lược dài hạn và quan trọng trong ngành thép.
Tuy vậy, ngành thép vẫn phải đang đối mặt với những thách thức như biến đổi khí hậu, giá nguyên liệu tăng và sự cạnh tranh từ các nguồn năng lượng tái tạo. Để có thể tiếp tục phát triển và tạo ra được nhiều thành tựu hơn trong tương lai, các doanh nghiệp sản xuất thép cần phải thích nghi được với những thay đổi này và chú trọng đầu tư vào việc nghiên cứu, phát triển công nghệ nhằm nâng cao hiệu suất và giảm các tác động tiêu cực đến môi trường của ngành.
Trên đây là những thông tin liên quan đến thép là hợp kim của sắt với carbon. Hy vọng, với những chia sẻ trên sẽ giúp giải đáp phần nào những thắc mắc của Quý bạn đọc. Ngoài ra, có thể cập nhật thêm tình hình xuất khẩu thép của Tập đoàn Hoa Sen.
Hoa Sen Group
