Trong ngành cơ khí chế tạo và xây dựng công nghiệp, thép hợp kim là một trong những vật liệu đóng vai trò cực kỳ quan trọng nhờ vào tính chất vượt trội so với thép carbon thông thường. Nhờ vào khả năng chịu lực, chống ăn mòn, chịu nhiệt và dễ gia công. Thép hợp kim được sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy móc, thiết bị công nghiệp, kết cấu nhà xưởng đến các công trình yêu cầu kỹ thuật cao. Vậy thép hợp kim là gì? Có những đặc tính, ứng dụng và ký hiệu thép hợp kim như thế nào? Hãy cùng Thép An Thành tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
Khái niệm thép hợp kim
Thép hợp kim là loại thép được tạo ra bằng cách bổ sung thêm một hoặc nhiều nguyên tố kim loại khác ( như crom, niken, molypden, mangan,…) vào thép cacbon nhằm cải thiện các đặc tính cơ lý hóa học của thép.
Tỷ lệ các nguyên tố hợp kim có thể dao động từ nhỏ ( dưới 5%) đến lớn ( trên 10%), từ đó chia thép hợp kim thành hai nhóm chính:
- Thép hợp kim thấp: Chứa dưới 5% nguyên tố hợp kim.
- Thép hợp kim cao: chứa trên 5% nguyên tố hợp kim.
Việc thêm các nguyên tố này giúp cải thiênuj đáng kể độ cứng, độ bền kéo, khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn và chống ăn mòn. Điều mà thép cacbon thông thường không đáp ứng được.
Đặc tính nổi bật của thép hợp kim
Độ bền và độ cứng cao
- Nhờ vào các nguyên tố như crom, niken, molypden,..Thép hợp kim có độ bền kéo cao hơn nhiều so với thép thường. Điều này cho phép thép hợp kim chịu được tải trọng lớn và điều kiện làm việc khắc nghiệt.
Khả năng chống ăn mòn tốt
- Những loại thép hợp kim chứa nhiều crom hoặc niken có khả năng chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn. Điều này rất phù hợp với môi trường hóa chất hoặc nơi có độ ẩm cao.
Chịu nhiệt và ổn định ở nhiệt độ cao
- Một số loại thép hợp kim có thể làm việc tốt ở môi trường nhiệt độ cao như trong lò hơi, tua – bia, thiết bị nhiệt luyên mà không bị biến dạng hay mất tính chất cơ học.
Dễ gia công, định hình
- Thép hợp kim có thể dễ dàng hàn, tiện, phay, cắt nhờ cấu trúc tinh thể ổn định. Đây là một điểm cộng lớn cho ngành cơ khí chính xác.
Phân loại thép hợp kim
Tùy theo thành phần hợp kim và mục đích sử dụng. Thép hợp kim được chia thành các nhóm chính sau:
Theo hàm lượng hợp kim:
- Hợp kim thấp: Có hàm lượng các nguyên tố hợp kim tổng dưới 5%. Hợp kim thấp thường có đặc tính cơ học tốt mà không làm tăng nhiều chi phí sản xuất.
- Hợp kim trung bình: Chứa khoảng từ 5% đến 10% các nguyên tố hợp kim. Loại này có đặc tính cải thiện rõ rệt về độ bền và khả năng chống mài mòn.
- Hợp kim cao: Chứa trên 10% các nguyên tố hợp kim, thường dùng trong các môi trường đặc biệt.
Theo mục đích sử dụng
- Hợp kím kết cấu: Được dùng trong sản xuất các chi tiết máy, dầm, khung kết cấu, yêu cầu tính dẻo, độ bền và khả năng chịu tải tốt.
- Hợp kim dụng cụ: Được dùng để chế tạo dụng cụ cắt, khuôn mẫu, yêu cầu độ cứng và khả năng giữ lưỡi dao cắt cao.
- Hợp kim chịu nhiệt: Chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến dạng hay mất tính chất hóa học.
- Thép không gỉ ( Inox): Loại hợp kim cao với hàm lượng crom hơn 10.5%, có khả năng chống ăn mòn tốt. Thường dùng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và trang trí.
Đặc tính của thép
Ký hiệu thép hợp kim phổ biến
Mỗi loai thép hợp kim sẽ có một ký hiệu riêng, phản ánh thành phần hóa học và tính chất cơ lý. Tùy theo tiêu chuẩn quốc tế như GOST( Nga), AISI ( Mỹ), JIS(Nhật), EN ( Châu Âu), TCVN ( Việt Nam) mà ký hiệu có thể khác nhau.
Ví dụ ký hiệu thép hợp kim theo TCVN hoặc GOST
- 20CrMo: Thép có 0.2% cacbon, chứa Cr ( crom) và Mo ( Molypden).
- 40Cr: Thép có 0.4% cacbon, chứa crom.
- 15Mn, 20MnSi: Thép chứa mangan và silic, dùng làm thép kết cấu.
Ví dụ thep tiêu chuẩn Nhật Bản ( JIS)
Ký hiệu của Nhật Bản thường bắt đầu bằng chữ S ( Steel – Thép). Tiếp theo là ký hiệu mô tả ứng dụng và thành phần hóa học.
- SCM440: Thép hợp kim Cr-Mo ( Crom – Molypden) với hàm lượng cacbon khoảng 0.4%.
- SKD11: Thép dụng cụ hợp kim chứa crom, dùng để chế tạo khuôn mẫu và dao cắt.
Ví dụ thep tiêu chuẩn Hoa Kỳ (ASTM, AISI, SAE)
Ký hiệu của ASTM, AISI, hoặc SAE thường được dùng các chữ số để chỉ thành phần và nhóm thép:
- 4140: Thép hợp kim trung bình với khoảng 0.4% cacbon, chứa crom và molypden.
- 4340: Thép hợp kim với hàm lượng cacbon khoảng 0.4% bổ sung thêm crom, niken và molypden.
Việc hiểu rỏ ký hiệu giúp các bạn lựa chọn đúng loại thép phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của từng sản phẩm, dự án.
Ứng dụng của thép hợp kim trong đời sống và công nghiệp
Nhờ vào đặc tính cơ học vượt trội như chịu lực tốt, chống ăn mòn, chống mài mòn và chịu nhiệt, thép hợp kim được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Từ cơ khí chế tạo, xây dựng công nghiệp đến y tế.
Dưới đây là một số ứng dụng theo nhóm ngành:
Ngành cơ khí – chế tạo máy
Thép hợp kim là vật liệu ” xương sống” trong ngành cơ khí nhờ khả năng chịu lực, độ cứng và độ bền cao.
- Chế tạo trục máy, trục khuỷu, bánh răng, trục cam chịu tải lớn.
- Làm bạc đạn, vòng bi, chi tiết chuyển động cần độ chính xác cao.
- Gia công khuôn mẫu, dao cắt, mũi khoan, lưỡi cưa công nghiệp với thép hợp kim.
Xây dựng công nghiệp – kết cấu thép
Trong các công trình nhà xưởng, cầu cảng, kết cấu giàn khoan,..Hợp kim thép đảm bảo được độ bền và khả năng chống ăn mòn.
- Làm kết cấu chịu lực, dầm cầu, khung nhà tiền chế.
- Dùng làm giàn giáo, khung nâng, hệ thống chịu tải.
- Dùng trong môi trường biển hoặc hóa chất cần vật liệu chống ăn mòn.
Ngành ô tô, xe máy và công nghiệp vận tải
Thép hợp kim đóng vai trò quan trọng trong việc giảm trọng lượng tăng độ bền và an toàn cho các phương tiện
- Sử dụng trong hệ thống truyền động: Trục truyền, bánh răng, hộp số.
- Làm khung gầm, giảm xóc, hệ thống treo chịu lực.
- Gia công các chi tiết bộ phận động cơ.
Thép An Thành chuyên phân phối, cung cấp thép hợp kim với đa dạng chủng loại, kích thước chất lượng, đầy đủ tiêu chuẩn. Hãy liên hệ ngay tại hotline để được tư vấn và báo giá.
————————–
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI THÉP AN THÀNH
- Địa chỉ: Số 36-DC61, Đường DA9, Khu dân cư Việt-Sing, Phường Thuận Giao, Thành phố Thuận An, Tỉnh Bình Dương.
- Số điện thoại: 0867 875 578
- Email: nguyenby.atv@gmail.com
- Website: https://anthanhsteel.com/
- Facebook: https://www.facebook.com/anthanhsteel
Các tin khác