Trong thế giới xây dựng và chế tạo máy móc, thép tấm không chỉ đơn thuần là một vật liệu phẳng. Nó là ” xương sống” của các toà nhà chọc trời, là lớp vỏ bảo vệ vững chãi của của các con tàu xuyên đại dương và là thành phần cốt yếu trong các thiết bị áp lực. Tuy nhiên, một sai lầm phổ biến mà nhiều nhà thu mua và kỹ sư mắc phải là chỉ chú trọng vào kích thước và đơn giá mà bỏ qua đặc tính cơ học của thép tấm.
Việc hiểu rõ và đánh giá đúng các đặc tính cơ học không chỉ giúp bạn tối ưu hóa thiết kế. Đảm bảo an toàn công trình mà còn tránh được những lãng phí kinh tế khổng lồ. Bài viết này Thép An Thành sẽ đi sâu vào phân tích các thông số cơ học cốt lõi và quy trình kiểm định nhất hiện nay.
1. Tại sao đặc tính cơ học của thép tấm lại quan trọng
Mỗi mác thép như ASTM A36, SS400 hay Q345 đều có một ” hồ sơ năng lực” riêng biệt. Nếu bạn sử dụng một tấm thép có độ cứng cao nhưng độ dai va đập thấp cho cầu cầu ở vùng khí hậu lạnh, nguy cơ gãy giòn là cực kỳ cao.
Đặc tính cơ học quyết định cách vật liệu phản ứng dưới tác động của ngoại lực như kéo, nén, uốn, hay va đập. Việc đánh giá sai lệch các chỉ số này có thể đến:
- Đổ vỡ kết cấu do quá tải.
- Biến dạng vĩnh viễn không phục hồi.
- Tăng chi phí bảo trì do vật liệu bị mòn nhanh chóng.
> Xem thêm: Thép tấm là gì? Phân loại, ứng dụng và tiêu chuẩn cần biết
2. Các đặc tính cơ học cốt lõi của thép tấm
Để đánh giá một thép tấm có đạt chuẩn hay không, chúng ta cần tập trung vào 5 thông số kỹ thuật ” vàng” sau đây:
2.1. Giới hạn chảy
Đây là thông số quan trọng nhất trong thiết kết cấu. Giới hạn chảy là mức ứng suất mà tại đó vật liệu bắt đầu biến dạng dẻo (biến dạng vĩnh viễn).
- Ý nghĩa: Nếu lực tác động thấp hơn giới hạn này, thép sẽ quay lại hình dáng ban đầu khi bỏ lực. Nếu vượt quá, tấm thép sẽ bị méo mó vĩnh viễn.
- Đơn vị: Thường tính bằng MPa hoặc N/mm².
2.2. Độ bền kéo nứt
Khác với giới hạn chảy, độ bền kéo là mức ứng suất tối đa mà tấm thép có thể chịu đựng trước khi thực sự bị đứt gãy.
- Ứng dụng: Kỹ sư thường sử dụng thông số này để tính toán hệ toán hệ số an toàn cho công trình.
2.3. Độ giãn dài
Đây là kích thước đo tính dẻo của thép. Nó được tính bằng tỷ lệ phần trăm thay đổi chiều dài của mẫu thử sau khi bị kéo đứt so với chiều dai ban đầu.
- Tại sao cần quan tâm? Thép có độ giãn dài cao giúp kết cấu “cảnh cáo” trước khi sụp đổ thông qua các biến dạng có thể quan sát bằng mắt thường.
2.4. Độ cứng
Độ cứng thể hiện khả năng chống lại sự đâm xuyên hoặc trầy xước trên bề mặt vật liệu. Các phương pháp đo phổ biến bao gồm:
- Brinell (HB): Thường dung cho thép đúc, thép tấm dày.
- Rockwell (HRC/HRB): Phổ biến trong cơ khí chính xác.
- Vickers (HV): Dùng cho các lớp mạ chi tiết siêu nhỏ.
2.5 Độ dai va đập
Chỉ số này cực kỳ quan trọng đối với thép tấm làm việc trong môi trường rung động hoặc nhiệt độ thấp. Nó cho biết khả năng hấp thụ năng lượng của thép khi bị va chạm đột ngột mà không bị gãy giòn.
3. Các phương pháp đánh giá cơ học thép tấm chuẩn quốc tế
Để biết tấm thép bạn vừa nhập kho có đúng như chứng chỉ Mill Test Certificate (MTC) hay không, các thí nghiệm sau đây là bắt buộc:
3.1. Thử nghiệm kéo
Đây là phương pháp phổ biến nhất, thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM E8/E8M.
- Cách làm: Một mẫu thép hình “xương chó” được kẹp vào máy kéo vạn năng và kéo cho đến khi đứt.
- Kết quả: Cho biết chính xác giới hạn chảy, độ bền kéo và độ giãn dài.
3.2. Thử nghiệm va đập
Được thực hiện để đánh giá độ dai va đập, đặc biệt quan trọng với các loại thép tấm chịu nhiệt hoặc thép đóng tàu.
- Cách làm: Một quả lắc nặng được thả xưởng để đập gãy mẫu thép có khía V ở một độ nhiệt xác định.
3.3. Thử nghiệm uốn
Dùng để đánh giá dẻo và chất lượng mối hàn (nếu có). Mẫu thép sẽ được uốn quang một trục có đường chính xác đến một góc nhất định ( thường là 180°). Nếu bề mặt không xuất hiện vết nứt, thép đạt yêu cầu.
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính của thép tấm
Tại sao cùng một thành phần hóa học nhưng hai tấm thép lại có cơ tính khác nhau? Câu trả lời nằm ở:
- Thành phần hợp kim: Việc thêm Vanadium, Niobium giúp tăng cường độ bền mà vẫn giữ được tính dẻo. Tuy nhiên, hàm lượng Carbon quá cao sẽ làm thép giòn.
- Quy trình nhiệt luyện: Các quá trình như Ủ, Tôi và Ram có thể thay đổi hoàn toàn cấu trúc hạt tinh thể bên trong thép.
- Công nghiệp cán: Thép cán nóng và thép cán nguội có độ bền và độ bóng bề mặt rất khác biệt. Bạn có thể tham khảm về quy trình sản xuất thép tấm hiện đại để hiểu rõ hơn.
5. Đơn vị cung cấp thép tấm chuẩn cơ tính
Thép An Thành là đơn vị chuyên cung cấp thép tấm chất lượng cao phục vụ cho các công trình xây dựng, nhà xưởng công nghiệp, cơ khí chế tạo và kết cấu thép tại khu vực TP.HCM và các tỉnh lân cận.
Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực vật tư sắt thép. Thép An Thành luôn đặt chất lượng – đúng tiêu chuẩn – đúng nhu cầu sử dụng lên hàng đầu.
Các sản phẩm An Thành cung cấp đều đạt tiêu chuẩn kỹ thuật:
- Có đầy đủ chứng chỉ CO/CQ.
- Thép tấm A36, SS400, A572, S355,…
- Có cung cấp dịch vụ cắt CNC theo yêu cầu.
- Tư vấn lựa chọn thép đúng cơ tính.
Hãy liên hệ Thép An Thành ngay hôm nay, để được đội ngũ chuyên môn tư vấn và báo giá sớm nhất tại hotline 0867 875 578!
————————–
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 Hồ Chí Minh, Việt Nam.
- Số điện thoại: 0867 875 578
- Email: nguyenby.atv@gmail.com
- Website: https://anthanhsteel.com/
- Facebook: https://www.facebook.com/anthanhsteel
Các tin khác