Thép Là Gì? Tính Chất Hóa Học Và Đặc Tính Của Thép

Thép là ngành “chủ lực” trong xu hướng phát triển kinh tế và xã hội. Không chỉ mang tính ứng dụng cao trong đời sống mà còn là “biểu trưng” cho sự phát triển khoa học kỹ thuật quốc gia. Vậy thép là gì? Ứng dụng của thép trong công nghiệp như thế nào? Cùng Inox Kim Vĩnh Phú tìm hiểu ở bài viết này nhé!

Thép là gì?

Thép có tên gọi tiếng anh là Steel. Hợp kim với các thành phần chính là Sắt (Fe) được nung chảy với carbon và các nguyên tố hóa học khác (Si, Mn, P, S,…) Các nguyên tố hóa học có trong hợp kim có vai trò điều chỉnh độ cứng, độ đàn hồi, tính dẻo/dễ uốn, khả năng chống oxy hóa mạnh và tạo nên sức bền của thép. Nhờ vào sự đa dạng tính năng này mà trên thế có đến 3000 loại thép. Để sản xuất được thép phải bao gồm các giai đoạn chính như nấu chảy, luyện kim, tạo hình và gia công.

Ảnh minh họa

Có thể bạn quan tâm: Cách tính trọng lượng tấm thép đơn giản nhất

Tính chất hóa học và đặc tính của thép

Ảnh minh họa

Về tính chất hóa học 

Thép là vật vật liệu kim loại có ánh kim, có khả năng dẫn điện, dẫn điện mạnh. 

• Ở nhiệt độ từ 500oC – 600oC thép trở nên dẻo, cường độ giảm. 
• Ở nhiệt độ – 10oC tính dẻo giảm
• Ở nhiệt độ – 45oC thép giòn, dễ nứt.

Thép còn có cơ tính tổng hợp cao, dễ định hình, nhiều chủng loại với nhiều công dụng khác nhau. Do đó, thép là vật liệu có mức độ ứng dụng cao, được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp xây dựng, cơ khí chế tạo, đóng tàu,… 

Về đặc tính

Trong quá trình luyện thép, tỉ lệ giữa cacbon và sắt góp phần tạo ra nhiều cấu trúc thép với đặc tính khác nhau. Do đó, luyện thép không chỉ trả ra một sản phẩm cùng loại mà còn tùy thuộc vào nhu cầu, mục đích sử dụng để luyện ra loại thép phù hợp. 

Lưu ý: Hàm lượng cacbon có trong thép chiếm không quá 2.14% theo trọng lượng. 

• Khi hàm lượng cacbon cao thì thép sẽ có độ cứng cao, tăng độ bền nhưng lại giòn, dễ gãy và khó uốn hơn 
• Lượng cacbon càng thấp thì độ dẻo sẽ càng tăng

Có thể bạn quan tâm: Inox 304 là gì, có tốt không? Inox 304 có mấy loại?

Phân loại thép phổ biến hiện nay

Thép carbon

Thép cacbon có 2 thành phần chính là Sắt (Fe) và Cacbon, các nguyên tố khác có tỉ lệ rất ít. Tuy chỉ có 2 nguyên tố đóng vai trò chủ đạo nhưng có thể điều chế thép bằng nhiều cách với nhiều công dụng khác nhau. Nhờ vào điều chỉnh hàm lượng cacbon trong thép tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

Thép được điều chế theo hàm lượng cacbon:

• Thép cacbon thấp: Hàm lượng các bon ≤ 0,25%.
• Thép cacbon trung bình: Hàm lượng các bon 0,25 – 0,6%.
• Thép cacbon cao: Hàm lượng các bon 0,6 – 2%.

Thép hợp kim

Thép hợp kim là ngoài 2 nguyên tố chính là sắt và cacbon, còn có sự kết hợp của các nguyên tố khác. Với hàm lượng có tỷ lệ từ  1% – 50% nhằm thay đổi tính chất cơ học của sản phẩm. 

Theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại thêm vào chia ra:

• Thép hợp kim thấp: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác ≤2,5%.
• Thép hợp kim vừa: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác 2,5-10%.
• Thép hợp kim cao: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác >10%.

Thép hợp kim thấp được ứng dụng hầu hết trong xây dựng và gia dụng. Hợp kim này thường được pha thêm các nguyên tố như: mangan, crom, silic, niken… có hàm lượng không quá 10%. Mỗi hợp kim pha vào thép đều có một công năng khác nhau: 

• CROM (Cr) là thành phần chính để tạo ra thép không gỉ. Tỉ lệ crom dao động trong khoảng 10.5% – 26%. 
• NIKEN (Ni): Giúp theo bền và có độ dẻo dai hơn. 
• MANGAN (Mn): Giúp khử oxy hóa trong quá trình nung chảy ngăn ngừa hình thành chất bẩn sunfua sắt làm cho thép bị nứt. Hàm lượng mangan chiếm 0.5% – 0.8%. 
• SILIC(Si) VÀ ĐỒNG (Cu): Giúp chống lại sự ăn mòn của axit sunfuric (H2SO4).
• NITƠ (Ni): Hỗ trợ tăng thêm độ bền cho thép.
• MOLYPDEN (Mo):  Ngăn ngừa hiện tượng mòn lỗ chỗ bề mặt và mòn nứt. 
• LƯU HUỲNH (S): Làm tăng khả năng gia công. Tuy nhiên chỉ thêm vào một ít để tránh hiện tượng giòn sulfur.

Thép không gỉ (inox)

Thép không gỉ (inox) là hợp kim sắt chứa ít nhất 10.5% crom. Nổi bật nhờ vào tính năng chống oxy hóa vượt trội, ít bị đổi màu hay bị ăn mòn như các kim loại khác. 

Crom trong thép không gỉ có tác dụng tạo ra một màng bao bọc, chống lại các tác nhân bên ngoài. Cụ thể crom khi tiếp xúc với không khí sẽ tạo ra lớp crom oxit mỏng bao bọc trên bề mặt vật liệu (mắt thường không nhìn thấy được). 

Lớp crom oxit không có tác dụng với nước và không khí nên làm tốt vai trò bảo vệ lớp thép ở bên dưới. Do vậy, hiện nay inox rất phổ biến, đặc biệt được dùng nhiều trong các sản phẩm gia đình.

Thép không gỉ có 4 loại chính: 

• Austenitic
• Ferritic
• Austenitic – Ferritic (Duplex)
• Martensitic

Ứng dụng của thép

Như đã nói thép rất phổ biến và được ứng dụng nhiều trong đời sống, đặc biệt là ngành xây dựng và công nghiệp đóng tàu:

Ảnh minh họa

Trong ngành xây dựng

• Thép được dùng làm bê tông cốt thép trong xây dựng. Gia tăng sự kiên cố, chắc chắn cho ngôi nhà của bạn hơn.
• Thép còn được sử dụng để xây dựng các hạ tầng cơ sở, công trình giao thông để phục vụ nhu cầu của người dân.

Trong ngành công nghiệp đóng tàu

• Thép có độ bền cao, chịu nhiệt và mài mòn tốt lại còn dễ dát mỏng. Do đó, người ta thường dùng thép để đóng tàu thuyền Đặc biệt là phần vỏ tàu, đây là nơi sử dụng nhiều thép nhất để tăng tuổi thọ của con tàu. 

Bên cạnh đó, thép còn đóng vai trò quan trọng trong một số lĩnh vực khác như: 

• Ô tô: Dùng để chế tạo khung xe, cơ cấu treo, vỏ xe, các bộ phận chịu lực và độ bền cao như trục, bánh xe,…
• Điện tử: Sử dụng trong các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy tính, thiết bị gia dụng và các linh kiện điện tử.
• Đồ gia dụng: Ứng dụng rộng rãi trong sản xuất đồ gia dụng như nồi, xoong, dao, máy lọc không khí,…
• Y tế: Chế tạo thành các thiết bị y tế, dụng cụ phẫu thuật, nhíp, ống tiêm,…
• Ngành năng lượng: Sản xuất và lắp đặt các kết cấu cho nhà máy điện, hệ thống dẫn dầu, hệ thống điện mặt trời và các công trình liên quan đến năng lượng.

Thép là một ngành công nghiệp thiết yếu và quan trọng trong đời sống hiện nay. Ngành công nghiệp thép đã và đang hoàn thiện và đổi mới công nghệ hàng ngày, hàng giờ. Nhằm mang đến những loại thép có đặc tính nổi trội hơn, tính ứng dụng cao hơn trong cuộc sống. Với những thông tin trên, hy vọng sẽ hữu ích cho bạn.

Inox Kim Vĩnh Phú chuyên nhập khẩu và phân phối các loại Inox nguyên liệu nguyên đai nguyên kiện từ các thị trường lớn, uy tín. Nếu có bất kỳ thắc mắc cũng như nhu cầu mua hàng vui lòng liên hệ Inox Kim Vĩnh Phú qua hotline 0981.776.847 để được hỗ trợ.