Thép là gì? Tính chất và ứng dụng của thép

Thép là gì? Ứng dụng trong đời sống thường nhất như thế nào? Mặc dù sắt thép được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp xây dựng và chế tạo. Nhưng vẫn có nhiều người thắc mắc không biết thép sở hữu tính chất như thế nào? Được phân loại cụ thể ra sao? Vậy trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ đưa ra những lời giải đáp cụ thể để người đọc hiểu rõ hơn nhé!

Thép là gì?

Thép là một loại hợp kim được tạo ra từ những nguyên tố chính như: sắt, cacbon kết hợp cùng một vài tạp chất khác như: chì, phốt pho, đồng, niken, lưu huỳnh, crom, mangan,… Những nguyên tốc này sẽ được điều chỉnh một cách linh hoạt để gia tăng hoặc làm giảm độ cứng, tính dẻo cùng với khả năng chống oxy hóa ở mỗi loại sắt khác nhau. Vì thế, trên thế giới đang ước tính có đến 3.000 loại khác nhau.

Thép cũng chính là có độ cứng cao nhờ vào hàm lượng của nguyên tố cacbon có trong đó sẽ giao động trong khoảng từ 0.02 – 2.14% tùy vào từng trọng lượng. Vì tỷ lệ cacbon càng cao thì độ cứng sẽ càng lớn. Điều đó cũng đồng nghĩa với việc nó sẽ rất dễ gãy và giòn.

Hiện nay, theo cũng được ứng dụng cao trong các ngành nghề khác nhau. Nó cũng tượng trưng cho tốc độ phát triển công nghệ của các quốc gia trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam. Chính vì lẽ đó mà ngành công nghiệp chế tạo luôn được nhà nước ta đặc biệt quan tâm và đầu tư. 

Việt Nam hiện đang là quốc gia trong thời kỳ phát triển, ngành nghề công nghiệp chế tạo cũng đã được trang bị các hệ thống cơ sở hạ tầng và thiết bị hiện đại để đảm bảo sản phẩm đầu ra đạt chất lượng cao. Có rất nhiều các thương hiệu uy tín với sản phẩm chất lượng như: Việt Đức, Hòa Phát, Đông Á, PVT, Pomina,.. đã và đang nghiên cứu để cho ra đời những sản phẩm khác nhau, nhằm đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng.

==> Xem thêm: Plug van là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van nút

Tính chất của thép

• Thép sở hữu các tính chất đặc thù cơ bản như là: có tính bền, độ dẻo tốt, tính cứng và khả năng chống oxy hóa từ bên ngoài môi trường tốt. Đồng thời còn có tính hàn và khả năng đàn hồi ổn định.
• Các tính chất đặc trưng đó đã được quyết định bởi các nguyên tố hóa học như: Cacbon, sắt, mangan, nito, lưu huỳnh,..
• Lượng cacbon có trong thép càng ít cũng đồng nghĩa với việc độ dẻo sẽ càng tăng lên. Hàm lượng C trong thép càng nhiều thì thép càng cứng, nhưng cũng có nghĩa là tính hàn và tính dễ uốn sẽ bị giảm mạnh. 
• Hàm lượng cacbon có trong thép cũng được gia tăng lên kéo theo việc làm giảm nhiệt độ nóng chảy của thép.

Ngoài ra, thép còn làm gia tăng thêm độ cứng cũng như hạn chế sự di chuyển của các nguyên từ sắt trong cấu trúc của nó. Dưới tác động từ nhiều nguyên nhân khác nhau, hàm lượng và tỷ lệ khá nhau của các nguyên tố sẽ kiểm soát được độ cứng, độ đàn hồi, sức bền, tính dễ uốn của thép.

Phân loại thép

Trên thực tế, có rất nhiều cách để phân loại thép khác nhau như: chia theo thành phần hóa học, tính chất vật lý và hóa học, mực đích sử dụng hay mức độ oxy hóa. Cụ thể là:

Theo mức độ oxy hóa

Nếu dựa vào kiểu phân loại này thì chúng ta sẽ chia được thành 2 loại là: thép lặng và thép sôi.

Thép sôi

Dòng thép này có thể hiểu một cách đơn giản là loại thép có tính dẻo cao, độ cứng thấp, dễ dập nguội và bị oxy hóa. Trong quá trình ép, nó thường xuất hiện bọt khí làm ảnh hưởng đến chất lượng. Đó là lý do mà nhiều doanh nghiệp đã không dùng nó để đúc định hình hay chế tạo.

Thép lặng

Đây là là loại thép có tính oxy hóa tốt, độ cứng cao, bền bỉ và rất khó dập nguội, đạt tiêu chuẩn chất lượng ổn định. Thế nhưng, nó lại không có tính thẩm mỹ cao nên ít khi được ứng dụng nhiều trong các ứng dụng đời sống. Mặt khác, sản phẩm này nếu thường xuyên sử dụng rất dễ bị co lõm. 

Dựa theo thành phần hóa học

Đây cũng là một trong những phân loại phổ biến và được nhiều ngườu yêu thích ngày nay. Nó sẽ được chia thành 2 loại thép hợp kim và không hợp kim.

Thép không hợp kim

Thép không hợp kim hay còn biết là thép cacbon nhưng nguyên tố cacbon không vượt quá 1.8%. Ngoài ra, loại thép này cũng có chứa một vài nguyên tố hóa học như: Silic, lưu huỳnh, photpho, mangan,.. Để gia tăng khả năng chịu lực và độ bền hiệu quả hơn. Trong thép cacbon người ta cũng chia thành 3 loại nhỏ là:

• Thép cacbon thấp: Chỉ chứa không quá 0.25% lượng cacbon. Và dòng sản phẩm này thường độ dẻo dai tốt.
• Thép cacbon trung bình: Hàm lượng C có trong thép dao động từ khoảng 0.25 – 0.6%. Nó vừa đảm bảo độ bền cao, vừa có độ cứng tốt. Những loại này thường được dùng nhiều trong các ngành cong nghiệp sản xuất và chế tạo chi tiết máy với khả năng chịu va đập tốt.
• Thép cacbon cao: Đây cũng là loại thép có nguyên tố cacbon chiếm đến 0.6% với độ cứng cao. Vì thế, nó được sử dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp sản xuất dụng cụ cắt, khuôn dập hay các loại dụng cụ đo lường. 

==> Xem thêm: Bẫy hơi đồng tiền

Thép hợp kim

Ngoài hàm lượng chính là sắt và cacbon thì loại thép này có chứa thêm 1 vài nguyên liệu đặc biệt khác như: Crom, niken, tungsten, chì, molipden,.. Trong quá trình sản xuất ở trạng thái lỏng, người ta sẽ có thêm các nguyên liệu này vào trong để gia tăng khả năng chịu nhiệt, tăng độ cứng và chống mài mòn tốt.

Dòng này cũng có tính ứng dụng cao trên thực tế và được nhiều người sử dụng. Hiện nay nó đang được chia thành 3 loại nhỏ được tính theo tổng hàm lượng nguyên tố kim loại đó là:

• Thép hợp kim thấp: Có tổng các nguyên tố kim loại khác dưới 2.5% với khả năng uốn dẻo cao, độ cứng thấp.
• Thép hợp kim trung bình: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác sẽ giao động từ 2.5 – 10% với độ cứng ổn định, tính ứng dụng cao, chất lượng tốt.
• Thép hợp kim cao: Có tổng các nguyên tố kim loại khác từ 10% trở nên với độ bền tốt, chịu mài mòn và chống oxy hóa cao với độ cứng tuyệt vời.

Dựa vào mục đích

Nếu phân chia theo mục đích cũng sẽ có 2 loại chính là:

Thép kết cấu

Dòng thép này có kết cấu chắc chắn, khả năng chịu tải lực tốt, độ bền lâu dài. Nó được dùng nhiều trong các công trình xây dựng, chế tạo máy hay cơ khí. Để tạo ra được sắt có kết cấu cần cso nguyên vật liệu ít tạp chất và dàn máy móc hiện đại.

Thép dụng cụ

Sản phẩm này xuất hiện nhiều trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta với các dụng cụ như: dao, kéo, dụng cụ đo lường, khuôn dập,…với độ cứng cao và khả năng chống oxy hóa tốt.

Dựa theo tính chất vật lý và hóa học đặc biệt

Đây cũng là phân loại được áp dụng hiện nay. Nhưng trên thực tế thì nó không còn phổ biến nữa. Dựa theo tính chất hóa học và vật lý như: khả năng chống điện, chống nhiệt, độ cứng, chống rỉ sét,.. Sẽ phân loại thép thành nhiều loại khác nhau.

Ứng dụng của thép

Ngày nay, thép đã được ứng dụng rất nhiều trong các ứng dụng đời sống hiện nay. Cụ thể là:

Trong ngành xây dựng

Ứng dụng quan trọng nhất của thép trong ngành xây dựng chính là được dùng để làm bê tông cốt thép. Dùng thép trong việc xây dựng đã gia tăng sự chắc chắn và kiên cố cho cả ngôi nhà của mình. Bên cạnh đó, thép đã được dùng để xây dựng các công trình, hạ tầng cơ sở giao thông để phục vụ cho các nhu cầu của người dân.

Trong ngành công nghiệp đóng tàu

Một trong những ứng dụng của thép mà mọi người có thể dễ dàng nhận thấy ở trong ngành công nghiệp đóng tàu. Nhờ vào khả năng chịu nhiệt tốt, độ bền cao và có tính năng mài mòn tốt nên rất dễ dát mỏng. Người ta thường dùng thép dùng để đóng tàu thuyền. Nhất là với phần vỏ tàu cũng là nơi sử dụng nhiều thép nhất để gia tăng thêm thời gian dùng của tàu.

Trên thị trường hiện nay, thép đang có giá thành phải chăng hơn so với những loại vật liệu khác. Thêm nữa, nó có độ bền cao. Vì thế việc sử dụng thép để đóng tàu thuyền cũng là điều hoàn toàn hợp lý.

Mong rằng, qua bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về khái niệm thép là gì? Đồng thời cũng hiểu rõ tính chất, nguồn gốc, ứng dụng và phân loại của thép. Từ đó, sẽ lựa chọn được một loại thép phù hợp với công việc mà mình đang hướng đến.