3.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP

3.1.1. Khái niệm

Thép là hợp kim với thành phần chính là sắt (Fe), với Cacbon (C), từ 0,02% đến 2,14% theo trọng lượng, và một số nguyên tố hóa học khác như Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Mg, Cu… Chúng làm tăng độ cứng, hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau.

3.1.2. Phân loại

Tùy theo thành phần hóa học của các nguyên tố trong thép mà người ta phân thép thành hai nhóm là thép cacbon và thép hợp kim.

Thép cacbon

Ngoài sắt và cacbon thì còn một số nguyên tố khác gọi là các tạp chất trong thành phần của thép như: Mn, Si, P, S…

Thép carbon còn được gọi là thép trơn và là một hợp kim của thép, trong đó carbon là thành phần chính và không có tỷ lệ tối thiểu của các yếu tố hợp kim khác được đề cập. Thép carbon không phải là thép không gỉ vì nó được phân loại theo thép hợp kim. Như tên của nó, hàm lượng carbon được tăng lên trong thép làm cho nó cứng hơn và mạnh hơn thông qua việc áp dụng các phương pháp xử lý nhiệt. Tuy nhiên, việc bổ sung carbon làm cho thép ít dẻo hơn. Khả năng hàn của thép carbon thấp và hàm lượng carbon cao hơn cũng làm giảm điểm nóng chảy của hợp kim.

Thép hợp kim

Ngoài sắt và cacbon và các tạp chất, người ta cố tình đưa thêm vào các nguyên tố đặc biệt với một hàm lượng nhất định để làm thay đổi tổ chức và tính chất của thép cho phù hợp với yêu cầu sử dụng. Các nguyên tố được đưa vào thường là Cr, Ni, Mn, W, V, Mo, Ti, Cu, Ta, B, N….

Thép hợp kim được chia thành thép hợp kim thấp và thép hợp kim cao. Khi tỷ lệ phần tử thêm vào vượt quá 8% (tính theo trọng lượng), thép được gọi là thép hợp kim cao. Trong trường hợp các yếu tố được thêm vào vẫn dưới 8% trọng lượng của thép, đó là thép hợp kim thấp.

Thép hợp kim thấp là phổ biến hơn trong ngành công nghiệp. Nói chung, việc thêm một hoặc nhiều yếu tố như vậy vào thép làm cho nó cứng hơn và bền hơn. Thép như vậy cũng có khả năng chống ăn mòn và cứng hơn thép thường. Để thay đổi tính chất của thép, nó cần xử lý nhiệt khi các yếu tố được thêm vào nó.

Để giữ cho thép hợp kim có thể hàn, hàm lượng carbon cần phải giảm. Vì hàm lượng carbon như vậy được hạ xuống 0,1% đến 0,3% và các yếu tố hợp kim cũng giảm theo tỷ lệ. Những hợp kim của thép được gọi là thép cường độ cao, hợp kim thấp. Bạn sẽ ngạc nhiên khi biết rằng thép không gỉ cũng là một loại thép hợp kim với tối thiểu 10% crôm tính theo trọng lượng.

3.1.3. Tính chất chung

Thép có cơ tính tổng hợp cao, có tính công nghệ tốt, có nhiều chủng loại với nhiều công dụng khác nhau nên là vật liệu được sử dụng nhiều trong cơ khí chế tạo, xây dựng, đóng tàu…

Các tính chất quan trọng nhất của thép là khả năng biến dạng và độ bền cao, độ bền kéo tốt và độ dẫn nhiệt tốt. Đặc tính quan trọng nhất thép không gỉ nhất là khả năng chống ăn mòn của nó.