Thép carbon là gì ?

Trong những ngành như cơ khí, xây dựng hay làm đồ gia dụng thì vật liệu phổ biến nhất trong các lĩnh vực này chính là sắt thép. Thép được phân ra nhiều loại khác nhau theo thành phần hoá học hoặc theo phương pháp luyện thép,…Loại thép được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là thép carbon. Nhưng có nhiều người thắc mắc thép carbon là gì? Có những đặc tính ưu việt như thế nào so với thép không gỉ ?

Thép carbon là gì ?

Thép carbon là một loại hợp kim chứa hai thành phần chính là sắt và cacbon. Ngoài ra thép carbon còn có thêm các thành phần chất phụ gia khác gồm mangan (tối đa 1,65%),  silic (tối đa 0,6%) và đồng (tối đa 0,6%).

Hàm lượng cacbon trong thép tỉ lệ nghịch với khả năng uốn dẻo. Và tỉ lệ thuận với độ cứng, độ bền của thép. Nghĩa là hàm lượng cacbon càng cao thì thép càng cứng và càng khó uốn cong. Ngược lại hàm lượng cacbon càng thấp thì thép càng dẻo, càng bền. Đồng thời, khi tăng hàm lượng cacbon trong thép lên thì nhiệt độ nóng chảy của thép sẽ giảm.

thép carbon là gì

Thép carbon

Ký hiệu thép các bon

+ Ký hiệu theo tiêu chuẩn Việt Nam

Theo TCVN 1765 – 75 qui định ký hiệu thép thông dụng là hai chữ CT, sau chữ CT chỉ giới hạn độ bền tối thiểu,  theo đơn vị N/mm2.

  • Ví dụ: CT38, CT38n, CT38s là ba mác cùng có σb ≥ 38kG/mm2 hay 380MPa.

Các nhóm B và C cũng có ký hiệu tương tự như nhóm A nhưng được thêm vào phía trước chữ CT một chữ B hoặc C để phân biệt.

  • Ví dụ: BCT31, CCT31.
Thép cacbon tiêu chuẩn

Thép cacbon có ký hiệu tiêu chuẩn theo từng quốc gia

+ Ký hiệu theo tiêu chuẩn của các nước

Các quốc gia trên thế giới có ký hiệu về thép carbon khách nhau như sau:

+ Nga (ГOCT): Ký hiệu CTx trong đó x là các con số từ 0, 1, 2 đến 6 chỉ cấp độ bền (số càng cao thì độ bền càng cao) cũng có các phân nhóm A, Б, B tương ứng với các phân nhóm A, B, C của Việt Nam.

+ Mỹ (ASTM): Ký hiệu theo các số 42, 50, 60, 65 chỉ (min) theo đơn vị ksi.

+ Nhật Bản (JIS): Ký hiệu SSxxx; SMxxx hay xxx là các số chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu tính bằng Mpa. Ví dụ: SS400 là thép cacbon thường có .

Phân loại thép carbon và ứng dụng 

Có nhiều cách để phân loại như là phân loại theo hàm lượng, theo phương pháp luyện kim, theo phương pháp khử oxi hay theo công dụng. Để dễ dàng cho việc lựa chọn thép carbon phù hợp người ta phân chia dựa theo hàm lượng cac bon trong thép. Gồm có làm 4 loại, đó là thép các bon thấp, thép cacbon trung bình, thép cacbon cao và đặc biệt cao

Thép các bon thấp

Thép cacbon thấp có thành phần carbon ít nhất. Chỉ khoảng từ 0.05 – 0.3%. Tính chất của thép cac bon thấp là có độ dẻo dai tốt, dễ uốn cong. Nhưng bù lại thì có độ cứng và độ bền không cao. Với tính chất này, người ta sử dụng thép cacbon thấp để sản xuất và tạo ra các tấm thép mỏng. Do đặc tính dễ cán, dễ rèn và sử dụng theo ý muốn. Nên giá của loại thép này cũng khá rẻ so với các loại thép cac bon còn lại.

tấm thép

Théo cac bon thấp dùng để sản xuất những tấm thép mỏng

Thép carbon trung bình

Thep carbon trung bình có hàm lượng carbon cao hơn so với thép carbon thấp. Thường chứa khoảng 0.3 đến 0.6%. Thép carbon trung bình đảm bảo được sự cân bằng về độ cứng, dẻo và bền cùng với khả năng chống ăn mòn rất tốt. Với những ưu điểm tuyệt vời nà thép cacbon trung bình được sử dụng rộng rãi trong việc chế tạo các chi tiết trong máy móc cơ khí, thiết bị điện tử phức tạp,…

thép carbon là gì

các chi tiết được làm từ thép carbon trung bình

Thép carbon cao

Là dòng thép có lượng cac bon cao nhất. Chứa từ 0.6 – 0.9% cacbon trong thép. Độ bền vững tuyệt đối, khả năng chịu lựa, chịu nhiệt và chống ăn mòn cũng ở mức cao. Với cấu tạo và tính chất như vậy, nó được sử dụng làm nhíp, lò xo, giảm xóc hoặc những cât thép kích thước lớn có khả năng chịu lực lớn.

Thép carbon đặc biệt cao

Có hàm lượng carbon trong thép chiếm từ 1 – 2%. Độ cứng của thép được đánh giá rất cao, siêu bền. Thường được áp dụng làm những vật dụng cần độ cứng cao như : lưỡi dao, búa, kéo, trục bánh xe,….. Thép carbon đặc biệt cao có giá thành khá đắt đỏ.

So sánh thép cacbon và thép không gỉ

Thép không gỉ (inox) là một loại hợp kim có thành phần chính là sắt và một số thành phần kim loại khác. Bao gồm Crom (ít nhất 10.5%)  và niken, molypden, niobium… Crom giúp cho thép không gỉ chống lại được sự ăn mòn kim loại của môi trường. Tính chất ưu việt này của inox cũng giống với sản phẩm tôn mạ kẽm. Khi crom tiếp xúc với không khí sẽ tạo ra một lớp màng bảo vệ trên bề mặt để bảo vệ thép tránh khỏi tác động của môi trường như oxi hóa và ăn mòn.

Điểm khác biệt giữa thép các bon và thép không gỉ nằm ở khả năng chống gỉ. Thép không gỉ có chứa crom nên khả năng chống gỉ tốt hơn thép carbon, tuy nhiên độ cứng và độ bền thì không thể bằng.

Thép không gỉ

Thép không gỉ

Tính chất của thép

Tính chất của hai loại thép này tương đối phức tạp. Do mỗi loại thép thường có nhiều mác thép khác nhau. Mỗi mác thép lại có nhiều tính chất vật lý, hóa học khác nhau. Hầu hết các mác thép không gỉ thường dễ kéo và dễ uốn dẻo hơn các mác thép cacbon. Do thép không gỉ có chứa hàm lượng niken cao hơn. Niken là nguyên tố giúp tăng độ dẻo và dễ uốn.

Tuy nhiên, cũng có một vài mác thép không gỉ có tính giòn, ví dụ như thép martensitic. Thép cacbon thấp chứa hàm lượng cacbon nhỏ thì tính dẻo tương tự như một số loại mác thép không gỉ.

Tính thẩm mỹ

Thép không gỉ có tính thẩm mỹ cao hơn, bề mặt luôn sáng bóng, ít bị gỉ đen. Thép cacbon cũng có bề mặt sáng bóng nhưng đó là nhờ vào lớp mạ kẽm hoặc lớp sơn bên ngoài. Nếu để trong thời gian dài hoặc khi bị trầy xước. Thì khu vực bị trầy và bề mặt thép sẽ nhanh bị đen.

thép không gỉ và thép cacbon

Tính thẩm mỹ của thép không gỉ cao hơn thép carbon

Giá thành

Khi nói về giá thành thì giá thép cacbon luôn thấp hơn giá thép không gỉ. Với mục đích muốn giảm giá thành cho sản phẩm và tiết kiệm tối đa chi phí. Không đề cao tính thẩm mỹ thì lựa chọn thép carbon rất phù hợp. Do thép không gỉ chứa những nguyên tố chống ăn mòn như Crom, Niken,… nên giá thành sẽ bị đội lên cao hơn.

Như vậy bạn đã có thể nắm rõ được thép carbon là gì. Và so sánh được những tính chất của nó so với thép không gỉ. Bạn có thể cân nhắc lựa chọn loại thép phù hợp với từng mục đích sử dụng của mình.

 

 

 

Leave a Reply