Thép hợp kim là gì? Đặc điểm và ứng dụng của thép hợp kim

03/03/2022 606

Thép hợp kim là một loại vật liệu rất quan trọng trong đời sống ngày nay. Thế nhưng không phải ai cũng biết thép hợp kim là gì? Để giúp bạn có thể sử dụng thép đúng mục đích, phân biệt chính xác các loại thép khác nhau thì ngay sau đây thongtinkythuat.com sẽ chia sẻ đến bạn những thông tin quan trọng về thép hợp kim.

Thép hợp kim là gì?

Thép hợp kim là sự kết hợp của một số kim loại hoặc phi kim khác nhau. Thành phần của thép hợp kim chủ yếu gồm những nguyên tố hóa học với hàm lượng mỗi nguyên tố không vượt quá 50% như: sắt, mangan, cacbon, niken, sillic, đồng…

Thép hợp kim là gì?

Thép hợp kim là gì?

Việc đưa thêm những loại kim loại hoặc phi kim vào thép sẽ giúp cải thiện được những đặc điểm và những tính năng của thép cacbon truyền thống. Tùy theo thành phần của các nguyên tố có trong thép hợp kim mà độ cứng, độ đàn hồi, khả năng chống oxy hóa, sức bền của thép là khác nhau.

Đặc điểm của thép hợp kim

Với những cải thiện so với thép cacbon truyền thống thì đặc điểm của thép hợp kim là gì? Sau đây là một số đặc điểm nổi trội của thép hợp kim:

Cơ tính

Do tính thẩm tôi (khả năng thấm sâu của lớp tôi trong thép) của thép hợp kim cao hơn nên nó có độ bền cao hơn so với thép cacbon. Điều này thể hiện rõ ràng sau khi tôi và ram thép.Tuy nhiên khi tận dụng những ưu điểm này thì cần chú ý đến một số hệ quả sau đây:

  • Ở trạng thái không tôi và ram thì thép hợp kim không bền hơn thép cacbon bao nhiêu. Do đó tốt nhất nên dùng thép hợp kim đã tôi và ram.
  • Tuy thép hợp kim có độ bền cao hơn thế nhưng nó lại có độ dẻo và độ dai thấp hơn. Do đó bạn cần đặc biệt chú ý đến mối quan hệ ngược này để có thể xử lý bằng ram thích hợp hơn. Mặc dù thép hợp kim sở hữu ưu điểm về độ bền cao, thế nhưng xét tổng thể thì tính công nghệ của nó kém hơn thép cacbon.

Khả năng chịu nhiệt tốt

Các nguyên tố hợp kim có trong thép sẽ làm cản trở được sự khuếch tán của cacbon và làm mactenxit khó phân hóa, cacbit cũng khó kết tụ khi ở nhiệt độ hơn 2000 độ C. Do đó mà ở nhiệt độ này thép hợp kim bền hơn.

Nên tôi thép hợp kim ở nhiệt độ hơn 2000 độ C để thép giữ được cơ tính cao. Để đạt được điều này thì thép phải được hợp kim hóa từ một số nguyên tố (như sắt, mangan, cacbon, niken, sillic, đồng…) có hàm lượng tương đối cao.

Đặc điểm của thép hợp kim

Đặc điểm của thép hợp kim

Tính chất vật lý, hóa học đặc biệt

Thép hợp kim được cấu tạo từ các nguyên tố khác nhau, do đó giúp cho thép các có những tính chất đặc biệt:

  • Không gỉ, chống sự ăn mòn trong axit, bazơ và muối.
  • Không có từ tính hoặc từ tính đặc biệt.
  • Khả năng giãn nở nhiệt đặc biệt.

Có thể thấy rằng thép hợp kim là một loại vật liệu cần thiết và quan trọng đối với những ngành kỹ thuật đòi hỏi tính chất cao hoặc khác với thông thường.

Xem thêm: 

Thép hợp kim gồm những loại nào?

Các loại thép hợp kim hiện nay vô cùng phong phú và đa dạng. Tùy theo cách phân chia mà chúng ta có những loại thép hợp kim sau đây:

Phân loại theo tỷ lệ hợp kim

Có 2 loại thép hợp kim chính là thép hợp kim cao và thép hợp kim thấp. Trong đó loại thép hợp kim thấp được sử dụng thông dụng và phổ biến nhất trên thị trường hiện nay.

  • Thép hợp kim cao: Thép hợp kim cao là loại thép mà trong thành phần có chứa các nguyên tố được nêu ở trên có hàm lượng, khối lượng lớn hơn 10% khối lượng của thép được tạo ra (thường là họ austenit hoặc mactenxit).
  • Thép hợp kim thấp: Thép hợp kim thấp thường được thêm vào các nguyên tố crom, bo, silic, mangan, mô lip đen,… và các nguyên tố này có hàm lượng thấp hơn 10% (thường là thép peclit). Theo quan điểm của các nước phương tây thì hợp kim thấp phải có hàm lượng các nguyên tố dưới 2.5%, còn trên 2.5% và dưới 10% là hợp kim trung bình.
Phân loại thép hợp kim

Phân loại thép hợp kim

 

Phân loại theo tên của các nguyên tố hợp kim

Với cách này thì sẽ có rất nhiều loại thép hợp kim khác nhau với tên gọi dựa theo tên của nguyên tố đưa vào.

  • Trường hợp thép carbon bổ sung thêm 1 nguyên tố bất kỳ thì gọi tên theo nguyên tố đó. Ví dụ: thép crom, thép niken…
  • Trường hợp thép carbon bổ sung thêm từ 2 nguyên tố bất kỳ trở lên thì gọi tên theo 2 kim loại hoặc phi kim có thành phần cao nhất. Ví dụ: thép niken – môlipđen, thép crom – niken….

Ứng dụng của thép hợp kim

Với nhiều đặc tính tốt như trên nên thép hợp kim được ứng dụng phổ biến để chế tạo ra nhiều sản phẩm để phục vụ cho các nhu cầu trong cuộc sống. Một số ứng dụng của thép hợp kim có thể kể đến như:

  • Làm các loại trục như: Trục cán rèn các trục chịu tải trọng vừa và nhẹ, trục động cơ…
  • Sử dụng trong cơ khí chế tạo máy, thiết bị hàng hải, linh kiện ô tô…
  • Sử dụng cho các công trình xây dựng như: làm bê tông cốt thép, khung chịu lực, dựng cổng, hàng rào, kết cấu cột trụ cho các công trình,…
Ứng dụng của thép hợp kim

Ứng dụng của thép hợp kim

  • Làm bánh răng siêu tăng áp, bánh răng truyền động, trục bánh răng.
  • Làm thớt đỡ, tay quay, con lăn, thanh ren, bù lông và gia công chi tiết máy móc.
  • Chế tạo những chi tiết cần chịu trọng tải cao trong các kết cấu thép.
  • Chế tạo ra công cụ, dây xích công nghiệp, dao cắt.
  • Chế tạo xe, tàu biển.

Như vậy trên đây Thông tin kỹ thuật đã chia sẻ đến bạn thép hợp kim là gì? Chắc hẳn bài viết đã giúp bạn hiểu hơn về những đặc điểm, ứng dụng liên quan đến thép hợp kim trong cuộc sống.