WesterntechVN – Ngoài phân loại theo tổ chức tế vi và hàm lượng carbon, thép cacbon còn được phân loại dựa trên phương pháp luyện kim và công dụng.

Bài viết này sẽ đi sâu vào các cách phân loại này, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự đa dạng và ứng dụng của thép cacbon.

1. Phân loại theo phương pháp luyện kim

• Thép luyện trong lò chuyển:
  • Chất lượng không cao, hàm lượng các nguyên tố không chính xác.
  • Thường dùng cho các ứng dụng không yêu cầu cao về chất lượng.
• Thép luyện trong lò mác tanh:
  • Chất lượng cao hơn thép luyện trong lò chuyển, nhưng vẫn còn tạp chất.
  • Thường dùng cho các ứng dụng yêu cầu chất lượng trung bình.
• Thép luyện trong lò điện:
  • Chất lượng cao nhất, tạp chất được khử đến mức thấp nhất.
  • Thường dùng cho các ứng dụng yêu cầu chất lượng cao, như chế tạo dụng cụ, chi tiết máy chính xác.
• Thép sôi và thép lắng:
  • Dựa vào phương pháp khử oxy trong quá trình luyện thép.
  • Thép sôi chứa nhiều rỗ khí, kém dẻo và dai hơn thép lắng.
  • Thép lắng có chất lượng cao hơn, được sử dụng rộng rãi.

2. Phân loại theo công dụng

• Thép cacbon thông dụng (thép thường):
  • Cơ tính không cao, dùng để chế tạo chi tiết máy, kết cấu chịu tải nhỏ.
  • Thường dùng trong xây dựng, giao thông.
  • Chia thành ba nhóm:
    • Nhóm A: đánh giá bằng chỉ tiêu cơ tính.
    • Nhóm B: đặc trưng bằng thành phần hóa học.
    • Nhóm C: đặc trưng bằng cả hai chỉ tiêu cơ tính và thành phần hóa học.
  • Ký hiệu: CT (ví dụ: CT38, CT34S).
• Thép cacbon kết cấu:
  • Hàm lượng tạp chất S, P rất nhỏ, tính năng lý hóa tốt.
  • Hàm lượng carbon chính xác, chỉ tiêu cơ tính rõ ràng.
  • Dùng để chế tạo chi tiết máy chịu lực cao.
  • Ký hiệu: C (ví dụ: C45, C20).
• Thép cacbon dụng cụ:
  • Hàm lượng carbon cao (0,7-1,3%), tạp chất S, P thấp.
  • Độ cứng cao sau nhiệt luyện, nhưng chịu nhiệt thấp.
  • Dùng để chế tạo dụng cụ cắt gọt, khuôn dập, chi tiết cần độ cứng.
  • Ký hiệu: CD (ví dụ: CD80A, CD130).

3. Ảnh hưởng của phương pháp luyện kim đến chất lượng thép

• Tạp chất:
  • Lò điện khử tạp chất tốt hơn lò mác tanh và lò chuyển.
  • Tạp chất ảnh hưởng đến tính chất cơ học và độ bền của thép.
• Rỗ khí:
  • Thép sôi chứa nhiều rỗ khí hơn thép lắng.
  • Rỗ khí làm giảm độ dẻo và độ dai của thép.
• Độ đồng đều:
  • Lò điện tạo ra thép có độ đồng đều cao hơn các phương pháp khác.
  • Độ đồng đều ảnh hưởng đến tính chất cơ học và khả năng gia công của thép.

4. Ảnh hưởng của công dụng đến lựa chọn thép

• Thép cacbon thông dụng:
  • Phù hợp cho các ứng dụng không yêu cầu cao về chất lượng và độ bền.
  • Giá thành rẻ, dễ gia công.
• Thép cacbon kết cấu:
  • Phù hợp cho các chi tiết máy chịu lực cao, yêu cầu độ bền và độ dai tốt.
  • Chất lượng cao hơn thép thông dụng, giá thành cao hơn.
• Thép cacbon dụng cụ:
  • Phù hợp cho các dụng cụ cắt gọt, khuôn dập, yêu cầu độ cứng và độ chịu mài mòn cao.
  • Chất lượng cao nhất, giá thành cao nhất.

5. Ký hiệu thép cacbon theo tiêu chuẩn Việt Nam

• Thép thông dụng:
  • CT + giới hạn bền (ví dụ: CT38, CT34S).
  • Thêm chữ B hoặc C để phân biệt nhóm B và C (ví dụ: BCT38, CCT38).
  • Thêm chữ S hoặc KN để phân biệt thép sôi và thép nửa lắng (ví dụ: CT34S, CT38KN).
• Thép kết cấu:
  • C + hàm lượng carbon trung bình (ví dụ: C45, C20).
• Thép dụng cụ:
  • CD + hàm lượng carbon (ví dụ: CD80A, CD130).
  • Thêm chữ A để biểu thị thép tốt hơn (ví dụ: CD80A).

6. So sánh ký hiệu thép cacbon theo tiêu chuẩn Việt Nam và Liên Xô (Nga)

• Thép thông dụng:
  • Tương tự, nhưng có sự khác biệt về ký hiệu thép sôi và nửa lắng.
• Thép kết cấu:
  • Tương tự, nhưng thêm chữ C phía trước để phân biệt.
• Thép dụng cụ:
  • Khác nhau về ký hiệu, nhưng tương đương về ý nghĩa.

7. Ứng dụng của các loại thép cacbon theo công dụng

• Thép cacbon thông dụng:
  • Xây dựng dân dụng và công nghiệp (cột, dầm, sàn).
  • Giao thông (cầu, đường sắt).
  • Chế tạo chi tiết máy đơn giản (bu lông, ốc vít).
• Thép cacbon kết cấu:
  • Chế tạo chi tiết máy chịu lực cao (trục, bánh răng, chi tiết rèn).
  • Chế tạo khung máy, kết cấu chịu tải trọng lớn.
• Thép cacbon dụng cụ:
  • Chế tạo dụng cụ cắt gọt (dao tiện, dao phay, mũi khoan).
  • Chế tạo khuôn dập, khuôn ép.
  • Chế tạo chi tiết chịu mài mòn cao (ổ bi, con lăn).

8. Ảnh hưởng của nhiệt luyện

• Nhiệt luyện ủ:
  • Làm mềm thép, tăng độ dẻo, giảm độ cứng.
  • Thích hợp cho thép cacbon cao để cải thiện khả năng gia công.
• Nhiệt luyện thường hóa:
  • Làm mịn tổ chức tế vi, tăng độ bền và độ dai.
  • Thích hợp cho thép cacbon trung bình và cao để cải thiện tính chất cơ học.
• Nhiệt luyện tôi và ram:
  • Làm tăng độ cứng và độ bền, giảm độ dẻo.
  • Thích hợp cho thép cacbon cao để chế tạo dụng cụ cắt gọt và chi tiết chịu mài mòn.

Phân loại thép cacbon theo phương pháp luyện kim và công dụng giúp chúng ta lựa chọn loại thép phù hợp với yêu cầu ứng dụng. Hiểu rõ ảnh hưởng của phương pháp luyện kim và công dụng đến tính chất của thép giúp chúng ta tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu trong các ngành công nghiệp khác nhau.