Thép Là Gì? Đặc Tính, Tính Chất Hóa Học, Ứng Dụng Của Thép

Hiện nay, ngành công nghiệp thép ngày càng phát triển, đây được coi là ngành công nghiệp mũi nhọn trong việc phát triển công nghiệp hóa của đất nước. Thế nhưng, không phải ai cũng hiểu rõ về ngành công nghiệp này. Thép là gì? Ứng dụng của thép trong đời sống ra sao? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây!

Thép là gì?

Thép là một loại hợp kim, được tạo thành từ các nguyên tố như sắt, cacbon cùng với một số tạp chất khác như đồng, chì, phốt pho, niken, mangan, lưu huỳnh, crom… Những nguyên tố hóa học này sẽ được điều chỉnh linh hoạt để tăng giảm khả năng về độ bền, cứng, tính dẻo, khả năng chống oxy hóa theo từng dòng sắt khác nhau. Chính vì thế mà trên toàn thế giới có khoảng 3.000 loại thép khác nhau.

Thép là gì?
Thép là gì?

Việt Nam là quốc gia đang trong thời kỳ phát triển, ngành công nghiệp chế tạo được trang bị hệ thống cơ sở hạ tầng và thiết bị hiện đại đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra. Có khá nhiều thương hiệu nổi tiếng, uy tín như Hòa Phát, Đông Á, PVT, Việt Đức… đã và đang nghiên cứu và sản xuất ra nhiều loại thép khác nhau, đáp ứng nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng.

Tính chất hóa học của thép

Thép là vật liệu kim loại có ánh kim, dẫn nhiệt, dẫn điện mạnh. Ở nhiệt độ 500℃ – 600℃ thép trở lên dẻo, cường độ giảm. Ở nhiệt độ -10℃ tính dẻo giảm. Còn ở nhiệt độ -45℃ thép trở nên giòn, dễ nứt.

Thép có cơ tính tổng hợp cao, có tính định hình tốt, có nhiều chủng loại với nhiều công dụng khác nhau. Vì thế, đây là vật liệu có tính ứng dụng cao, được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp xây dựng, đóng tàu, cơ khí chế tạo…

Tính chất hóa học của thép
Tính chất hóa học của thép

Đặc tính của thép

Trong quá trình luyện thép, việc phân chia tỉ lệ cacbon và sắt có thể tạo ra rất nhiều cấu trúc thép với đặc tính khác nhau. Vì thế, việc luyện thép không chỉ trả ra một sản phẩm cùng loại, còn tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng để luyện ra loại thép cho phù hợp. 

Hàm lượng cacbon trong thép chiếm không quá 2.14% theo trọng lượng.

  • Nếu hàm lượng cacbon càng cao thì thép sẽ càng cứng, tuy nhiên độ bền cao thì thép sẽ giòn, dễ gãy và khó uốn hơn
  • Hàm lượng cacbon càng thấp thì độ dẻo càng cao

Phân loại thép

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại thép khác nhau. Để dễ dàng trong quá trình sản xuất, người ta có thể phân loại thép theo các hình thức như sau:

Phân theo thành phần hóa học

Theo hàm lượng Cacbon

Khi hàm lượng cacbon trong thép tăng lên thì nó sẽ làm thay đổi tính chất của nó như độ dẻo giảm, độ chịu lực và độ giòn tăng. Chúng ta có thể chia thành 2 loại theo tiêu chuẩn như sau:

  • Thép có hàm lượng cacbon thấp: hàm lượng cacbon không vượt quá 0,25%. Loại này có độ dẻo dai tốt nhưng độ bền thấp.
  • Thép có hàm lượng Cacbon trung bình: hàm lượng cacbon trong khoảng 0,25% đến 0,6%. Thép này sẽ có độ bền và độ cứng cao.
  • Thép có hàm lượng Cacbon cao: hàm lượng cacbon trong khoảng từ 0,6% đến 2%, thường được dùng trong chế tạo dụng cụ cắt hoặc dụng cụ đo lường.
Phân loại thép
Phân loại thép

Theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại

Để tạo ra những loại thép có tính chất phù hợp thì người ta sẽ thêm một số nguyên tố khác như mangan, niken, nhôm, đồng, crom. Được chia thành 3 loại như sau:

  • Thép hợp kim thấp: Là loại thép có tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác từ 2,5% trở xuống
  • Thép hợp kim vừa: Là loại thép có tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác từ khoảng 2,5% đến 10%
  • Thép hợp kim cao: là loại thép có hàm lượng các nguyên tố kim loại khác nhỏ hơn 10%

Phân theo mục đích sử dụng

Tùy vào mục đích khác nhau mà thép có thể phân loại thành các loại phổ biến như sau:

  • Thép kết cấu: có độ bền cao, dẻo dai, khả năng chịu lực, chịu tải lớn. Đây là loại thép chuyên dùng để sản xuất, chế tạo và sử dụng trong ngành xây dựng, lắp ráp, cơ khí và chế tạo máy.
  • Thép dụng cụ: có độ cứng cao, bền, chịu lực và chống ăn mòn tốt. Chuyên được sử dụng để chế tạo những thiết bị gia dụng, chế tạo khuôn mẫu, thiết bị đo lượng, các loại máy cắt, gọt…
  • Thép có tính chất đặc biệt: Một số loại thép có tính chất độc đáo như hệ số nở thấp, từ tính nên phù hợp để sử dụng trong trường hợp tạo thép kỹ thuật điện.
  • Thép có tính chất hóa học đặc biệt: Đây là loại có đặc tính đặc biệt là chịu nóng, thép không gỉ
Phân theo mục đích sử dụng
Phân theo mục đích sử dụng

Phân theo chất lượng thép

Thép chất lượng là loại thép có thành phần cacbon và các chất khác. Tỷ lệ tạp chất càng thấp thì đây được coi là chất lượng thép tốt.

  • Thép chất lượng bình thường: có chứa khoảng 0,06% nguyên tố S và 0,07% nguyên tố P. Loại thép này thường có năng suất thép cao và giá thành rẻ
  • Thép chất lượng tốt: chứa khoảng 0,035% nguyên tố S và 0,035% nguyên tố P, được sử dụng phổ biến trong ngành chế tạo máy móc
  • Thép chất lượng cao: chứa khoảng 0,025% nguyên tố S và 0,025% nguyên tố P
  • Thép chất lượng rất cao (thép đặc biệt): chứa khoảng 0,025% nguyên tố P và 0,015% nguyên tố S

Ứng dụng của thép trong thực tế

Thép là nguyên liệu không thể thiếu trong mọi lĩnh vực, giúp nâng cao chất lượng đời sống và sản xuất.

  • Ngành xây dựng: là nguyên vật liệu để xây dựng công trình, làm bê tông cốt thép để gia tăng độ kiên cố và bền vững cho ngôi nhà. Chúng cũng được sử dụng để xây dựng cầu đường, đèn đường, hệ thống điện, nâng cấp hệ thống giao thông vận tải…
  • Ngành công nghiệp: được sử dụng rất phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo và công nghiệp đóng tàu. Loại này có khả năng dát mỏng để làm vỏ tàu thuyền giúp tăng chất lượng và tuổi thọ cho sản phẩm.
  • Đời sống thực tế: Dụng cụ dao dĩa, đồ cắt gọt, cánh cửa, tường rào, kệ tủ, bàn, đồ gia dụng, hệ thống lan can…