Thép là gì? Thép được dùng để làm gì trong đời sống?

Thép là vật liệu được sử dụng phổ biến trong đời sống, đặc biệt là lĩnh vực xây dựng và sản xuất linh kiện kim khí. Nhờ có khả năng chống ăn mòn tốt, bền bỉ và tính ứng dụng cao, thép đã được công nhận là vật liệu không thể thiếu trong lĩnh vực phát triển công nghiệp hóa của đất nước. Vậy thép là gì? Thép dùng để làm gì? Hãy cùng Kim Khí Tiến Thành tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.

Tìm hiểu thép là gì?

Thép là loại hợp kim được chế tạo chủ yếu từ sắt (Fe), carbon (<2%) và một số nguyên tố hóa học khác như Cu, Cr, Mg, Si,… Các nguyên tố này có vai trò điều chỉnh độ cứng, đàn hồi, sức bền cũng như khả năng chống ăn mòn của thép. Thông thường, các loại thép dùng trong cơ khí có yêu cầu khá cao, đòi hỏi phải trải qua 4 giai đoạn chính để thành hình, bao gồm: nấu chảy – luyện kim – tạo hình – gia công.

Tính chất của thép là gì?

Thực tế, thép được sản xuất với những đặc tính vượt trội nên được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, từ xây dựng đến cơ khí. Vậy tính chất của thép là gì?

• Độ bền cao: Thép có độ bền kéo khá cao, vì thế vật liệu này có thể sử dụng trong những liên kết đòi hỏi lực kéo mạnh mà không bị biến dạng hay đứt gãy.

• Độ cứng cao: Một trong những ưu điểm của thép chính là có độ cứng cao, điều này cho phép vật liệu có thể chịu được va đập mạnh mà vẫn đảm bảo không bị biến dạng.

• Dẻo, dễ gia công: Thép có độ dẻo cao, khả năng định hình và gia công tốt, cho phép người dùng dễ dàng cắt, hàn, uốn một cách dễ dàng, nhanh chóng.

• Khả năng chịu ăn mòn và oxy hóa tốt: Một điểm cộng khác của thép là có khả năng chống oxy hóa cao, rất thích hợp sử dụng trong các môi trường thường xuyên tiếp xúc với axit, nước hoặc hóa chất ăn mòn.

• Khả năng chịu nhiệt tốt: Ngoài ra, thép còn có khả năng chịu nhiệt độ cao mà không làm mất đi tính chất cơ học ban đầu, có thể sử dụng tốt trong những vị trí đặc thù như lò hơi, công trình xử lý nhiệt,…

Xem thêm: Hóa chất cấy thép là gì? Các loại keo cấy thép tốt nhất

Phân loại các loại thép phổ biến trên thị trường

Phân loại thép theo thành phần hóa học

Việc phân loại thép dựa trên thành phần hóa học có thể giúp các chủ thầu lựa chọn loại thép phù hợp với mục đích lắp đặt trong công trình. Đối với cách phân loại dựa trên thành phần hóa học, các đơn vị sản xuất thép thường chia vật liệu theo 2 hình thức sau: 

Theo hàm lượng Cacbon

Thông thường, nguyên liệu để sản xuất thép theo thành phần hóa học là sắt, carbon và một số nguyên tố khác (tỉ lệ ít). Theo đó, người dùng có thể linh hoạt điều chỉnh hàm lượng carbon để gia giảm độ cứng, độ bền,… sao cho phù hợp với mục đích sử dụng. Hiện nay, thép carbon thường được sản xuất theo tiêu chuẩn Nga ГОСТ 380-71 và được phân loại như sau:

• Thép carbon thấp: Độ dẻo cao, độ bền thấp, hàm lượng carbon không quá 0.25%.

• Thép carbon trung bình: Độ bền và độ cứng cao, hàm lượng carbon trung bình từ 0.25 – 0.6%.

• Thép carbon cao: Hàm lượng carbon dao động từ 0.6 – 2% và thường được dùng để chế tạo khuôn dập, dụng cụ cắt, đo lường,…

Xem thêm: Phân biệt sự khác nhau giữa thép carbon và thép không gỉ chi tiết

Theo hàm lượng các nguyên tố kim loại

Dựa vào các nguyên tố kim loại, thép được phân chia thành 3 loại như sau:

• Thép hợp kim thấp: Tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác không vượt quá 2.5%.

• Thép hợp kim trung bình: Hàm lượng các nguyên tố kim loại khác trung bình từ 2.5 – 10%.

• Thép hợp kim cao: Hàm lượng các nguyên tố kim loại khác từ 10% trở lên.

Những loại thép hợp kim trên đều được sản xuất theo tiêu chuẩn Nga ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14959-79 nên có độ bền cao hơn thép carbon, rất thích hợp sử dụng trong các lĩnh vực như xây dựng, công nghiệp,…

Phân loại thép theo mục đích sử dụng

Thực tế, mỗi công trình sẽ có những đặc điểm và yêu cầu khác nhau, vì thế thép thường được chia thành nhiều loại, cụ thể:

• Thép kết cấu: Có nhiều ưu điểm nổi bật như độ bền cao, khả năng chịu tải trọng lớn, rất thích hợp sử dụng trong ngành xây dựng, cơ khí hoặc chế tạo máy móc.

• Thép dụng cụ: Loại thép này có độ cứng cao, khả năng chịu lực và chống ăn mòn tốt nên thường được sử dụng để chế tạo đồ gia dụng, khuôn dập, máy đo lường,…

• Thép có tính chất vật lý: Đây là loại thép có hệ số nở dài và từ tính thấp, chuyên dùng để chế tạo các chi tiết trong lĩnh vực kỹ thuật điện.

• Thép có tính chất hóa học: Những loại thép có tính chất hóa học cao bao gồm thép chịu nóng, Inox,…

Dựa vào chất lượng thép

Chất lượng thép không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng carbon mà còn được đánh giá thông qua tỷ lệ phần trăm của một số nguyên tố khác, đặc biệt là lưu huỳnh (S) và phốt pho (P). Dựa vào chất lượng, các đơn vị sản xuất thường phân chia thép thành những loại sau:

• Thép chất lượng bình thường: Hàm lượng lưu huỳnh khoảng 0,06% và 0,07% phốt pho, được sản xuất bằng phương pháp L-D nên có năng suất cao và chi phí thấp. Loại thép này thường được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực xây dựng.

• Thép chất lượng tốt: Chứa khoảng 0.035% lưu huỳnh, 0.035% phốt pho, được nhiệt luyện trong lò mác-tanh hoặc lò hồ quang điện. Thông thường, những loại thép chất lượng tốt được sử dụng trong quy trình sản xuất máy móc.

• Thép chất lượng cao: Có hàm lượng S và P đều khoảng 0.025%, được nhiệt luyện trong lò điện hồ quang với nguyên liệu cao cấp.

• Thép chất lượng đặc biệt: Chứa khoảng 0,025% P và 0,015% S. Thực tế, quy trình sản xuất của loại thép này khá phức tạp, bao gồm luyện trong lò hồ quang điện, sau đó tinh luyện thêm bằng phương pháp đúc chân không hoặc điện xỉ.

Dựa vào mức oxy hóa của thép

Thông thường, tùy vào mức oxy hóa và độ gỉ sét của thép mà các đơn vị sản xuất sẽ chia vật liệu thành những loại sau:

• Thép lặng: Đây là loại thép đã oxy hóa hoàn toàn, chứa từ 0.15 – 0.35% Silic nên có độ cứng cao, khó dập nguội và không bị rỗ sau khi đúc. Tuy nhiên, tính thẩm mỹ của loại thép này không cao, vì thế thép lặng chủ yếu được dùng trong các kết cấu hàn chảy, thấm carbon.

• Thép sôi: Loại thép này có độ oxy hóa kém nên khá mềm, dẻo và dễ dập nguội. Ngoài ra, thép sôi không phù hợp cho việc đúc định hình hoặc hàn nóng chảy do có thể tạo ra bọt khí, làm giảm chất lượng sản phẩm. 

• Thép bán lặng: Đây là loại thép nằm giữa thép sôi và thép lặng. Đặc biệt, loại thép này còn có thể thay thế thép sôi trong một số ứng dụng đặc thù.

Quy trình sản xuất thép

Để đảm bảo chất lượng và độ an toàn, bền vững của kết cấu thì quá trình sản xuất thép cần phải tuân theo quy trình sản xuất tiêu chuẩn. Vậy quy trình sản xuất thép là gì?

• Bước 1: Quặng sắt sau khi khai thác sẽ được nghiền, tách biệt và nhiệt luyện để loại bỏ các tạp chất bên trong thép.

• Bước 2: Đưa quặng sắt và các nguyên liệu phụ trợ như than cốc, quặng mangan vào lò nung ở nhiệt độ cao để tạo ra gang.

• Bước 3: Sau khi đã tạo thành gang, nguyên liệu này sẽ tiếp tục được nhiệt luyện và điều chỉnh các thành phần hóa học để tạo ra thép.

• Bước 4: Luyện thép ở nhiệt độ cao cùng với hợp kim để loại bỏ tạp chất, từ đó tạo ra loại thép có chất lượng và tính chất cơ học đáp ứng nhu cầu sử dụng.

• Bước 5: Đúc thép thành dạng tấm, ống, bộ phận máy móc hoặc các hình dạng theo mong muốn bằng một số phương pháp như đúc khuôn, hợp kim,…

• Bước 6: Tiến hành xử lý nhiệt cho thép để tăng tính chất cơ học. Tiếp theo, người thợ sẽ sử dụng các phương pháp như hàn, uốn, cắt để gia công tạo hình thép.

• Bước 7: Cuối cùng, các thanh thép thành phẩm sẽ được kiểm tra cẩn thận để đảm bảo vật liệu đạt tiêu chuẩn chất lượng và yêu cầu kỹ thuật trước khi giao cho khách hàng.

Ứng dụng của thép trong các lĩnh vực, ngành nghề

Nhờ sở hữu những ưu điểm vượt trội như khả năng chịu lực tốt, độ bền, dẻo cao, thép đã và đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ xây dựng đến đời sống. Vậy thép thường được sử dụng để làm gì? Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của thép:

• Xây dựng kết cấu tòa nhà, tầng hầm, cầu đường, nhà xưởng công nghiệp.

• Chế tạo khung và vỏ xe hoặc các bộ phận chịu lực trong ngành sản xuất ô tô.

• Chế tạo linh kiện điện tử, thiết bị di động, laptop,…

• Sản xuất đồ gia dụng như dao, nồi, xoong, máy lọc không khí,…

• Sản xuất thiết bị y tế, ống tiêm, dụng cụ phẫu thuật,…

• Sản xuất hệ thống dẫn dầu, điện mặt trời và các ứng dụng liên quan đến năng lượng.

• Chế tạo các linh kiện kim khí chất lượng cao như bu lông, đai ốc, đinh vít,…

Các loại kết cấu thép phổ biến

Kết cấu thép là bộ phận chịu lực chính của nhiều công trình và được tạo thành từ các cấu kiện thép chất lượng. Hiện nay, các loại kết cấu thép được thiết kế đa dạng với những đặc điểm và ứng dụng khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nhiều công trình.

Thép lá

Thép lá là loại thép được cán mỏng, có độ dày trung bình từ 4 – 160mm và thường được chế tạo thành dạng cuộn hoặc tấm. Loại thép này có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, phổ biến nhất là chế tạo vách ngăn, mui xe, vỏ tàu,… 

Thép hình chữ H, I, U

Đây là loại thép được thiết kế với hình dạng tương tự như chữ cái U, I, H để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong từng vị trí khác nhau. Bên cạnh đó, loại thép này có thể được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau như gia công cơ học nóng (cán nóng, rèn), gia công nhiệt (ủ, thường hóa, tôi, ram) hoặc cơ học nguội (cán nguội, kéo, rèn đập).

Thép hộp

Thép hộp có dạng hình vuông, chữ nhật rỗng ruột và được sản xuất theo phương pháp cán nguội hoặc cán nóng. Đây cũng là hai loại thép hộp được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng thường xuyên tiếp xúc với nước biển, acid,… 

Thép ống (tròn rỗng)

Thép ống là vật liệu có cấu trúc rỗng bên trong nhưng lại sở hữu độ bền và khả năng chịu tải trọng lớn. Ngoài ra, loại thép rỗng ruột này còn có độ dẻo cao, dễ gia công, rất thích hợp sử dụng tại những vị trí gấp khúc. 

Thép tấm (thép cuộn)

Loại thép này thường được sản xuất với dạng cuộn tròn lớn, bề mặt được gia công trơn hoặc gân tùy theo mục đích sử dụng. Thép tấm thường được chế tạo bằng quy trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa công nghệ, kỹ thuật hiện đại và trình độ chuyên môn của đội ngũ sản xuất. 

Thép xây dựng (tròn đặc)

Thép xây dựng (tròn đặc) nổi bật với độ bền vượt trội, khả năng chịu tải và tính linh hoạt cao nên được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực xây dựng. Theo đó, các loại thép xây dựng được yêu thích nhất hiện nay bao gồm thép vằn (có gân), tròn trơn và thép cuộn.

Xem thêm: Liên kết bu lông trong kết cấu thép bạn cần biết

Kim Khí Tiến Thành – Địa chỉ cung cấp vật tư kim khí sản xuất từ thép chất lượng cao

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều địa chỉ cung cấp vật tư kim khí sản xuất từ thép với chất lượng và giá thành sản phẩm vô cùng đa dạng. Trong đó, Kim Khí Tiến Thành tự hào là đơn vị chuyên sản xuất vật tư kim khí làm từ thép cao cấp, uy tín hàng đầu ngành, cam kết mang đến cho quý khách những sản phẩm đạt chuẩn và dịch vụ chuyên nghiệp.

Tại Kim Khí Tiến Thành, chúng tôi cung cấp cho khách hàng đa dạng các vật tư kim khí làm từ nhiều loại thép khác nhau. Từ bulong – đai ốc làm từ thép hợp kim, carbon đến các loại Inox, chúng tôi đều có sẵn linh kiện đáp ứng đúng nhu cầu của khách hàng. Để biết thêm thông tin hoặc đặt mua bu lông sản xuất từ thép chất lượng cao, giá tốt tại Kim Khí Tiến Thành, quý khách vui lòng liên hệ cho chúng tôi để được hỗ trợ nhanh chóng.

Với khả năng chống ăn mòn vượt trội và độ cứng cao, thép đã trở thành vật liệu được sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng từ xây dựng, làm khung đỡ đến sản xuất bulong ốc vít. Hy vọng những thông tin Kim Khí Tiến Thành vừa tổng hợp sẽ giúp quý khách hiểu được thép là gì và lựa chọn được loại thép phù hợp với mục đích sử dụng.