Thép carbon

I. Thép Carbon là gì?

Thép carbon là thép thông thường (thép thường) , ngoài carbon ra còn chứa một số nguyên tố với hàm lượng giới hạn mà trong thép nào cũng có (tạp chất thường có hay là chất lẫn).

II. Đặc tính, ứng dụng

Đặc tính: với hàm lượng carbon nhỏ hơn 2.14% thép có tính dẻo nên có thể cán nóng được=> carbon là nguyên tố quan trọng nhất quyết định chủ yếu đến tổ chức và cơ tính của thép.

Ứng dụng: Dùng phổ biến trong xây dựng, trong ngũ kim, cơ giới, ô tô, đóng tàu, công nghiệp chế tạo, bulong-ốc vít….

III. Tiêu chuẩn sản xuất & mác thép thường gặp

Tiêu chuẩn: JIS (NB), ASTM (dùng cho thép xây dựng), AISI, SAE ( dùng cho thép chế tạo máy và dụng cụ (Mỹ), GB (Trung Quốc), EN (Anh), DIN (Đức), GOST (Nga),…

Mác thép chủ yếu: SS400, S20C, S35C, S45C, S55C,…( tiêu chuẩn JIS)

IV. Phân loại thép carbon

+ Thép carbon thấp: C<=0.25% có độ dẻo, độ dai rất cao, nhưng độ bền độ cứng rất thấp nên hiệu quả tôi và ram không cao.=> Dùng làm kết cấu xây dựng, làm thép lá, tấm để dập nguội.

+ Thép carbon trung bình: ( %C: 0.3-0.5%) có độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dai đều cao( có cơ tính tổng hợp cao).

+ Thép carbon tương đối cao: ( %C: 0.5-0.7%) có độ cứng, độ bền cao, độ dẻo, độ dai không quá thấp, có giới hạn đàn hồi cao nhất so với các thép khác ( không cho phép có biến dạng dẻo).=> Dùng làm các chi tiết cần tính đàn hồi cao như nhíp, lò xo,…

+ Thép carbon cao: (%C: >= 0.7%) có độ cứng và tính chống mài mòn cao nhất. => Dùng làm dụng cụ như dao cắt, dụng cụ đo, khuôn dập nguội,…

Khi thành phần C tăng lên thì độ bền, độ cứng cũng tăng lên, còn độ dẻo, độ dai giảm đi. Tuy nhiên riêng độ bền chỉ tăng theo C giới hạn 0.8-1%, vượt qua giới hạn này độ bền lại giảm đi.

V. Ảnh hưởng của các nguyên tố Mn, Si, P,S trong thép Carbon

+ Mangan: là tạp chất có lợi được đưa vào thép để khử oxy và hạn chế tác hại của lưu huỳnh, hàm lượng của nó : 0.5-0.8% làm tăng độ bền, độ cứng, giảm độ dãn dài của thép

+ Silic: là tạp chất có lợi được đưa vào thép để khử oxy triệt để, với hàm lượng 0.2-0.4% làm tăng độ bền, độ cứng cho thép.

Tuy nhiên lượng Mn, Si có ít trong thép nên ảnh hưởng không lớn.

+ Phốt pho: là tạp chất có hại làm cho thép giòn ( bở nguội) , hàm lượng: <=0.05%

+ Lưu huỳnh: là tạp chất có hại làm cho thép dễ bị đứt, gãy( hiện tượng giòn nóng khi gặp nhiệt độ cao); hàm lượng : <= 0.05%.

Tuy nhiên, P & S làm tăng tính gia công cắt gọt, nâng cao sản lượng chế tạo và hạ giá thành.

Khi cần biết cơ tính thì ta sử dụng nhóm A, khi cần tính toán về hàn, nhiệt luyện thì sử dụng nhóm B hoặc C.

VI. Ưu nhược điểm của thép Carbon

Ưu điểm Nhược điểm
Rẻ, dễ kiếm, không phải dùng các nguyên tố hợp kim đắt tiền Độ thấm tôi thấp nên kém hiệu quả khi hóa bền nhiệt luyện
Có cơ tính tổng hợp nhất định phù hợp với các điều kiện thông dụng Khả năng chịu nhiệt độ cao kém
Có tính công nghệ tốt: dễ đúc, cán, rèn, kéo sợi, hàn, gia công, cắt hơn thép hợp kim. Không có các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt như chống ăn mòn , chịu nhiệt độ cao, có tính chất từ và điện đặc biệt

VII. Quy cách