THÉP SILIC VÀ THÉP CARBON

THÉP SILIC VÀ THÉP CARBON 

Thép là một vật liệu quen thuộc và quan trọng trong xây dựng, được sử dụng phổ biến rộng rãi trong các công trình lớn nhỏ khác nhau. Vậy chúng ta cùng tìm hiểu xem thép là gì mà lại có vai trò quan trọng đến như vậy.

Thép là một hợp kim giữa Sắt (Fe) và Cacbon (C) từ 0,02% đến 2,14% tùy theo trọng lượng và một số nguyên tố hóa học khác. Chúng có tác dụng làm hạn chế sự di chuyển của các nguyên tử sắt trong cấu trúc dưới tác động của nhiều nguyên nhân, từ đó gia tăng độ cứng của hợp kim. Tùy vào các mục tiêu chất lượng như độ cứng của thép, sức bền kéo đứt, tính dễ uốn và độ đàn hồi mà số lượng của các nguyên tố cũng như tỷ lệ sẽ khác nhau. Nếu tỷ lệ Cacbon trong Thép cao thì sẽ tang cường độ cứng và cường lực kéo đứt so với sắt, nhưng giòn và dễ gãy hơn, tỷ lệ hòa tan tối đa trong Sắt của Cacbon là 2,14%.

Hiện nay một trong những loại thép phổ biến nhất trên thế giới đó là thép Cacbon, sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu.

Thép Cacbon là thép có hai thành phần chính bao gồm sắt và Cacbon, ngoài ra sẽ còn có các nguyên tố khác có mặt trong thép cacbon tuy nhiên hàm lượng của chúng không đáng kể. Các  thành phần phụ trợ được thêm vào trong thép cacbon là mangan , silic và đồng. Độ dẻo của thép Cacbon sẽ phụ thuộc vào hàm lượng Cacbon có trong thép, nếu lượng Cacbon càng giảm thì độ dẻo của thép sẽ càng cao. Ngược lại, nếu hàm lượng cacbon trong thép được tăng lên cũng làm cho độ cứng của thép được gia tăng. Mặc dù tăng thêm về độ bền nhưng tính dễ uốn và tính hàn sẽ bị giảm đi. Hàm lượng carbon trong thép tăng lên cũng kéo theo làm giảm nhiệt độ nóng chảy của thép, hiện nay chúng ta thường sử dụng các loại thép Cacbon sau:

• Thép mềm: là loại thép có hàm lượng cacbon ít, chỉ chiếm khoảng 0,05–0,29%. Điều này giúp cho thép mềm có độ bền kéo vừa phải, dễ cán, rèn và đặc biệt là giá thành thấp.
• Thép cacbon trung bình: Lượng cacbon sẽ giao động trong khoảng 0,30–0,59%. Đối với loại thép này thì nó đạt được sự cân bằng giữa độ mềmvà độ bền ngoài ra thì khả năng chống bào mòn tốt; được sử dụng rộng rãi.
• Thép cacbon cao: Hàm lượng cacbon trong thép nằm từ 0,6–0,99%. Loại thép này có độ bền cao, được sử dụng chủ yếu để sản xuất nhíp, lò xo, kéo thành các sợi dây thép có thể chịu được cường độ lớn.
• Thép cacbon đặc biệt cao: Hàm lượng cacbon sẽ chiếm từ khoảng 1,0–2,0%  tổng trọng lượng của thép. Độ cứng của loại thép này rất cao. Thường sẽ được dùng trong lĩnh vực dân dụng, như chế tạo ra dao cắt, trục xe hoặc đầu búa.

Ngày nay có một số loại Thép không sử dụng Cacbon, mà sẽ được thay bằng các hỗn hợp vật liệu khác. Thép hiện đại được chế tạo bằng nhiều loại hợp kim khác nhau, dựa theo các thành phần hóa học của các nguyên tố mà cho ra những sản phẩm khác nhau, phù hợp với các công dụng riêng lẽ của chúng. Chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về thép Silic.

Thép silic còn có nhiều tên gọi khác như là tôn silic, thép kỹ thuật điện, thép điện từ. Đây là loại thép chuyên dụng bởi vì nó có được tính năng từ tính cao, tính thấm từ rất cao và có tính trễ từ thấp. Thép silic thuộc loại hợp kim từ mềm, hàm lượng cacbon có trong thép Silic sẽ giới hạn trong mức 0,01÷0,1%. Ngoài ra thì trong thép vẫn còn tồn tại một số các tạp chất đủ nhỏ để đảm bảo tổ chức ferit.

Nguyên tố hợp kim chủ yếu: Silic (là nguyên tố mở rộng vùng α), khi hoà tan vào ferit nó nâng cao điện trở của pha này và làm giảm tổn thất dòng fucô, ngoài ra Si còn tác dụng tăng dộ từ thẩm và giảm lực khử từ, giá trị cảm ứng bão hoà lớn.

Hàm lượng Si không nên vượt quá 4%, bởi lớn hơn nữa có thể làm thép quá giòn. (Tuy nhiên để làm lõi máy biên áp, stato máy điện có thể lấy hàm lượng Si ở giới hạn trên (3,8÷4,4%) bởi các chi tiết này làm việc ở chế độ tĩnh, ít bị biến động gây phá huỷ giòn.