Thép carbon là gì? Phân loại và ứng dụng của thép carbon

Thép carbon ngày nay được sử dụng rất nhiều trong sản xuất và chế tạo các chi tiết, phụ kiện đường ống. Vậy thép carbon là gì? Có bao nhiêu loại thép carbon? Cùng khám phá trong bài viết dưới đây cùng những ứng dụng của thép carbon trong các ngành công nghiệp.

Thép carbon là gì?

Thép carbon là hợp kim của sắt và carbon cùng nhiều nguyên tố khác như mangan, lưu huỳnh, silic, photpho,… Trong đó carbon chứa hàm lượng lớn và quyết định các tính chất của thép. Ví dụ như các loại thép có hàm lượng cacbon cao thì độ bền và độ cứng cao, còn hàm lượng cacbon thấp thì độ dẻo của thép lớn.

Nói chung, hàm lượng cacbon có trong thép tỷ lệ thuận với độ bền, độ cứng và tỉ lệ nghịch với độ dẻo và nhiệt độ nóng chảy.

Phân loại thép carbon

Các loại thép carbon được chia thành 3 loại chính phụ thuộc vào hàm lượng cacbon có trong thành phần. Khám phá chi tiết ở phần tiếp theo đây.

Thép carbon thấp

Thép cacbon thấp hay còn được gọi là thép mềm, thép nhẹ bởi hàm lượng cacbon trong cấu trúc chỉ dưới 0,25%. Điều này đồng nghĩa với độ dẻo của loại thép này rất cao nhưng độ bền và độ cứng thấp. Nó có thể tạo hình nguội bằng cách uốn, ép một cách dễ dàng.

Một số loại thép carbon thấp thông dụng như:

• Theo tiêu chuẩn Mỹ gồm có ASTM A36 , SAE AISI 1008, 1012,…
• Theo tiêu chuẩn châu Âu gồm có EN S185, S235 , S275, S355,…
• Theo tiêu chuẩn GB Trung Quốc gồm có Q195, Q215, Q235, Q275,…
• Theo tiêu chuẩn JIS Nhật Bản có SS400,…

Thép mềm thường không được xử lý qua nhiệt và ứng dụng nhiều trong các bộ phận kết cấu kỹ thuật như các loại thép hình, thép tấm, bộ phận cơ khí có độ bền thấp.

Thép carbon trung bình

Thép cacbon trung bình là loại thép carbon có hàm lượng carbon trong khoảng 0,25 – 0,6%. Loại thép này có độ bền và độ cứng tốt hơn thép mềm nhưng vẫn có thể cán nguội mà không cần xử lý nhiệt. Tuy nhiên, nó vẫn có thể xử lý nhiệt và đạt được các tính chất cơ học tốt hơn sau quá trình tôi và tôi luyện.

Một số loại thép carbon điển hình như:

• ASTM SAE AISI 1030, 1034, 1035,… của Mỹ.
• EN C35 (1.0501), C40 (1.0511), C45 (1.0503),… của châu Âu.
• 35 # (35 thép), 40 #, 45 # , 50 #, 55 #,… của Trung Quốc

Loại thép này được sử dụng phổ biến trong việc sản xuất các bộ phận máy móc, chi tiết có khả năng chịu tải, chịu mài mòn như trục quay, trục khuỷu, trục lăn,… hay các bộ phận chuyển động cần độ bền cao như cánh quạt tuabin, bánh răng, piston bơm.

Thép carbon cao

Thép carbon cao là các loại thép cacbon chứa hơn 0,6% carbon, có độ cứng cao, chịu mài mòn tốt và khả năng chịu nhiệt tốt nên có thể được tôi và tôi luyện để sản xuất các bộ phận, chi tiết chịu tải lớn như bánh răng, lò xo, trục vít,…

Một số loại thép carbon cao điển hình như:

• ASTM SAE AISI 1059, 1060, 1065, …
• EN C62D (1.0611), C66D (1.0612), C68D (1.0613), C70D (1.0615),…
• 65#, 65Mn, 70 #, 70Mn, 75 #, T7, T8, T10, …

Ngoài ra, dựa vào công dụng của các loại thép còn phân thành 3 nhóm, bao gồm

• Thép cacbon thường: Phổ biến nhất, được dùng rộng rãi trong xây dựng, sản xuất phụ kiện cơ khí kích thước nhỏ,… Các loại thép thường được lựa chọn theo loại A, B hoặc C với các tính chất khác nhau để đáp ứng yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng.
• Thép cacbon kết cấu: Chất lượng tốt hơn thép thường bởi chứa ít tạp chất nên có khả năng chịu lực tốt, được ứng dụng nhiều trong các chi tiết máy quan trọng hoặc bị tác động nhiều,…
• Thép cacbon dụng cụ: Có khả năng chịu lực, mài mòn tốt nhưng không chịu được nhiệt cao. Loại thép này được dùng phổ biến trong sản xuất các loại khuôn, dao, dụng cụ đo lường,…

Ứng dụng của thép carbon trong các ngành công nghiệp

Thép carbon có nhiều tính chất khác nhau tùy thuộc vào hàm lượng carbon có trong cấu trúc. Vậy nên tính ứng dụng của nó cũng rất đa dạng, điển hình là trong sản xuất, chế tạo các loại phụ kiện, chi tiết.

• Thép carbon được dùng để chế tạo ống dẫn nước, dầu và khí, nhờ vào độ bền và khả năng chịu áp lực cao.
• Các phụ kiện như cút, co, rắc co được làm từ thép carbon cho các hệ thống ống nước và công nghiệp.
• Thép carbon thường được sử dụng để sản xuất các loại van như van bi, van cổng, đảm bảo độ bền và khả năng chịu áp lực.
• Trong ngành công nghiệp xây dựng, thép cacbon được dùng trong sản xuất giàn giáo, khung thép, và các cấu kiện chịu lực.
• Trong sản xuất thiết bị cơ khí, thép carbon được dùng để chế tạo máy móc, dụng cụ cắt, và thiết bị gia công.
• Trong ngành công nghiệp chế tạo, thép cacbon dùng để sản xuất các chi tiết máy móc, bộ phận máy công nghiệp như trục và bạc đạn.
• Trong ngành nông nghiệp, thép cacbon được dùng để làm dụng cụ nông nghiệp, máy móc phục vụ canh tác.
• Trong ngành chế biến thực phẩm, sử dụng trong một số thiết bị chế biến, mặc dù inox thường được ưu tiên hơn trong môi trường ẩm ướt.
• Trong ngành công nghiệp đóng tàu, thép carbon được sử dụng trong sản xuất thân tàu, vì độ bền và khả năng chịu tải tốt.

Những ứng dụng này cho thấy thép carbon là vật liệu rất đa năng và quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Giải đáp nhanh một số câu hỏi thường gặp về thép carbon

1. Thép carbon là thép hợp kim hay không hợp kim?

Thép carbon là một loại thép không hợp kim với hàm lượng carbon dưới 2%.

2. Thép carbon có gỉ không?

Thép carbon có bị gỉ do hàm lượng carbon thấp. Để khắc phục hiện tượng gỉ sét, các sản phẩm làm từ thép cacbon thường được mạ kẽm hoặc sơn phủ để chống gỉ.

3. Thép carbon có bền không?

Thép carbon có độ cứng cao, tính chất cơ học bền bỉ với nhiều ứng dụng khác nhau. Vì vậy, thép carbon rất bền trong các ứng dụng sản xuất phụ kiện cơ khí, ô tô, xây dựng và nhiều ngành công nghiệp khác.

4. Thép carbon và inox cái nào tốt hơn?

Thép carbon và inox đều có ưu điểm riêng. Thép carbon có độ bền cao và dễ gia công, nhưng dễ bị gỉ. Inox chống ăn mòn tốt hơn và bền với thời gian, nhưng thường có giá cao hơn. Lựa chọn loại nào tốt hơn phụ thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể.

Như vậy, Phụ kiện ống THP đã chia sẻ tới các bạn thép carbon là gì cùng cách phân loại, tính ứng dụng của nó trong các ngành công nghiệp. Đồng thời chúng tôi cũng đã giải đáp nhanh một số câu hỏi thường gặp về thép carbon. Nếu bạn còn bất kỳ câu hỏi nào, hãy để lại ở bình luận phía dưới.