Tác động của thành phần hóa học trong thép

1. Cacbon (C). Cacbon là nguyên tố hóa học quan trọng nhất ảnh hưởng đến biến dạng dẻo nguội của thép. Hàm lượng cacbon càng cao, độ bền của thép càng cao và độ dẻo nguội càng thấp. Đã được chứng minh rằng cứ tăng 0,1% hàm lượng cacbon, giới hạn chảy tăng khoảng 27,4Mpa; độ bền kéo tăng khoảng 58,8Mpa; và độ giãn dài giảm khoảng 4,3%. Vì vậy, hàm lượng cacbon trong thép có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất biến dạng dẻo nguội của thép.

2. Mangan (Mn). Mangan phản ứng với oxit sắt trong luyện thép, chủ yếu để khử oxy hóa thép. Mangan phản ứng với sắt sunfua trong thép, có thể làm giảm tác hại của lưu huỳnh đối với thép. Mangan sunfua hình thành có thể cải thiện hiệu suất cắt của thép. Mangan có thể cải thiện độ bền kéo và giới hạn chảy của thép, đồng thời làm giảm độ dẻo nguội, vốn không thuận lợi cho biến dạng dẻo nguội của thép. Tuy nhiên, mangan có tác động bất lợi đến lực biến dạng, chỉ bằng khoảng 1/4 so với cacbon. Do đó, ngoại trừ những yêu cầu đặc biệt, hàm lượng mangan trong thép cacbon không được vượt quá 0,9%.

3. Silic (Si). Silic là chất khử oxy còn sót lại trong quá trình luyện thép. Khi hàm lượng silic trong thép tăng 0,1%, độ bền kéo tăng khoảng 13,7Mpa. Khi hàm lượng silic vượt quá 0,17% và hàm lượng cacbon cao, nó có tác động lớn đến việc giảm độ dẻo nguội của thép. Việc tăng hàm lượng silic trong thép một cách hợp lý có lợi cho các tính chất cơ học toàn diện của thép, đặc biệt là giới hạn đàn hồi, nó cũng có thể làm tăng khả năng chống ăn mòn của thép. Tuy nhiên, khi hàm lượng silic trong thép vượt quá 0,15%, các tạp chất phi kim loại sẽ hình thành nhanh chóng. Ngay cả khi thép silic cao được ủ, nó sẽ không làm mềm và làm giảm các tính chất biến dạng dẻo nguội của thép. Do đó, ngoài các yêu cầu về hiệu suất cường độ cao của sản phẩm, hàm lượng silic nên được giảm càng nhiều càng tốt.

4. Lưu huỳnh (S). Lưu huỳnh là tạp chất có hại. Lưu huỳnh trong thép sẽ tách các hạt tinh thể kim loại ra khỏi nhau và gây ra các vết nứt. Sự hiện diện của lưu huỳnh cũng gây ra hiện tượng giòn nóng và gỉ sét thép. Do đó, hàm lượng lưu huỳnh phải nhỏ hơn 0,055%. Thép chất lượng cao phải nhỏ hơn 0,04%.

5. Phốt pho (P). Phốt pho có tác dụng làm cứng thép mạnh và tạo ra sự phân tầng nghiêm trọng, làm tăng độ giòn nguội của thép và khiến thép dễ bị ăn mòn bởi axit. Phốt pho trong thép cũng làm giảm khả năng biến dạng dẻo nguội và gây nứt sản phẩm trong quá trình kéo. Hàm lượng phốt pho trong thép nên được kiểm soát dưới 0,045%.

6. Các nguyên tố hợp kim khác. Các nguyên tố hợp kim khác trong thép cacbon, chẳng hạn như Crom, Molypden và Niken, tồn tại dưới dạng tạp chất, ít ảnh hưởng đến thép hơn nhiều so với cacbon, và hàm lượng cũng cực kỳ nhỏ.


Thời gian đăng: 13-07-2022