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. Người ta đã chứng minh rằng cứ mỗi 0,1% tăng hàm lượng cacbon, giới hạn chảy tăng khoảng 27,4 MPa; độ bền kéo tăng khoảng 58,8 MPa; 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 quá trình luyện thép, chủ yếu để khử oxy trong thép. Mangan phản ứng với sunfua sắt trong thép, giúp giảm tác hại của lưu huỳnh đối với thép. Sunfua mangan hình thành có thể cải thiện khả năng cắt gọt của thép. Mangan có thể cải thiện độ bền kéo và giới hạn chảy của thép, giảm độ dẻo nguội, điều này có lợi cho quá trình 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, trừ trường hợp có yêu cầu đặc biệt, hàm lượng mangan trong thép cacbon không được vượt quá 0,9%.

3. Silic (Si). Silic là phần dư của chất khử oxy trong quá trình luyện thép. Khi hàm lượng silic trong thép tăng 0,1%, độ bền kéo tăng khoảng 13,7 MPa. Khi hàm lượng silic vượt quá 0,17% và hàm lượng cacbon cao, nó ảnh hưởng 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 tổng thể của thép, đặc biệt là giới hạn đàn hồi, nó cũng có thể 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 có hàm lượng silic cao được ủ, nó cũng sẽ không mềm và làm giảm tính chất biến dạng dẻo nguội của thép. Do đó, ngoài yêu cầu về hiệu suất độ bền cao của sản phẩm, hàm lượng silic nên được giảm càng nhiều càng tốt.

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

5. Phốt pho (P). Phốt pho có tác dụng làm cứng mạnh và phân bố không đồng đều trong thép, làm tăng độ giòn nguội của thép và khiến thép dễ bị ăn mòn bởi axit. Phốt pho trong thép cũng sẽ làm suy giảm khả năng biến dạng dẻo nguội và gây nứt sản phẩm trong quá trình kéo sợi. Hàm lượng phốt pho trong thép cần 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, có tác động đến thép ít hơn nhiều so với cacbon, và hàm lượng cũng cực kỳ nhỏ.


Thời gian đăng bài: 13/07/2022