Ký hiệu thép hợp kim là gì? ký hiệu, phân loại & ứng dụng thép hợp kim

-
Khái niệm Thép Hợp Kim là gì?

Thép Hợp Kim là gì? Thép hợp kim là loại thép chứa trong nó một lượng thành phần các nguyên tố hợp kim thích hợp. Người ta cố ý đưa vào các nguyên tố đặc biệt với một lượng nhất định để làm thay đổi tổ chức và tính chất của thép. Các nguyên tố đặc biệt được gọi là nguyên tố hợp kim: Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Co, Mo, Ti, Cu. Chính nhờ các nguyên tố hợp kim đó mà làm cho thép hợp kim nói chung có những ưu điểm vượt trội so với thép cacbon như:

– Về cơ tính: thép hợp kim nói chung có độ bền có độ bền cao hơn hẳn so với thép cacbon. Điều này thể hiện đặc biệt rõ ràng sau khi nhiệt luyện tôi và ram.

Bạn đang xem: Ký hiệu thép hợp kim

– Về tính chịu nhiệt độ cao: thép hợp kim giữ được cơ tính cao của trạng thái tôi ở nhiệt độ cao hơn 2000C. Muốn đạt được điều này thì thép phải được hợp kim hóa bởi một số nguyên tố với hàm lượng tương đối cao.

– Các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt như từ tính, tính giãn nở nhiệt, tính chống ăn mòn…

Phân loại thép hợp kim

Phân loại theo nồng độ hợp kim trong thép

Gồm ba loại:

– Thép hợp kim thấp: có tổng lượng các nguyên tố hợp kim đưa vào 10%.

Phân loại theo nguyên tố hợp kim

Cách phân loại này dựa vào tên của các nguyên tố hợp kim chính của thép. Ví dụ như thép có chứa crôm gọi là thép crôm, thép manggan, thép niken …

Phân loại theo công dụng

Đây là cách phân loại chủ yếu. Theo công dụng cụ thể có thể chia hợp kim thành các nhóm sau:

Thép hợp kim kết cấu:

Là loại thép trên cơ sở thép kết cấu cho thêm vào các nguyên tố hợp kim. Loại này có hàm lượng cacbon khoảng 0,1 – 0,85% và lượng phần trăm của nguyên tố hợp kim thấp.

Loại thép này được dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải trọng cao, cần độ cứng, độ chịu mài mòn, hoặc cần tính đàn hồi cao…

Theo TCVN thì thép hợp kim được ký hiệu như sau: số đầu tiên chỉ hàm lượng C theo phần vạn, sau đó là ký hiệu hóa học của các nguyên tố hợp kim, ngay sau mỗi ký hiệu hóa học của các nguyên tố hợp kim là hàm lượng % của từng nguyên tố. Trường hợp hàm lượng % của các nguyên tố hợp kim gần bằng 1% thì không cần ghi thêm chỉ số. Chữ A nếu có, nằm ở cuối ký hiệu để chỉ thép hợp kim loại tốt.

Ví dụ: Các mác thép hợp kim kết cấu thường gặp là: 15Cr, 20Cr, 20Cr
Ni hàm lượng Cr, Ni thường nhỏ hơn 1%, hoặc các loại 12Cr
Ni3A, 12Cr2Ni3A, 12Cr2Ni4A, các chữ số đặt sau nguyên tố hợp kim là hàm lượng nguyên tố đó còn chữ A để chỉ loại tốt.

Những loại có hàm lượng cacbon trung bình có ký hiệu như: 40Cr, 40Cr
Mn, 35Cr
Mn
Si.Những loại có hàm lượng cacbon cao dùng làm thép lò xo như 50Si2, C65Mn, C65Si2.

Ngày nay trên thế giới đều có các nhóm thép hợp kim thấp với độ bền cao (so với thép cacbon). Thép này được hợp kim hóa với lượng hợp kim thấp và được gọi theo chữ viết tắt là HSLA (Hight Strength Low Alloy Steel). Nó được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp. Đặc điểm chung của loại thép hợp kim này là có độ bền cao, có tính chống ăn mòn tốt, tính hàn tốt và giá thành rẻ.

Ký hiệu theo tiêu chuẩn của các nước:

– Nga (ГOCT): tương tự như TCVN, ký hiệu của các nguyên tố: X = Cr, H = Ni, B = W, M = Mo, T = Ti, K = Co, Г = Mn, C = Si, = V, Д = Cu, Ю = Al, P = B. Ví dụ 12XH3 tương đương với 12Cr
Ni3.

– Mỹ (AISI/ SAE): Ký hiệu bằng 4 số xxxx, trong đó 2 số đầu chỉ nguyên tố hợp kim chính, 2 số cuối chỉ hàm lượng cacbon theo phần vạn như Bảng 3.1.

Tên gọi

Ký hiệu

Tên gọi

Ký hiệu

Thép cacbon

10xx

Thép niken-crôm-môlipđen (11 loại)

43xx, 43BVxx, 47xx, 81xx, 86xx, 87xx, 88xx, 93xx, 94xx, 97xx, 98xx

Thép dễ cắt (2 loại)

11xx, 12xx

Thép niken-môlipđen (2 loại)

46xx, 48xx

Thép mangan (1 – 1,765%)

13xx

Thép crôm (2 loại)

50xx, 51xx

Thép cacbon có hàm lượng Mn cao (1,75%)

15xx

Thép crôm với 0,5-1,5%C (3 loại)

501xx, 511xx, 521xx

Thép niken (2 loại)

23xx, 25xx

Thép vonfram-crôm

72xx

Thép niken-crôm (4 loại)

31xx, 32xx, 33xx, 34xx

Thép silic-mangan

92xx

Thép môlipđen (2 loại)

40xx, 44xx

Thép bo

xx
Bxx

Thép crôm-môlipđen

41xx

Thép crôm-vanađi

61xx


Bảng Ký hiệu thép hợp kim kết cấu theo chuẩn AISI/SAE

Ví dụ: mác 5140 là thép crôm có 0,4%C tương ứng với mác 40Cr của Việt Nam.

– Nhật (JIS): Ký hiệu bắt đầu bằng chữ S, tiếp theo là các chữ cái biểu thị loại thép hợp kim và cuối cùng là ba số xxx (trong đó hai số cuối chỉ phần vạn cacbon trung bình).

Ví dụ: SCr440 là thép crôm có 0,4%C tương đương với mác 40Cr của Việt Nam.

Thép hợp kim dụng cụ:

Là thép có độ cứng cao sau khi nhiệt luyện, độ chịu nhiệt và độ chịu mài mòn cao. Hàm lượng cacbon trong hợp kim dụng cụ từ 0,7 – 1,4%, các nguyên tố hợp kim cho vào là Cr, W, Si, Mn.

Thép hợp kim dụng cụ có tính nhiệt luyện tốt. Sau khi nhiệt luyện có độ cứng đạt 60 – 62 HRC. Những mác thép thường gặp là 90Cr
Si, 100Cr
WMn, 100Cr12 và OL100Cr1,5 (thép ổ lăn).

Thép hợp kim dụng cụ dùng làm các dụng cụ cắt gọt, khuôn dập nguội hoặc nóng.

Ký hiệu theo tiêu chuẩn của các nước:

– Nga (ГOCT): tương tự như TCVN.

– Mỹ (AISI): Ký hiệu một chữ cái chỉ nhóm thép và số thứ tự như Bảng 3.2.


*

Ví dụ: D3 là thép hợp kim dụng cụ làm khuôn dập nguội có hàm lượng crôm và cacbon cao, tương đương với mác 210Cr12 của Việt Nam.

– Nhật (JIS): Ký hiệu SKSx, SKDx, SKTx trong đó x là số thứ tự.

Ví dụ: SKD1 là thép hợp kim dụng cụ tương đương với mác 210Cr12 của Việt Nam.

– Thép gió: là một dạng thép hợp kim đặc biệt để làm dụng cụ cắt gọt và các chi tiết máy có yêu cầu cao.

Trong tổ chức của thép gió có các nguyên tố sắt, cacbon, crom, vonfram, coban, vanadi.

Thép gió có độ cứng cao, bền, chịu mài mòn và chịu nhiệt đến 6500C. Trong thép gió có hàm lượng các nguyên tố hợp kim như sau: 8,5 – 19% W, 0,7 – 1,4% C, 3,8 – 4,4% Cr, 1 – 2,6% V và một lượng nhỏ Mo hay Co.

Những mác thép gió thường dùng theo TCVN có 90W9V2, 75W18V, 140W9V5, 90W18V2.

Ký hiệu theo tiêu chuẩn của các nước:

– Nga (ГOCT): tương tự như TCVN.

– Mỹ (AISI): Ký hiệu một chữ cái M (thép gió môlipđen) hoặc T (thép gió vonfram) và số thứ tự theo sau.

Ví dụ: T1 là thép gió vonfram tương đương với mác 80W18Cr4V của Việt Nam.

– Nhật (JIS): Ký hiệu SKHx, trong đó x là số thứ tự.

Ví dụ: SKH2 là thép gió vonfram tương đương với mác 80W18Cr4V của Việt Nam.


*

Thép không rỉ: là loại thép có khả năng chống ăn mòn tốt. Trong thép không rỉ, hàm lượng crom khá cao (>12%). Theo tổ chức tế vi, thép không rỉ được chia thành bốn loại là austenit, ferit, austenit-ferit, mactenxit. Tùy theo mức độ chống rỉ mà chúng được sử dụng trong các môi trường khác nhau như nước biển, hóa chất.

Một số mác thép không rỉ ký hiệu theo TCVN 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 12Cr18Ni9.

Ký hiệu theo tiêu chuẩn của các nước:

– Nga (ГOCT): tương tự như TCVN.

– Mỹ (AISI): ký hiệu gồm 3 số xxx, trong đó 2xx và 3xx là thép austenit, 4xx là thép ferit, 4xx và 5xx là thép mactenxit.

Ví dụ: 304 là thép không rỉ tương đương với mác 8Cr18Ni10 của Việt Nam.

– Nhật (JIS): ký hiệu SUSxxx, trong đó xxx lấy theo AISI.

Xem thêm: Tour Du Lịch Tràng An Bái Đính 1 Ngày, Tour Tràng An

Ví dụ: SUS304 là thép không rỉ tương đương với mác 304 của Mỹ hoặc mác 8Cr18Ni10 của Việt Nam.

Tham khảo Kiến thức kim loại tại https://kimloai.edu.vn/Đặt hàng online tại: https://chokimloai.com/

Thép là vật liệu xây dựng không còn quá xa lạ đối với cúng ta. Tuy nhiên, bạn đã nghe về thép hợp kim chưa? Loại thép này có đặc điểm như thế nào? Có bao nhiêu loại? Ứng dụng trong đời sống như thế nào?

Hãy cùng Kho thép xây dựng tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây nhé!

Thép hợp kim là gì?

Trong rất nhiều các loại thép hiện nay, chúng ta có thể thấy loại thép này chính là loại nổi bật, được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Cùng xem thép hợp kim cấu tạo thành phần ra sao.

Thép hợp kim kết cấu như thế nào?

Thành phần hóa học của thép hợp kim chính là sắt + cacbon được nấu pha trộn với nguyên tố hóa học khác (đồng, mangan, niken,…). Với tổng hợp nguyên tố thêm vào khoảng 1,0% đến 50% tổng khối lượng hỗn hợp.

*
Thành phần hóa học của thép hợp kim chính là sắt + cacbon

Để cải thiện chất lượng của thép thành phẩm. Thay đổi độ cứng của thép tùy theo số lượng khác nhau của nguyên tố và tỉ lệ của chúng trong thép.

Độ đàn hồi, tính dễ uốn, sức bền khả năng chống oxy hóa của thép phụ thuộc vào số lượng nguyên tố trong thép hợp kim.

Ký hiệu thép hợp kim

Theo tiêu chuẩn Việt Nam nguyên tắc ký hiệu và Giải thích ký hiệu thép hợp kim theo trật tự như sau:

– Thép có 0,36 – 0,44%C, 0,80 – 1,00%Cr được ký hiệu là 40Cr.

– Thép có 0,09 – 0,16%C, 0,60 – 0,90%Cr, 2,75 – 3,75%Ni được ký hiệu là 12Cr
Ni3.

– Thép có 1,25 – 1,50 %C, 0,40 – 0,70 %Cr, 4,5 – 5,5 %W được ký hiệu là 140Cr
W5 hay đơn giản chỉ là Cr
W5.

– Thép có 0,85 – 0,95%C, 1,20 – 1,60 %Si. 0,95 – 1,25 %Cr được ký hiệu là 90Cr
Si

Đặc tính của thép hợp kim là gì?

Các nguyên tố có lợi được đưa vào một cách đặc biệt lượng đủ lớn như vậy được gọi là nguyên tố hợp kim. Chúng bao gồm các nguyên tố với hàm lượng lớn hơn giới hạn cho từng nguyên tố (không giá trị chung cho mọi nguyên tố) như sau:

*
Loại thép cao cấp được sử dụng nhiều hiện nay

Mn ≥ 0,80 – 1,00%, Si ≥ 0,50 – 0,80%, Cr ≥ 0,50 – 0,80%, Ni ≥ 0,50 – 0,80%, W ≥ 0,10 – 0,50%, Mo ≥ 0,05 – 0,20%, Ti ≥ 0,10%, Cu ≥ 0,30, B ≥ 0,0005%.

Nhỏ hơn giới hạn dưới kể trên được coi tạp chất.

Tuy nhiên các giới hạn trên cũng chỉ là quy ước không cứng nhắc một cách quá chặt chẽ. Tiêu chuẩn thép hợp kim là loại có chất lượng từ tốt trở lên chứa ít và rất ít các tạp chất có hại.

Ứng dụng của thép hợp kim là gì

Do có nhiều đặc tính tốt nên người ta thường ưu tiên sử dụng thép này để chế tạo các sản phẩm phục vụ nhu cầu cuộc sống. Người ta có thể công dụng của thép hợp kim kết cấu để sản xuất các sản phẩm yêu cầu độ cứng cao như:

*
Loại thép cao cấp được sử dụng nhiều hiện nay

– Sử dụng cho công trình xây dựng.

 – Sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy, linh kiện ô tô , thiết bị hàng hải , …

 – Làm các loại trục: Trục động cơ , trục cán rèn, trục chịu tải trọng vừa và nhẹ , làm trục.

 – Làm bánh răng truyền động, bánh răng siêu tăng áp, trục bánh răng.

 – Làm thớt đỡ, con lăn, tay quay, bù lông , gia công chi tiết máy móc..

 – Dùng để chế tạo chi tiết chịu trọng tải cao trong các kết cấu thép.

– Chế tạo xe, tàu biển.

– Chế tạo công cụ, dao cắt, dây xích công nghiệp.

Phân loại thép hợp kim

Hiện nay, loại thép này được chia làm 2 loại chính là hợp kim thấp, hợp kim cao. Trong đó hợp kim thấp chính là loại thép thông dụng sử dụng nhiều nhất trên thị trường trong cuộc sống hiện nay.

Thép hợp kim thấp chính là thép được thêm các loại nguyên tố khác nhau, thông thường bao gồm: crom, silic, bo, mô lip đen, mangan,..

*
Loại thép cao cấp được sử dụng nhiều hiện nay

Tất các các nguyên tố này hàm lượng thấp không vượt quá 10% so với các nước phương tây (Nga và Trung Quốc thì hợp kim thấp có hàm lượng các nguyên tố trên dưới 2.5% trên 2.5% dưới 10% là hợp kim trung bình).

Thép hợp kim cao là thép hợp kim đặc biệt các nguyên tố được nêu ở trên chiếm hàm lượng, khối lượng hơn 10% khối lượng của thép tạo ra.

Các loại thép trên thị trường hiện nay

Ngoài thép hợp kim, chúng ta còn có 8 loại thép khác nhau như là thép Cacbon, thép không gỉ, không hợp kim, CT3, tổ hợp, thép cán nguội, thép đen và thép ali. Trong đó dễ thấy nhất là 4 loại cacbon, không gỉ, không hợp kim và CT3:

Thép Cacbon là loại thép chỉ chứa 2 loại sắt và cacbon (các nguyên tố khác hàm lượng không đáng kể). Thép có độ dẻo cao lượng cacbon thấp, nhưng lượng cacbon trong thép cao lại làm thép có độ cứng, độ bền khó uốn cũng như ít tính hàn hơn.

Thép không gỉ hay còn gọi là inox là loại thép chứa ít nhất 10.5% là crom trong khối lượng. Thép này ít gỉ, biến màu hay bị ăn mòn rất khó bị oxy hóa trong nhiệt độ thường.

Thép không hợp kim là loại thép được tạo ra kiểm soát tất cả tỉ lệ % của tất cả nguyên tố có chứa trong thép.

Thép CT3 là thép Cacbon có lượng cacbon thấp trong chế tạo các loại chi tiết máy.

Phân biệt giữa thép hợp kim và thép không hợp kim

Sau đây là bảng so sánh với thép không hợp kim. Để bạn có thể thấy rõ sự khác nhau hai loại thép như thế nào:

THÉP HỢP KIMTHÉP KHÔNG HỢP KIM
Đây là một loại thép bao gồm sắt, carbon và một số yếu tố khác.Là loại thép không có các yếu tố khác thêm vào trong quá trình luyện kim.
Thép bao gồm một lượng lớn carbon.Thép có ít hoặc không có hàm lượng carbon.
Thép được chế tạo bằng cách thêm yếu tố khác nhau trong quá trình nấu chảy.Thép không có yếu tố nào khác được thêm trong quá trình nấu chảy trong.
Thép ít có khả năng chống ăn mòn do hiện diện của sắt thấp hơn.Thép chịu ăn mòn cao do hàm lượng sắt cao.

Trên đây là tổng hợp toàn bộ thông tin chi tiết liên quan đến thép mà Khothxaydung.com muốn chia sẻ tới bạn đọc. Bạn chắc đã hiểu được thép hợp kim là gì? và những đặc tính ứng dụng của loại thép này như thế nào.

Hi vọng qua những thông tin này bạn đã có thêm kiến thức cho bản thân mình. Từ đó có được sự lựa chọn tốt nhất nhé!