Thép nhẹ là gì? Những điều bạn cần biết

Thép nhẹ là gì?

Thép nhẹ là một hợp kim sắt với carbon là nguyên tố hợp kim chính, còn được gọi là thép cacbon thấp, là một trong những loại thép được sử dụng rộng rãi nhất. Đây là một trong những dạng thép được sử dụng rộng rãi nhất và có thể được áp dụng cho nhiều ứng dụng có mục đích chung. Thép nhẹ trở nên phổ biến nhờ độ bền phù hợp với chi phí thấp, bên cạnh khả năng gia công và hàn tuyệt vời.

Các loại thép nhẹ khác nhau có lượng carbon khác nhau với hàm lượng carbon cao hơn đang vật lộn với độ bền tăng lên nhưng lại phải trả giá bằng độ dẻo. Trong một số trường hợp, các nguyên tố hợp kim bổ sung được thêm vào để cải thiện các đặc tính như độ bền kéo, khả năng chống ăn mòn và khả năng chống mài mòn. 
 

Các loại thép nhẹ được sử dụng trong quá trình chế tạo

Việc chế tạo vật liệu nhẹ vẫn có thể liên quan đến cả kỹ thuật cán nóng và cán nguội để truyền đạt và nâng cao các đặc tính nhất định. Có một số loại thép nhẹ khác nhau có sẵn để chế tạo như sau:
 

- Thép nhẹ 1010

Chứa 0,10% carbon với độ bền thấp nhưng có khả năng tăng cường quá trình tôi và tôi cứng. Nó có sẵn ở cả dạng dải và tấm được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô để làm các tấm thân xe và vỏ hộp số.
 

- Thép nhẹ 1018

Loại thép nhẹ này được kéo nguội với 0,18% carbon và có khả năng tạo hình và chất lượng hàn cao. Các thanh thép thuộc loại này có khả năng gia công cao mang lại độ thẳng cao hơn, kết cấu bề mặt được cải thiện và khả năng kiểm soát kích thước tuyệt vời. Loại vật liệu này được sử dụng để tạo các chi tiết máy và linh kiện ô tô như bánh răng, miếng đệm.
 

- Thép nhẹ 1020

Với hàm lượng carbon 0,20%, loại này có độ bền cao và thường được kéo nguội với chất lượng hàn, khả năng gia công và độ dẻo được cải thiện. Bạn có thể đánh bóng và tiện thép nhẹ 1020.

Đặc trưng

• Khả năng chống cháy và làm cứng cảm ứng
• Độ bền kéo thấp

Công dụng:

• Biến thành ống để chế tạo trục, trục cam, chốt và trục xoay.
• Chế tạo các chi tiết máy như bánh răng.

 

- Thép hạng A

Ngoài ra, thép loại này có khả năng chống ăn mòn cao do các yếu tố như độ ẩm và không khí gây ra. Bề mặt của nó bị oxy hóa để tạo thành một lớp rào cản chống lại sự ăn mòn trong khí quyển được sử dụng trong các cấu trúc lộ thiên. Công dụng loại thép náy là làm khung thép cho các cấu kiện, công năng như cầu.

Đặc trưng:

• Có khả năng gia công cao, đặc biệt là các hoạt động khoan
• Cắt hoặc cắt ngọn lửa có thể áp dụng.
• Có khả năng hàn cả kỹ thuật hàn thủ công và cơ khí.
• Chất lượng bảo trì thấp
• Độ bền và độ cứng cao
• Sử dụng lâu dài và có thể tái chế

 

- Thép nhẹ mạ kẽm

Về cơ bản là thép nhẹ được mạ kẽm bằng cách nhúng vào kẽm nóng chảy để tăng khả năng chống ăn mòn, đặc biệt cho các ứng dụng bên ngoài. Nó cung cấp khả năng chống chịu tốt hơn với thời tiết bất lợi như lượng mưa lớn và nhiệt độ khắc nghiệt.

Đặc trưng

• Tất cả các kỹ thuật hàn đều được áp dụng.
• Cắt bằng kéo, kéo, ngọn lửa hoặc máy cắt đĩa.
• Độ bám dính tốt và khả năng chống nứt cho phép hình thành.
• Có thể gia công với các quy trình như khoan áp dụng.
• giới hạn

Thực hiện kỹ thuật chế tạo bằng thép mạ kẽm nhẹ tạo ra các hạt bụi có tính kích ứng cao.
Công dụng: Khung và tấm cho xe cộ và các công trình ngoài trời như xe moóc và nhà kho.
  

- Thép nhẹ cắt tự do (Lớp  EN1A)

Loại này được kéo nguội và có khả năng bổ sung chì để nâng cao khả năng gia công, đặc biệt khi thực hiện các quy trình gia công và khoan phức tạp. Loại thép này được sử đụng dể gia công chính xác các bộ phận như bu lông, đai ốc.

Đặc trưng:

• Có khả năng gia công tốc độ cao.
• Độ dẻo tiêu chuẩn
• Dễ dàng cắt bằng phương pháp cắt và mài do hàm lượng lưu huỳnh cao.
• Có thể làm cứng bằng cách cacbon hóa hoặc làm cứng vỏ.
• Khả năng chống ăn mòn đáng tin cậy.

Hạn chế:

• Chất lượng ngang kém làm cho nó không phù hợp với các bộ phận rỗng.
• Sử dụng dầu cắt gọt làm chất bôi trơn có thể làm ố bề mặt kim loại.
• Không thích hợp cho các hoạt động hàn đặc biệt là khi có chì.
• Không có khả năng làm cứng thông qua hoặc cảm ứng.

 

- Lớp  EN3B

Trải qua quá trình hoàn thiện và vẽ nguội để nâng cao độ chính xác về kích thước, khả năng chịu ứng suất, khả năng chịu đựng và độ mịn bề mặt. Vẽ nguội bao gồm các kỹ thuật như búa và lăn. Được sử d ụng để sản xuất các chi tiết có độ chính xác cao như thanh ren, bánh răng, trục xe.

Đặc trưng

• Có khả năng gia công cao với các phương pháp như khoan.
• Cắt bằng đĩa cắt.
• Hàn có hoặc không có gia nhiệt trước.
• Độ dẻo ấn tượng.
• Ủ bằng cách gia nhiệt và ủ chậm.
• Có thể làm cứng vỏ và cacbon hóa.
• Rèn nóng ở nhiệt độ trên 900°C.
• Chống ăn mòn và rỉ sét tốt hơn.
• Không thích hợp cho quá trình đông cứng.

 

Ưu điểm của các bộ phận chế tạo thép nhẹ

Việc sử dụng thép nhẹ trong chế tạo là điều cần thiết trong việc sản xuất các bộ phận có độ bền cao khác nhau được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Những lợi ích của việc sử dụng chế tạo thép nhẹ bao gồm:

• Hàm lượng carbon thấp trong thép nhẹ làm cho nó ít tốn kém nhất trong số các loại thép carbon cho phép sử dụng nó với giá cả phải chăng.
• Thép nhẹ có độ dẻo ấn tượng có khả năng chịu được biến dạng dẻo khi tác dụng lực như uốn và kéo mà không bị biến dạng.
• Bạn có thể tái chế thép nhẹ nhiều lần mà không làm giảm chất lượng của nó, khiến nó rẻ và thân thiện với môi trường.
• Việc nối các bộ phận bằng thép nhẹ rất dễ dàng bằng cách sử dụng hầu như tất cả các kỹ thuật hàn và không nhất thiết phải sử dụng các kỹ thuật làm nóng trước.
• Trong khi thép nhẹ có độ bền kéo thấp, bạn có thể cacbon hóa nó để nâng cao chất lượng mài mòn và độ bền của nó.

 

Nhược điểm trong chế tạo thép nhẹ

Có những hạn chế nhất định khi sử dụng thép nhẹ để chế tạo các bộ phận hạn chế việc sử dụng chúng trong một số ứng dụng nhất định.

• Hàm lượng carbon thấp dẫn đến độ bền kéo giảm, hạn chế việc sử dụng nó trong các dự án kết cấu đòi hỏi khả năng chịu tải.
• Thép nhẹ có khả năng chống ăn mòn thấp nên cần sử dụng các phương pháp xử lý bề mặt để nâng cao chất lượng của nó về mặt này.

 

Kỹ thuật chế tạo thép nhẹ

Kỹ thuật chế tạo thép nhẹ thứ cấp nhằm cải thiện chất lượng cơ học và khả năng chống ăn mòn cho mục đích sử dụng cuối cùng. Các phương pháp phổ biến được sử dụng để phục vụ mục đích này là: xử lý nhiệt và xử lý bề mặt.
 

- Xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt thép nhẹ nhằm mục đích thay đổi hàm lượng carbon và tăng cường một số đặc tính mong muốn như độ cứng và độ dẻo. Một số phương pháp xử lý nhiệt bao gồm: ủ, làm nguội và thường hóa.
 

- Xử lý bề mặt

Xử lý bề mặt thép nhẹ nhằm cải thiện bề mặt sao cho dễ hàn hơn và ít bị ăn mòn hơn. Xử lý bề mặt bao gồm: mạ kẽm, sơn, anodizing và sơn tĩnh điện.
 

- Hoàn thiện chế tạo thép nhẹ

Hoàn thiện thép nhẹ là một kỹ thuật chế tạo thứ cấp rất cần thiết trong việc nâng cao độ bền của sản phẩm. Các phương pháp hoàn thiện thép nhẹ phổ biến bao gồm:
 

• Mạ điện: Phủ lên bề mặt thép nhẹ một lớp kim loại mỏng bằng cách lắng đọng điện làm tăng khả năng chống gỉ và ăn mòn.
• Mạ kẽm: Phủ lên thép nhẹ một lớp kẽm thông qua quá trình nhúng giúp tăng cường khả năng bảo vệ chống gỉ và ăn mòn.
• Sơn: Phủ một lớp sơn lên bề mặt thép để tạo lớp bảo vệ khỏi các yếu tố khí quyển.
• Sơn tĩnh điện: Sử dụng bột khô và xử lý bằng cách nung nóng để tạo ra một lớp có khả năng chống ăn mòn và mài mòn cao.

 

Ứng dụng của chế tạo thép nhẹ

Việc sử dụng các bộ phận bằng thép nhẹ được chế tạo trong nhiều ngành công nghiệp nhờ các đặc tính cơ học được nâng cao và khả năng chống ăn mòn. Chế tạo thép nhẹ được sử dụng trong các trường hợp sau:
 

• Thép nhẹ được cacbon hóa được sử dụng trong các kết cấu thép như giàn và khung cho cầu và tòa nhà.
• Thép nhẹ được xử lý bề mặt được sử dụng trong các thiết bị và đồ dùng nhà bếp như chảo và nồi vì độ bền của nó.
• Nhiều bộ phận và bộ phận của máy như bánh răng, trục, trục và vòng bi sử dụng thép nhẹ vì độ bền và độ dẻo của nó.

 

Phần kết luận

Với công nghệ chế tạo thép nhẹ phù hợp và hợp kim tốt nhất, bạn có thể tạo ra các bộ phận chất lượng cao. Từ thiết kế bộ phận thép nhẹ đơn giản đến phức tạp; bạn luôn chắc chắn về sức mạnh và chất lượng chưa từng có.

Bài viết liên quan:

• Tìm hiểu chi tiết về thành phần của thép không gỉ
• Hướng dẫn toàn diện Gia công CNC Thép Không Gỉ