Đặc tính của thép

Cũng như hầu hết các kim loại, về cơ bản, sắt không tồn tại ở vỏ Trái Đất dưới dạng nguyên tố, nó chỉ tồn tại khi kết hợp với ôxy hoặc lưu huỳnh. Sắt ở dạng khoáng vật bao gồm Fe2O3-một dạng của ôxít sắt có trong khoáng vật hematit, và FeS2 – quặng sunfit sắt.

Sắt được khai thác từ quặng (FeS2) bằng cách khử ôxy (O2) hoặc kết hợp sắt với một nguyên tố hoá học như cacbon. Quá trình này được gọi là luyện kim, và được áp dụng lần đầu tiên cho kim loại với điểm nóng chảy thấp hơn. Đồng có nhiệt độ nóng chảy ở 1.080 °C, thiếc nóng chảy ở 250 °C. Pha trộn những chất này với cacbon trong sắt cao hơn 2,14% sẽ được gang, nóng chảy ở 1.392 °C. Tất cả nhiệt độ này có thể đạt được với các phương pháp cũ đã được sử dụng ít nhất 6.000 năm trước. Khi tỉ lệ ôxy hoá tăng nhanh vào khoảng 800 °C thì việc luyện kim phải yêu cầu diễn ra trong môi trường có ôxy thấp.

Trong quá trình luyện thép thì việc trộn lẫn cacbon (C) và sắt (Fe) theo tỷ lệ khác nhau có thể hình thành nên rất nhiều cấu trúc khác nhau với những đặc tính khác nhau (độ cứng, đàn hồi, tính dễ uốn, sức bền kéo đứt ). Hiểu được điều này là cực kỳ quan trọng để luyện thép có chất lượng tốt nhất và theo ý muốn.

Thép hiện đại ngày nay

 Thép hiện đại ngày nay được chế tạo bằng việc kết hợp nhiều các nhóm hợp kim khác nhau, tùy theo thành phần hóa học của các nguyên tố cho vào (pha trộn với nhau) mà cho ta các sản phẩm phù hợp với công dụng riêng rẽ của chúng và mục đích sử dụng của con người.

Thép các bon

Thép cacbon bao gồm 2 nguyên tố chính là sắt (Fe) và cacbon (C), chiếm 90% tỷ trọng các sản phẩm thép làm ra hiện nay. Thép hợp kim thấp được pha trộn với các nguyên tố khác (molypden, mangan, crom, hoặc niken) chiếm tổng cộng không quá 10% trên tổng trọng lượng. Đặc biệt các loại thép không gỉ và thép không gỉ chuyên dùng có ít nhất 10% crom, trong nhiều trường hợp chúng có kết hợp với niken, điều này nhằm mục đích chống lại sự ăn mòn.

Ngoài ra, thép hiện đại còn có những loại khác như thép dụng cụ, chúng được hợp kim hóa với số lượng khá nhiều bằng các nguyên tố như vonfram hay coban cũng như một vài nguyên tố hóa học khác đạt đến khả năng bão hoà. Việc góp mặt của vonfram hay coban là tác nhân kết tủa giúp cải thiện các đặc tính nhiệt luyện của thép.

Xem thêm: Bảng báo giá sắt thép tại Đà Nẵng