Thép là loại vật liệu được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Việc tính toán giới hạn bền của thép sẽ giúp đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và chất lượng của thép. Vậy giới hạn bền của thép là gì? Cùng tìm Thép Hương Đạt tìm hiểu về giới hạn bền của thép trong bài viết dưới đây.
Nội dung
Thép là gì?
Trước khi tìm hiểu về giới hạn bền của thép là gì, hãy cùng Thép Hương Đạt tìm hiểu định nghĩa của thép. Theo đó, thép là một loại hợp kim được chế tạo bởi 2 thành phần chính là sắt và cacbon (0.02 – 2.24) cùng một số thành phần hóa học khác.
Các thành phần này có chức năng làm tăng độ cứng và giảm thiểu sự di chuyển của nguyên tố sắt trong cấu trúc tinh thể dưới sự tác động của các nguyên tố khác nhau.
Tỷ lệ cacbon trong thép là yếu tố chính quyết định đến chất lượng thép. Tỷ lệ cacbon trong thép càng cao thì thép sẽ có độ cứng càng cao, tuy nhiên nó lại dễ giòn và gãy hơn.
Giới hạn bền của thép là gì?
Giới hạn bền của thép là gì? Giới hạn bền (được ký hiệu là δ) là một trong những đặc tính cơ bản của thép, nó cho biết khả năng chống đứt gãy hoặc phá hủy khi chịu lực từ các tác động bên ngoài. Thép có nhiều đặc tính quan trọng như độ bền kéo, độ bền nén, độ bền uốn, độ bền cắt, độ bền va đập, độ bền mỏi, giới hạn chảy. Thông tin cụ thể về một số đặc tính như sau:
- Độ bền kéo: Đây là mức lực tác động tối đa mà thép có thể chịu đựng trước khi bị nứt hoặc đứt (đơn vị tính là MPa).
- Độ bền uốn: Thể hiện khả năng làm biến dạng vĩnh viễn vật liệu thép dưới tác động uốn.
- Độ bền nén: Đại diện cho giới hạn ứng suất nén mà thép có thể chịu trước khi bị hỏng.
- Độ bền va đập: Là khả năng chống lại các lực va đập đột ngột của thép.
- Giới hạn chảy: Thể hiện khả năng mà thép bị biến dạng dưới tác động của nhiệt độ cao.
- Lực kéo đứt: Đây là khả năng chịu lực tối đa của thép trước khi bị đứt gãy.
Công thức tính ứng suất kéo của thép
Ứng suất kéo của thép được tình theo công thức sau:
δ = F/ A
Trong đó: F(N) là lực kéo đứt vật liệu thép có tiết diện A(mm2).
Việc tính toán giới hạn bền của thép thường được thực hiện thông qua sự can thiệp của một bên thứ ba, nhằm đảm bảo tính khách quan của kết quả tính toán. Hiện nay tại Việt Nam, việc đo lường chất lượng sản phẩm thường được thực hiện bởi Trung tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Và Đo Lường Chất Lượng 1, 2, 3, thuộc Tổng cục Đo lường Chất lượng.
Phân loại thép trên thị trường
Hiện nay trên thị trường, thép được phân loại chủ yếu dựa trên thành phần hóa học và hình dạng thép, cụ thể như sau:
Phân loại thép theo hàm lượng cacbon
Theo hàm lượng cacbon, thép được phân thành 3 loại:
- Thép cacbon thấp: Là loại thép có hàm lượng cacbon nhỏ hơn hoặc bằng 0.25
- Thép cacbon trung bình: Là loại thép có hàm lượng cacbon từ 0.25 – 0.6%
- Thép cacbon cao: Là loại thép có hàm lượng cacbon từ 0.6 – 2%
Tính chất của thép sẽ thay đổi khi hàm lượng cacbon được tăng lên. Theo đó, độ dẻo của chúng sẽ giảm dần còn khả năng chịu lực và độ giòn sẽ tăng lên. Ngoài ra, để thay đổi tính chất của thép, người ta còn cho thêm các nguyên tố khác như mangan, crom, niken, đồng, nhôm,…
Ngoài ra, thép cũng có sự thay đổi về tính chất khi ở các tầng nhiệt độ khác nhau. Trong khoảng 45 độ C, thép sẽ có tình giòn và dễ nứt. Trong khoảng 10 độ C, thép có tính dẻo cao hơn. Trong khoảng 500 – 600 độ C, thép sẽ có độ dẻo cao nhưng cường độ chịu lực thấp.
Phân loại thép theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại được thêm vào
Theo cách phân loại này, thép cũng được chia thành 3 nhóm:
- Thép hợp kim thấp: Là loại thép có tổng hàm lượng các nguyên tố khác nhỏ hơn hoặc bằng 2.5%
- Thép hợp kim vừa: Là loại thép có tổng hàm lượng các nguyên tố khác từ 2.5 đến 10%
- Thép hợp kim vừa: Là loại thép có tổng hàm lượng các nguyên tố khác lớn hơn 10%
Thông thường, ngành xây dựng sẽ sử dụng loại thép hợp kim thấp với tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác khoảng 1%.
Phân loại thép dựa theo hình dạng
Theo hình dạng, thép thường được chia ra thành các loại sau:
- Thép ống
- Thép cuộn
- Thép thanh
- Thép hình
Bài viết trên đây của Thép Hương Đạt đã chia sẻ đến bạn các thông tin về giới hạn bền của thép. Hy vọng nội dung trong bài viết sẽ giúp ích cho bạn trong việc sử dụng vật liệu thép.
Địa chỉ : 2879 Khu phố 6, Quốc Lộ 1A, P. Tân Thới Nhất, Q.12, TP.HCM
Điện thoại ( 028 ) 62504246 – 62504249 - 3719 2483 - 3719 2484
Hotline : 091.888.6088 - 0903.82.92.32
Fax : 028 37192485
Email : ongthephoabinh@huongdat.com.vn
Fanpage : https://www.facebook.com/ThepHuongDat