Chúng ta biết rằng theo thành phần hóa học, thép có thể được chia thành hai loại: Thép carbon và thép hợp kim. Hôm nay tôi sẽ nói về một số tình huống về việc liệu thép carbon có thể được hàn hay không. Theo thành phần hóa học thép có thể chia làm hai loại: Thép cacbon và thép hợp kim.
Tìm hiểu các loại thép carbon hiện nay
Thép Carbon hiện nay có 3 loại với hàm lượng từ thấp, trung bình và cao.
Thép carbon hàm lượng thấp nhỏ hơn 0,25%
Thép carbon thấp (thép nhẹ): là thép carbon có hàm lượng carbon nhỏ hơn 0,25%. Do có độ bền thấp, độ cứng và độ mềm thấp nên nó còn được gọi là thép nhẹ. Bao gồm thép kết cấu carbon thông thường và một số loại thép kết cấu carbon chất lượng cao, thường được sử dụng cho các bộ phận kết cấu kỹ thuật không cần xử lý nhiệt, một số được sử dụng cho các bộ phận cơ khí cần khả năng chống mài mòn sau quá trình thấm cacbon và các phương pháp xử lý nhiệt khác.
Thép carbon hàm lượng trung bình là 0,25% ~ 0,6%
Thép carbon trung bình: Có hiệu suất xử lý nhiệt và cắt tốt, nhưng hiệu suất hàn kém. Độ bền và độ cứng cao hơn thép carbon thấp, nhưng độ dẻo và dai thấp hơn thép carbon thấp. Vật liệu cán nguội và kéo nguội có thể được sử dụng trực tiếp mà không cần xử lý nhiệt hoặc sau khi xử lý nhiệt. Thép carbon trung bình sau khi tôi và tôi luyện có tính chất cơ học tốt. Độ cứng cao nhất có thể đạt được là khoảng HRC55 (HB538), có giới hạn bền σb từ 600-1100MPa. Do đó, tùy mục đích sử dụng khác nhau ở mức độ bền vừa phải, thép carbon trung bình được sử dụng rộng rãi nhất. Ngoài việc được sử dụng làm vật liệu xây dựng, nó còn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các chi tiết, bộ phận cơ khí.
Thép carbon hàm lượng cao lớn hơn 0,6%.
Thép carbon cao (thép carbon cao): Thường được gọi là thép công cụ, hàm lượng carbon từ 0,60% đến 1,70%, có thể được làm nguội và tôi luyện, hiệu suất hàn rất kém. Búa, xà beng, v.v… được làm bằng thép có hàm lượng cacbon 0,75%; các dụng cụ cắt như mũi khoan, dao tiện và doa được làm bằng thép có hàm lượng carbon từ 0,90% đến 1,00%.
So sánh tính chất hàn của thép cacbon thấp và thép cacbon cao
Chất lượng hàn thép chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học của nó. Trong số đó, nguyên tố carbon có ảnh hưởng lớn nhất, nghĩa là lượng carbon trong kim loại quyết định khả năng hàn của nó. Hầu hết các nguyên tố hợp kim khác trong thép cũng không thuận lợi khi hàn, nhưng nói chung ở mức độ thấp hơn nhiều so với carbon.
Thép carbon thấp về cơ bản ngăn chặn sự hình thành dung dịch carbon giòn trong sắt được gọi là martensite. Do đó, thép carbon thấp dễ uốn hơn và ít giòn hơn. Quá trình hàn liên quan đến gia nhiệt cục bộ và làm mát tự nhiên. Điều này dẫn đến sự giãn nở nhiệt và co lại tương ứng. Gia nhiệt trong quá trình hàn không đồng đều dẫn đến thay đổi kích thước không đều. Thép carbon thấp có thể chịu được sự giãn nở và co lại nhiệt không đều này mà không bị nứt trong khi nếu vật liệu hoặc kim loại/hợp kim giòn thì người ta phải cẩn thận với quy trình hàn để tránh làm nứt vật liệu.
Nói chung, thép carbon thấp có khả năng hàn tốt và thường không cần các biện pháp xử lý đặc biệt. Chỉ khi yêu cầu nhiệt độ thấp, tấm dày hoặc yêu cầu cao, hàn điện cực cơ bản và gia nhiệt sơ bộ thích hợp mới được yêu cầu. Khi hàm lượng carbon và lưu huỳnh trong thép carbon thấp vượt quá giới hạn trên, ngoài việc yêu cầu sử dụng các điện cực hydro thấp chất lượng cao, thực hiện các biện pháp gia nhiệt trước và gia nhiệt sau, hình thức rãnh phải được lựa chọn hợp lý và tỷ lệ gia nhiệt giảm để ngăn chặn các vết nứt nóng.
Thép carbon trung bình có xu hướng nứt nguội trong quá trình hàn. Hàm lượng carbon càng cao, xu hướng cứng lại trong vùng ảnh hưởng nhiệt càng lớn, xu hướng nứt nguội càng lớn và khả năng hàn càng kém. Khi hàm lượng cacbon của kim loại cơ bản tăng lên, hàm lượng cacbon của kim loại mối hàn cũng sẽ tăng theo. Cùng với tác dụng phụ của lưu huỳnh, rất dễ hình thành các vết nứt nóng trong mối hàn. Do đó, các điện cực kiềm có khả năng chống nứt tốt nên được sử dụng để hàn thép carbon trung bình, và các biện pháp như nung nóng trước và sau nên được thực hiện để giảm xu hướng nứt.
Do hàm lượng cacbon khác nhau nên khi hàn thép cacbon cao, quá trình hàn sẽ sinh ra ứng suất hàn lớn, xu hướng đông cứng và nứt nguội của vùng chịu ảnh hưởng nhiệt hàn tương đối lớn, mối hàn cũng dễ bị nứt nóng nhanh hơn. Thép cacbon cao dễ tạo ra các vết nứt nóng hơn thép cacbon trung bình trong quá trình hàn, vì vậy loại thép này có khả năng hàn kém nhất nên không được sử dụng trong các kết cấu hàn thông thường và chỉ được sử dụng để hàn sửa chữa hoặc hàn bề mặt. sản phẩm đúc. Sau khi hàn, mối hàn phải được tôi luyện để giảm ứng suất, cố định cấu trúc, ngăn ngừa vết nứt và cải thiện hiệu suất của mối hàn.
Hakuta là một công ty hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp thiết bị công nghiệp và giải pháp gia công tại Việt Nam. Trải qua hơn 12 năm hoạt động, Hakuta đã xây dựng được danh tiếng vững chắc và được công nhận bởi khách hàng trong ngành công nghiệp. Với tầm nhìn và cam kết mang đến những giải pháp và dịch vụ tối ưu nhất cho khách hàng, Hakuta đã không ngừng nâng cao năng lực và mở rộng phạm vi hoạt động.