Giới hạn bền của thép là gì?

Thép được ứng dụng rất nhiều các hoạt động công nghiệp chế tạo, xây dựng…Tính đến thời điểm hiện tại, đây là loại vật liệu khó có thể thay thế.

Việc tính toán giới hạn bền của thép sản xuất vật liệu giúp đảm bảo yêu cầu về kĩ thuật khi thi công và an toàn cho người sử dụng, tránh được những tình huống xấu xảy ra.

thep-xay-dung

Thép xây dựng 

1. Thép là gì?

Thép là một loại hợp kim với thành phần chính là Sắt (Fe) với Cacbon (C) từ 0.02 -2.24% theo trọng lượng và một số thành phần hóa học khác.

Các thành phần này làm tăng độ cứng, hạn chế sự di chuyển của sắt trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên khác nhau.

Thành phần các nguyên tố và tỷ lệ của chúng trong thép nhằm mục đích kiểm soát giới hạn bền của thép.

thep-xay-dung-nha-xuong

Tỷ lệ Cacbon trong thép quyết định rất nhiếu đến chất lượng thép. Thép với tỷ lệ Cacbon cao có thể tăng cường độ cứng và cường lực kéo đứt so với sắt nhưng lại giòn và dễ gãy hơn.

Tỷ lệ hòa tan tối đa của cacbon trong sắt là 2,14% theo trọng lượng (ở trạng thái Austenit) xảy ra ở 1.147 độ C; nếu lượng cacbon cao hơn hay nhiệt độ hòa tan thấp hơn trong quá trình sản xuất, sản phẩm sẽ là xementit có cường lực kém hơn.

Pha trộn với cacbon cao hơn 2,06% sẽ được gang.

Xem thêm vai trò của các nguyên tố kim loại khác có trong thép tại:

>> https://thinhphatict.com/10-nguyen-to-quyet-dinh-den-tinh-chat-co-hoc-cua-thep

2. Giới hạn bền của thép là gì ?

Giới hạn bền (ký hiệu: δ) là đặc tính cơ bản của Thép, được định nghĩa là khả năng chịu đựng không bị nứt, gãy, phá hủy dưới tác động của ngoại lực lên thép bao gồm: Độ bền kéo, độ bền nén, độ bền cắt, độ bền uốn, độ bền mỏi, độ bền va đập, giới hạn chảy.

- Độ bền kéo: Là khi một lực tác động tăng dần đến khi thép biến dạng sợi hay dạng trụ bị đứt, có đơn vị tính là MPa

- Độ bền uốn: Là khả năng làm biến dạng vĩnh viễn vật liệu thép.

- Độ bền nén, là giới hạn ứng suất nén làm thép bị phá hủy.

- Độ bền va đập, là khả năng chịu đựng của thép khi chịu các tải trọng va đập đột ngột.

Tìm hiểu 3 yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của ty ren tại video

- Giới hạn chảy: Là khả năng bị biến dạng của thép thi có tác động của nhiệt.

- Lực kéo đứt: Giới hạn  lực tối đa làm biến dạng thép

 

Công thức tính toán ứng suất kéo:

δ = F/ A

 Trong đó F(N) là lực kéo đứt vật liệu có thiết diện A(mm2)

Thanh ren là một sản phẩm làm bằng thép rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Ngoài tận dụng các đặc điểm cơ tính của thép, sau khi gia công sản phẩm này còn được tăng cơ tính bằng nhiều phương pháp khác nhau. Tìm hiểu về các phương pháp gia công cơ học cho ty ren tại:

>> https://thinhphatict.com/thanh-ren-sau-khi-gia-cong-tang-co-tinh-bang-nhung-cach-nao

Việc tính toán giới hạn bền của thép được thông qua một bên thứ 3 để đảm bảo tính khách quan nhất.

Tại Việt Nam, đơn vị đo lường chất lượng sản phẩm là Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 1,2,3 thuộc  Tổng cục Đo lường chất lượng.

quatest 3

Hầu hết các loại vật liệu phụ trợ tại Thịnh Phát như Ty ren, ty treo, bulong ốc vít,  được sản xuất từ các loại mác thép ( Chủ yếu là CT3, C45…) với giới hạn bền theo tiêu chuẩn chất lượng, được kiểm định bởi Tổng cục đo lường chất lượng.

>>> Tham khảo:

- Thép CT3 là gì?

- Thép C45 là gì?

Ngoài ra, tùy theo từng cấp bền khác nhau, mà thép cũng có giới hạn bền khác nhau. Cấp bền tỉ lệ thuận với giới hạn bền. Cấp bền thấp nhất là 4.6 và cao nhất là 10.9

Tham khảo bảng dưới đây:

gioi-han-ben-cua-thep

Ví dụ : Giới hạn bền của một số loại vật liệu chế tạo từ Thép tại Thịnh Phát ( Theo Tổng cục đo lường chất lượng)

a.Ty giằng xà gồ d12 : Ty giằng xà gồ  được chế tạo từ thép CT3. Bề mặt mạ kẽm điện phân.

ty-ren-ma-kem

-Tiết diện danh nghĩa : 84,3mm2

- Lực kéo đứt : 49,4 Mpa

- Giới hạn chảy : 510 Mpa

- Độ bền kéo : 586 Mpa

- Vị trí đứt : ren

b. Bu lông M16 : Được chế tạo từ thép CT3 với thành phần Cacbon trung bình.

bulong-thinh-phat

- Tiết diện danh nghĩa : 157 mm2

- Lực kéo đứt: 92,8 Kn

- Giới hạn chảy: 571Mpa

- Độ bền kéo: 592 Mpa

Tìm hiểu thêm về bulong M16 tại:

>> https://thinhphatict.com/kich-thuoc-bu-long-m16

c. Ubolt (M10- 100A) : Ubolt dùng để đỡ ống, được chế tạo từ thép CT3, bề mặt được mạ kẽm điện phân hoặc nhúng nóng.

ubolt-thinh-phat

- Tiết diện danh nghĩa : 58mm2

- Lực kéo đứt : 29,78 Kn

- Giới hạn chảy : 487 Mpa

- Độ bền kéo : 514 Mpa

- Vị trí đứt : Ren

3. Các loại thép

Có nhiều tiêu chí để phân loại thép tuy nhiên thép thường được phân chia dựa trên thành phần hóa học và hình dạng của thép

Theo hàm lượng các bon chia ra:

- Thép các bon thấp: hàm lượng các bon ≤ 0,25%.

- Thép các bon trung bình: hàm lượng các bon 0,25 - 0,6%.

- Thép các bon cao: hàm lượng các bon 0,6 - 2%.

su-khac-nhau-giua-cac-loai-thep

Sự khác nhau giữa các loại thép 

Khi tăng hàm lượng các bon, tính chất của thép cũng thay đổi: độ dẻo giảm, cường độ chịu lực và độ giòn tăng. Để tăng cường các tính chất kỹ thuật của thép có thể cho thêm những nguyên tố kim loại khác như: mangan, crôm, niken, nhôm, đồng...

Bởi vậy những loại thép có hàm lượng Cacbon thấp sẽ được dùng để thi công ở những điều kiện chịu tác động mạnh của lực như thi công cốp pha, giàn giáo với các loại phụ kiện như: ty ren vuông, bát ren, tai chuồn…

Theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại thêm vào chia ra:

- Thép hợp kim thấp: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác ≤ 2,5%.

- Thép hợp kim vừa: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác 2,5-10%.

- Thép hợp kim cao: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác > 10%.

Trong xây dựng thường dùng thép hợp kim thấp. Thành phần các nguyên tố khác trong thép khoảng 1%. Thép là vật liệu kim loại nên có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt mạnh..Ở nhiệt độ 500oC - 600oC thép trở lên dẻo, cường độ giảm. Ở nhiệt độ - 10oC tính dẻo giảm. Ở nhiệt độ - 45oC thép giòn, dễ nứt. Khối lượng riêng của thép từ 7,8 đến 7,85 g/cm3.

Ty ren cao cấp là một loại ty ren tận dụng những đặc điểm cơ tính nổi trội của một số mác thép tốt. Tìm hiểu về ty ren cao cấp tại:

>> https://thinhphatict.com/ty-ren-cao-cap-chiu-moi-truong-bien-la-gi

Theo hình dạng thép:

- Thép cuộn

- Thép ống

-  Thép thanh

- Thép hình

Nhìn chung các loại vật liệu phụ trợ xây dựng tại Thịnh Phát nói riêng và toàn thế giới nói chung đều sử dụng nguyên liệu chính là thép, cụ thể là thép CT3 bởi nguồn nguyên liệu sẵn có, chi phí ít tốn kém mà vẫn đảm bảo yêu cầu chất lượng về kĩ thuật khi sử dụng ở môi trường bình thường.

Ở những điều kiện khắc nghiệt, môi trường biển, môi trường nhiều axit, môi trường chịu tác động cực mạnh thì thép có thể  ít được sử dụng mà thay bằng các loại vật liệu như: Inox 201, 304 hoặc xử lý bề mặt có thể chịu được môi trường như: Mạ kẽm nhúng nóng, Mạ Crom 3+, Crom6+,...

Để được tư vấn thông tin hoặc cung cung cấp bản Test các sản phẩm phụ trợ từ thép Xây dựng, Qúy khách hàng có thể liên hệ trực tiếp đến Thịnh Phát theo địa chỉ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT

VPGD: Tầng 3, số 152 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội

Tel: 0422 403 396- 0462 927 761

Mobile: 0902 103 586- 0904 511 158

Nhà máy: Khu 5 Yên Phúc, Phường Biên Giang, Quận Hà Đông, thành phố Hà Nội.

Email: info@thinhphatict.com

Web: https://thinhphatict.com/

Viết bình luận