Thép Carbon Là Gì? Có Tốt Hơn Inox Không?

Thép carbon và thép không gỉ là những hợp kim điển hình của sắt thép. Rất nhiều người phân vân không biết giữa 2 loại vật liệu này có gì khác nhau. Đặc biệt là loại nào tốt hơn để có sự lựa chọn phù hợp. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp mọi thắc mắc này. 

1. Thép carbon là gì?

Thép carbon còn được gọi là thép trơn, là một hợp kim của sắt (Fe) và carbon (C). Trong đó, hàm lượng carbon sẽ quyết định tính chất của vật liệu này. Nghĩa là tỷ lệ carbon càng cao thì thép càng cứng và khó gia công. Ngược lại, tỷ lệ carbon càng thấp thì thép càng mềm và dễ uốn. 

Ngoài sắt và carbon thì thép carbon còn chứa một số nguyên tố khác. Những nguyên tố này vừa là tạp chất có lợi, vừa là tạp chất có hại, có thể kể đến như Silic (Si), Mangan (Mn) giúp khử oxy; Lưu huỳnh (S), Photpho (P) làm giảm cơ tính của thép. 

Thép carbon là hợp kim của sắt và carbon

=> Xem thêm: Thép Là Gì? Các Loại Thép Trong Xây Dựng

2. Phân loại thép carbon

Có rất nhiều tiêu chí để phân loại thép carbon, trong đó, những cách phân loại sau là phổ biến nhất.

2.1. Phân loại theo hàm lượng carbon

* Thép carbon thấp

Còn được gọi là thép nhẹ với tỷ lệ carbon dưới 0,25%, đặc tính dẻo dai, dễ gia công nhưng độ cứng không cao. Khi sử dụng thường không được xử lý nhiệt trước, thay vào đó là cán thành các sản phẩm thép tấm, thép góc, ống thép,… theo yêu cầu.

Theo tiêu chuẩn, thép carbon thấp gồm các loại sau: 

• Tiêu chuẩn Mỹ ASTM: A36, SAE AISI 1008/1012/1015/1018/1022,…
• Tiêu chuẩn châu Âu EN: S185, S235, S275, S355,…
• Tiêu chuẩn Nhật Bản JIS: SS400,…
• Tiêu chuẩn Trung Quốc GB: Q195, Q215, Q235, Q275,…

Việc chọn mua cuộn thép carbon hay cuộn inox phụ thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu kỹ thuật cụ thể của bạn. Nếu bạn cần một vật liệu có khả năng chịu được sức mài mòn và ăn mòn tốt, thì cuộn inox có thể là lựa chọn tốt hơn. Inox cũng có khả năng chống gỉ và bền bỉ với thời gian sử dụng.

* Thép cacbon trung bình

Có tỷ lệ carbon từ 0,25 - 0,6%, bền và cứng hơn so với thép carbon thấp, hiệu suất gia công nhiệt và cắt tốt nhưng khả năng hàn lại kém. Có thể sử dụng trực tiếp hoặc xử lý nhiệt trước khi dùng. Nếu xử lý nhiệt trước thì sẽ phát huy được những tính chất cơ học của thép. 

Theo tiêu chuẩn, thép carbon trung bình gồm các loại sau: 

• Tiêu chuẩn Mỹ ASTM: SAE AISI 1030, 1034, 1035, 1038,…
• Tiêu chuẩn châu Âu EN: C35, C40, C45, C55, C60,…
• Tiêu chuẩn Trung Quốc GB: 35#, 40#, 45#, 50#,…

Theo hàm lượng C, thép carbon được phân thành thép carbon thấp, thép carbon trung bình và thép carbon cao 

* Thép cacbon cao

Có tỷ lệ carbon từ 0,6 - 1,7%, tối đa là 2%, đặc tính nổi bật là bền và cứng. Tuy nhiên, khả năng uốn dẻo hay hàn lại rất kém, thậm chí là kém nhất trong các loại thép carbon. 

Theo tiêu chuẩn, thép carbon cao gồm các loại sau: 

• Tiêu chuẩn Mỹ ASTM: SAE AISI 1059, 1060, 1065, 1070, 1075,…
• Tiêu chuẩn châu Âu EN: C62D, C66D, C68D, C70D, C72D, C80D,…
• Tiêu chuẩn Trung Quốc GB: 65#, 65Mn, 70#, 70Mn,…

Lưu ý là ở một số nơi, dựa vào hàm lượng carbon, người ta phân loại thép carbon thành 4 loại sau: 

• Thép cacbon thấp: Tỷ lệ C ≤ 0,25%.
• Thép cacbon trung bình: Tỷ lệ C từ 0.3 - 0.5%.
• Thép cacbon tương đối cao: Tỷ lệ C từ 0.55 - 0.65%.
• Thép cacbon cao: Tỷ lệ C ≥ 0,7%.

2.2. Phân loại theo công dụng

* Thép carbon thường 

Bao gồm nhóm A (dựa vào cơ tính), nhóm B (dựa vào thành phần hóa học) và nhóm C (dựa vào cả 2 tiêu chí cơ tính và thành phần hóa học). Theo tiêu chuẩn, thép carbon thường có những loại sau. 

• Tiêu chuẩn Việt Nam: Ký hiệu CT, số sau CT là giới hạn bền tối thiểu. Với nhóm B, C thì đằng trước CT sẽ ghi thêm B, C để phân biệt. Ví dụ BCT31, CCT31.
• Tiêu chuẩn Nga: Ký hiệu là CTx, trong đó x là chỉ số cấp độ bền, từ 0 - 6. 
• Tiêu chuẩn Mỹ ASTM: Ký hiệu theo các số 42, 50, 60, 65,…
• Tiêu chuẩn JIS: Ký hiệu SSxxx, SMxxx hay xxx. Ví dụ SS400,…

Theo công dụng, thép carbon được phân thành thép carbon thường, thép carbon kết cấu và thép carbon dụng cụ 

* Thép cacbon kết cấu

Hàm lượng carbon được xác định chính xác hơn, các chỉ tiêu cơ tính cũng rõ ràng hơn nên được đánh giá là chất lượng hơn thép carbon thường. Theo tiêu chuẩn, thép carbon kết cấu có những loại sau. 

• Tiêu chuẩn Việt Nam: Ký hiệu C, sau chữ C là chỉ số hàm lượng carbon trong thép theo phần vạn. Ví dụ C45 (tỷ lệ C là 0,45%). 
• Tiêu chuẩn Nga: Ký hiệu xx, trong đó xx là chỉ số phần vạn tỷ lệ C. Ví dụ mác thép 40 có tỷ lệ C là 0,40%
• Tiêu chuẩn Mỹ (AISI, SAE): Ký hiệu 10xx, trong đó xx là chỉ số phần vạn tỷ lệ C. Ví dụ mác thép 1045 có tỷ lệ C là 0,45%. 
• Theo tiêu chuẩn Nhật (JIS): Ký hiệu SxxC, trong đó xx là chỉ số phần vạn tỷ lệ C. Ví dụ S45C có tỷ lệ C là 0,45%.

* Thép cacbon dụng cụ

Hàm lượng carbon cao, từ 0,7 - 1,45% nên độ cứng cao. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt kém khi nhiệt luyện. Theo tiêu chuẩn, thép carbon dụng cụ có những loại sau. 

• Tiêu chuẩn Việt Nam: Ký hiệu CD, sau chữ CD là chỉ số hàm lượng carbon của thép theo phần vạn. Ví dụ mác thép CD70 có tỷ lệ C là 0,70%. 
• Tiêu chuẩn Nga: Ký hiệu Yxx, trong đó xx là chỉ số phần nghìn C. Ví dụ mác thép Y12 có tỷ lệ C là 1,2%. 
• Tiêu chuẩn Mỹ (AISI): Ký hiệu Wxxx, trong đó xxx là số thứ tự. Ví dụ W110.
• Tiêu chuẩn Nhật (JIS): Ký hiệu SKx, trong đó x là số thứ tự từ 1 - 7.

3. Ứng dụng thực tế của thép carbon

Có thể thấy, thép carbon có rất nhiều loại khác nhau, vì vậy mà tính ứng dụng cao, góp mặt trong nhiều ngành nghề và lĩnh vực. Tùy vào mục đích sử dụng mà lựa chọn loại thép carbon cho phù hợp. Những ứng dụng nổi bật của thép carbon có thể kể đến như:

• Thép carbon thường ứng dụng trong xây dựng, giao thông, cơ khí, dùng để chế tác các phụ kiện máy móc, thiết bị hoặc những kết cấu không yêu cầu cao về khả năng chịu tải trọng.
• Thép carbon kết cấu ứng dụng trong chi tiết máy quan trọng, đóng vai trò chủ chốt, thường xuyên chịu tác động của lực như trục xoay, con lăn, bánh răng,…
• Thép carbon dụng cụ chuyên sử dụng để sản xuất các loại dụng cụ đục đẽo, đo lường, dao dụng cụ, khuôn,… với khả năng chịu lực và chịu mài mòn tốt. Tuy nhiên, lại chịu nhiệt kém.
• Thép carbon thấp dùng để cán thành tấm mỏng, chế tạo các bộ phận cơ khí yêu cầu độ bền thấp hay làm nắp động cơ, thùng chứa, thân lò,…
• Thép carbon trung bình ứng dụng để sản xuất các bộ phận chuyển động của máy móc như cánh quạt tuabin, trục khuỷa, piston bơm,…
• Thép carbon cao sản xuất lò xo, bộ phận mài mòn hay các dụng cụ yêu cầu độ cứng cao. 

Vì có nhiều loại khác nhau nên thép carbon được ứng dụng trong nhiều ngành nghề và lĩnh vực

4. So sánh thép carbon và thép không gỉ

Rất nhiều người không biết thép carbon có gỉ không và tốt hơn inox hay không. Dưới đây là bảng so sánh giúp bạn phân biệt 2 loại vật liệu này.

Hy vọng những chia sẻ trên đây của Inox Gia Hưng giúp bạn hiểu hơn về thép carbon để có cách lựa chọn và sử dụng phù hợp. Đừng quên truy cập website của chúng tôi mỗi ngày để được cập nhật những thông tin hữu ích và thú vị khác nhé!