Thép gió là gì? Thành phần, phân loại và ứng dụng của thép gió

Thép gió là một loại thép dụng cụ mang nhiều đặc tính ưu việt và một trong số đó là có thể tôi (nhiệt luyện) trong gió. Đây là loại thép có nhiều đặc điểm thú vị. Trong bài viết này, Công ty thu mua Phế liệu Tài Phúc sẽ cùng bạn khám phá xem thép gió là gì và những kiến thức về loại vật liệu này nhé!

Thép gió là gì?

Thép gió hay còn được gọi là “thép cắt nhanh”, tên tiếng Anh là High Speed Steel (thép HSS) là một loại thép dụng cụ, có khả năng chịu nóng ở nhiệt độ rất cao, độ cứng lớn và được tạo thành từ những mác thép hợp kim cao cấp, được sử dụng chủ yếu để làm các dụng cụ cắt gọt. 

 

Thép gió hay còn được gọi là “thép cắt nhanh”

Thép gió khi được sử dụng làm dụng cụ cắt gọt cho phép làm việc với tốc độ rất cao mà không giảm độ cứng của dụng cụ.

Tính chất cơ bản của thép gió là có khả năng chịu nóng cao. Điều này được đảm bảo bằng việc đưa vào một lượng lớn vonfram (W) cùng các nguyên tố tạo cacbit khác như Molipden (Mo), Vanadi (V),  Crom (Cr). 

Trải qua quá trình hợp kim hóa phức tạp nên các dụng cụ cắt bằng thép gió duy trì được độ cứng ở nhiệt độ cao đến 5500 – 6500C và có khả năng cắt với năng suất cao hơn các dụng cụ bằng thép cacbon và thép hợp kim từ 2 – 4 lần.

Một số mác thép gió phổ biến hiện nay có thể kể đến như: 

• Mác thép gió M2 (SKH51) chứa tỉ lệ Vanadi dưới 2%, tỉ lệ Coban và Vonfram thấp nên giá thành rẻ nhưng vẫn đảm bảo tốc độ cắt nhanh.
• Mác thép gió M35 (SKH55), M42 (SKH59) chứa tỉ lệ Vanadi và Coban lớn hơn 2% nên có khả năng cắt cực nhanh lên đến 40m/1 phút, đặc biệt có tính chống mài mòn cao. 

Nguồn gốc ra đời thép gió

Năm 1868, các nhà khoa học lần đầu phát hiện ra thép Mushet gần giống với thép gió hiện đại nhất. Thép Mushet có cấu tạo gồm 2% carbon, 2.5% mangan, 7% tungsten còn lại là sắt. Loại thép này có nhiệt độ nóng chảy rất cao, không cần dập tắt để làm cứng như các hợp kim thời đó. Thép Mushet được sử dụng nhiều trong suốt 30 năm tiếp theo.

Đến năm 1900 một công ty thép tại Mỹ đã bắt đầu thực hiện các thí nghiệm về loại thép chất lượng cao như Mushet để đưa ra các công thức có độ cứng cao ở nhiệt độ và được lưu giữ thành từng lô. Hoạt động này đã tạo ra cuộc cách mạng công nghiệp lớn,  đặt nền tảng cho sự phát triển sau này của Hoa Kỳ.

Loại thép gió đầu tiên được ra đời bằng việc dùng Mangan thay thế cho Crom trong thành phần của thép Mushet

Năm 1910 loại thép gió đầu tiên được ra đời bằng việc dùng Mangan thay thế cho Crom trong thành phần của thép Mushet. Crom là nguyên tố quan trọng nhất trong ngành thép không gỉ, giá thành cũng rẻ hơn do dễ khai thác có nhiều trong tự nhiên.

Các loại thép gió có tốc độ cắt cao sau này có thành phần phổ biến là molypden, vonfram (tungsten) có độ bền tốt. Xét về các tính chất vật lý cứng, dẻo, bền bởi nhiệt độ, chống oxy hóa,… thép gió đều được đánh giá rất tốt. Tuy nhiên giá thành của tungsten và molypden luôn ở mức cao, nguồn cung khan hiếm không đáp ứng đủ nhu cầu. Từ đó các dòng  thép gió loại 2 được ra đời.

Xem ngay:

>>> Thép hợp kim là gì? Các loại thép hợp kim trên thị trường

>>> Quy trình tái chế sắt thép phế liệu MỚI NHẤT

Thành phần hoá học của thép gió

Là một loại thép có nhiều đặc tính đặc biệt vậy thép gió có thành phần hóa học như thế nào? Có phải bạn cũng tò mò về điều này?

Thành phần hoá học của thép gió bao gồm: 

• 0,7 – 1,5% Cacbon: đảm bảo đủ hoà tan vào Mactenxit tạo thành cacbit. Đặc biệt cần có sự có mặt của các nguyên tố tạo thành cacbit mạnh là Wolfram, Molypden và Vanadi.
• > 10% Wolfram và Molypden

Thành phần hoá học của thép gió

• 3,8 – 4,4% Crom: giúp làm tăng mạnh độ thấm tôi. Nhờ tổng lượng Cr, W, Mo cao (>15%) nên thép gió có khả năng tự tôi. 
• 1 – 2% Vanadi: đây là nguyên tố tạo thành cacbit cực mạnh. Các loại thép gió đều có ít nhất 1% Vanadi, khi tỉ lệ >2% thì tính chống mài mòn tăng lên, nhưng lưu ý không lên dùng quá 5% vì làm giảm tính mài.
• <5%Coban: Không có tác dụng tạo thành cacbit, nhưng có tác dụng hoà tan vào sắt ở dạng dung dịch rắn, với hàm lượng phù hợp thì tính cứng nóng của thép gió sẽ tăng lên rõ rệt.

Ưu nhược điểm của thép gió

Mỗi loại vật liệu đều có ưu nhược điểm khác nhau. Dưới đây là ưu nhược điểm của thép gió:

Ưu điểm

Bên cạnh các đặc tính giống như các loại thép khác thì thép gió có các ưu điểm như: 

• Thép gió có tốc độ cắt cực kỳ nhanh
• Thép gió có khả năng chịu nhiệt độ cao
• Độ cứng và độ bền của thép gió là cực tốt
• Có khả năng chống mài mòn của thép gió cao

Nhược điểm

Ngoài ưu điểm nổi bật thì thép gió cũng có một số khuyết điểm là: 

• Thép gió có thể bị cùn đi nếu sử dụng sai cách
• Hay bị vỡ/bể mũi thép khi bị sốc hoặc áp lực lớn

Các loại thép gió

Trên thị trường hiện nay có khá nhiều loại thép gió với đủ chủng loại, kích thước, thương hiệu. Tuy nhiên, bạn có thể dễ dàng nhận thấy rằng khi phân loại theo năng suất cắt thì thép gió có 2 loại là: 

Thép gió năng suất cao

Thép gió năng năng suất cao có chứa hàm lượng Coban và Vanadi cao. Với đặc tính nổi bật như độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt. Tuy nhiên, độ bền và độ dẻo của loại thép gió này lại tương đối thấp.

Thép gió năng năng suất cao có chứa hàm lượng Coban và Vanadi cao

Theo các chuyên gia, thép gió năng suất cao có khả năng duy trì nhiệt độ làm việc khoảng 6.500 độ C. Đồng thời, độ cứng của loại thép gió này từ 64 – 65 HRC. Bạn có thể dễ dàng tìm thấy loại thép gió này ở các sản phẩm như P9K5, P6M5K5, P9K10,… trên thị trường. 

Thép gió năng suất thường

Thép gió năng suất thường có đặc tính nổi bật với khả năng chịu nóng tốt, có thể duy trì nhiệt độ làm việc khoảng 6200 độ C, độ cứng từ 58HRC.

Bạn có thể tìm  thấy loại thép gió này trong các sản phẩm như P18, P9, P12, P6M3, P6M5,… trên thị trường. Hầu hết các sản phẩm này chỉ thuộc hai nhóm thép là Vonfram và Vonfram Molypden.

Xem ngay:

>>> Đồng nát là gì? Vì sao cần thu gom đồng nát?

>>> Buôn phế liệu có giàu không?

Thép gió được luyện như thế nào?

Thép gió được luyện như thế nào? Đây là thắc mắc của rất nhiều người. Thép gió được luyện ra từ 2 công đoạn dưới đây: 

Tôi thép

Tôi thép là một bước vô cùng quan trọng vì nó quyết định độ cứng của thép. Quá trình nhiệt luyện có thể sẽ ngắn và nhanh hơn việc áp dụng phương pháp gia công lạnh.

Tôi thép là một bước vô cùng quan trọng vì nó quyết định độ cứng của thép

Có rất nhiều cách để tôi thép. Một số cách phổ biến là: 

• Tôi thép trong điều kiện nhiệt độ >60 độ C.
• Tôi thép phân cấp trong muối với nhiệt độ nóng chảy từ 400 – 600 độ C và giữ nhiệt từ 3 – 5 phút.
• Tự tôi: được cho là phương pháp bảo đảm tốt về độ cứng cho thép nhưng nhược điểm là độ cứng không thể đều. Quá trình oxi hóa và thoát Cacbon trên bề mặt thép cũng dễ xảy ra, vì thế mà tính cứng nóng cũng thấp hơn.
• Tôi thép đẳng nhiệt: với phương pháp này, nhiệt độ cần sẽ khoảng từ 240 – 280 độ C. Khi thép được tôi độ cứng sẽ <60HRC.

Ram thép

Sau khi tôi thép thì quá trình ram thép sẽ được diễn ra. Quá trình ram thép sẽ giúp mất ứng suất bên trong, cùng với đó là khả năng làm tăng độ cứng đồng thời loại bỏ austenit dư. Ram thép sẽ được thực hiện khoảng 2 – 4 lần tại nhiệt độ cao từ 550 – 570 độ C. Thời gian cho mỗi lần ram thép là 1 giờ. 

Ram thép sẽ được thực hiện khoảng 2 – 4 lần tại nhiệt độ cao từ 550 – 570 độ C

Sau đó, thép sẽ được để nguội trong không khí. Quá trình ram thép được hoàn thành, thép gió sẽ có một lượng austenit rất nhỏ, chỉ từ 3 – 5%.

Xem ngay:

>>> Bật mí chiến lược kinh doanh phế liệu hiệu quả mang lại thành công

>>> Tình hình thị trường thu mua phế liệu sắt năm 2023 và dự báo thị trường 2024

Ứng dụng thép gió trong cuộc sống

Thép gió có nhiều đặc tính nổi bật như cứng, chắc, bền bỉ. Vì thế mà loại vật liệu này được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống như: 

Thép gió được ứng dụng để làm dao và mũi khoan

Thép gió là vật liệu quan trọng trong việc chế tạo dao. Thép gió làm ra lưỡi dao băm, chất lượng tốt nhưng giá thành khá cao. Loại thép gió được lựa chọn làm dao cần phải đáp ứng tốt các tiêu chí như:

Thép gió là vật liệu quan trọng trong việc chế tạo dao và mũi khoan

• Có khả năng chống mài mòn tốt, độ bền gấp 8 – 10 lần so với các loại thép thông thường.
• Thép gió có tốc độ cắt khoảng 35 – 80m/min sẽ tạo ra loại dao có tốc độ cắt gấp 3 – 7 lần so với các loại dao thông thường.
• Độ cứng đạt tiêu chuẩn từ 65 – 70 HRC.
• Độ thấm tôi cao.

Ngoài được dùng để làm dao thì thép gió còn được  ứng dụng để làm mũi khoan với cường độ cao, gắn liền với các dụng cụ cắt phức tạp.

Thép gió ứng dụng trong công nghệ hàn

Thép gió có thể tham gia sản xuất ra nhiều sản phẩm khác nhau vì khả năng hàn rất tốt. Tuy nhiên, hãy cẩn trọng vì hàn thép gió cần được thực hiện ở nhiệt độ vô cùng cao. Nhân công thực hiện công việc hàn thép gió cần phải mang đầy đủ dụng cụ bảo hộ và tay nghề chuyên nghiệp.

Thép gió có thể tham gia sản xuất ra nhiều sản phẩm khác nhau vì khả năng hàn rất tốt

Mặt khác, thép gió có mối hàn khó đạt được nhiều đặc tính như kim loại. Nếu như chúng không còn giá trị sử dụng sẽ được phân ra làm nhiều loại và thanh lý phế liệu. Hãy liên hệ với Phế liệu Tài Phúc qua hotline 0949.44.33.11 để nhận lại mức giá tốt cũng như được vận chuyển tận nơi.

Trên đây, Công ty thu mua Phế liệu Tài Phúc đã cùng bạn tìm hiểu về thép gió là gì và các thông tin chi tiết về loại vật liệu này. Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp bạn hiểu hơn về thép gió. Nếu có nhu cầu tìm kiếm cơ sở thu mua phế liệu thép nói riêng và các loại phế liệu nói chung thì đừng quên Phế liệu Tài Phúc luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn nhé!