Hợp kim của sắt được tạo thành từ sắt và các nguyên tố như carbon, mangan, silic, niken… nhằm tăng cường độ bền, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn. Trong thực tế, hai loại hợp kim phổ biến nhất là gang và thép, mỗi loại đều có ứng dụng riêng trong xây dựng, cơ khí và sản xuất.
Việc hiểu rõ về các loại hợp kim của sắt giúp bạn lựa chọn đúng vật liệu cho mục đích công việc và có lợi khi mua bán hoặc thu mua phế liệu. Đặc biệt, trong thời buổi tái chế được chú trọng, hợp kim sắt còn mang lại giá trị kinh tế đáng kể.
Bài viết dưới của phế liệu Sao Việt sẽ giúp bạn hiểu rõ về đặc điểm, cách phân loại, quy trình sản xuất cũng như ứng dụng thực tế của hợp kim sắt trong đời sống. Hãy tham khảo ngay bài viết dưới đây để có nhiều thông tin hữu ích về hợp kim của sắt.
Hợp kim của sắt là gì?
Hợp kim của sắt (tiếng Anh: ferroalloy) kí hiệu (Fe) vật liệu chính là kim loại sắt cùng các thành phần khác như carbon (C), mangan (Mn), silic (Si), niken (Ni), crom (Cr), molypden (Mo),… Mục đích là để cải thiện các tính chất cơ học và vật lý của sắt nguyên chất, như độ bền, độ cứng, khả năng chống ăn mòn, khả năng chịu nhiệt và tính đúc.
Các hợp kim của sắt đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, từ xây dựng, sản xuất ô tô, đóng tàu cho đến chế tạo máy móc và đồ dùng gia dụng. Nhờ khả năng điều chỉnh tính chất thông qua việc thay đổi tỷ lệ các nguyên tố hợp kim, chúng ta có thể tạo ra vô vàn loại vật liệu phù hợp với từng mục đích sử dụng cụ thể.
Hợp kim của Sắt có những loại nào? Cùng tìm hiểu chi tiết nội dung dưới đây để biết thêm chi tiết những loại hợp kim được phế Liệu Sao Việt tổng hợp ngay dưới đây:
Phân loại chi tiết các hợp kim của sắt phổ biến hiện nay
Khi nhắc đến hợp kim của sắt, không thể không kể đến hai loại phổ biến nhất và có vai trò then chốt trong ngành công nghiệp: Gang và Thép dù cùng có nguồn gốc từ kim loại sắt, nhưng tỷ lệ carbon và các nguyên tố khác đã tạo nên sự khác biệt rõ rệt về tính chất và ứng dụng của chúng.
Gang
Gang là một trong những hợp kim của sắt được sử dụng rộng rãi nổi bật với khả năng đúc và giá thành phải chăng.
Khái niệm
Gang là hợp kim của sắt và carbon, với hàm lượng carbon lớn hơn 2.14% (thường từ 2.14% đến 6.67%). Ngoài ra, gang còn chứa một số nguyên tố khác như Silic (Si), Mangan (Mn), Lưu huỳnh (S), Phốt pho (P) với tỷ lệ nhỏ. Hàm lượng carbon cao khiến gang có độ cứng và khả năng chống mài mòn tốt, nhưng đổi lại là độ giòn cao và khó gia công bằng cách rèn hay cán.
Phân loại
Gang được phân loại chủ yếu dựa trên trạng thái của carbon trong hợp kim và cấu trúc vi mô, bao gồm:
- Gang xám(gray cast iron): Carbon tồn tại ở dạng graphit tự do (vảy), tạo nên bề mặt gãy có màu xám. Gang xám có độ bền nén cao, khả năng chịu mài mòn tốt và tính đúc tuyệt vời.
- Gang trắng(white cast iron): Có 3 loại gang trắng trước cùng tinh, cùng tinh, sau cùng tinh. Carbon tồn tại chủ yếu dưới dạng Cementit (Fe3C), tạo nên bề mặt gãy có màu trắng sáng. Gang trắng rất cứng và chịu mài mòn tốt, nhưng cực kỳ giòn và khó gia công. Thường dùng để sản xuất gang dẻo.
- Gang cầu ((ductile iron)): Carbon tồn tại ở dạng graphit hình cầu, giúp cải thiện đáng kể độ bền kéo, độ dẻo và khả năng chống va đập so với gang xám. Loại gang này có tính chất cơ học gần giống thép nhưng vẫn giữ được tính đúc tốt.
- Gang dẻo (malleable iron): Được sản xuất từ gang trắng thông qua quá trình ủ nhiệt đặc biệt để biến Cementit thành graphit dạng cụm, giúp gang có độ dẻo và độ dai nhất định.
Cách sản xuất ra gang
Gang được sản xuất chủ yếu trong lò cao, một quy trình luyện kim cổ điển nhưng vẫn rất hiệu quả:
- Bước 1 Nguyên liệu: Quặng sắt (thường là oxit sắt), than cốc (chất khử và cung cấp năng lượng), và chất trợ dung (đá vôi) được nạp vào lò cao.
- Bước 2 Khử quặng: Không khí nóng được thổi vào lò, đốt cháy than cốc, tạo ra khí CO. Khí CO này sẽ khử oxit sắt thành kim loại sắt nóng chảy.
- Bước 3 Tạo gang lỏng: Sắt nóng chảy hấp thụ carbon từ than cốc và các tạp chất khác. Hỗn hợp này cùng với xỉ (sản phẩm phụ từ chất trợ dung) sẽ chảy xuống đáy lò.
- bước 4 Tách gang và xỉ: Gang lỏng (nặng hơn) được tháo ra từ đáy lò, trong khi xỉ (nhẹ hơn) nổi lên trên và được tháo riêng. Gang lỏng này có thể được đúc thành thỏi (gang thỏi) để tái chế hoặc được vận chuyển trực tiếp đến các nhà máy thép để sản xuất.
Thép
Thép là hợp kim của sắt thường được tìm thấy trong vỏ trái đất linh hoạt và phổ biến nhất, là xương sống của nền công nghiệp hiện đại.
Khái niệm
Thép là hợp kim của sắt và carbon với hàm lượng carbon thấp hơn 2.14% (thường từ 0.002% đến 2.14%). Ngoài carbon, thép còn chứa một lượng nhỏ các nguyên tố khác như Mangan, Silic, Lưu huỳnh, Phốt pho. Điểm khác biệt quan trọng của thép so với gang là hàm lượng carbon thấp hơn, giúp thép có độ dẻo, độ dai, khả năng chịu kéo và dễ dàng gia công bằng các phương pháp như rèn, cán, kéo.
Phân loại
Thép có rất nhiều loại khác nhau, được phân loại dựa trên thành phần hóa học, cấu trúc và mục đích sử dụng:
Theo thành phần hóa học:
- Thép Carbon: Thành phần chủ yếu là sắt và carbon, cùng với một lượng nhỏ các nguyên tố khác. Tùy thuộc vào hàm lượng carbon, thép carbon được chia thành thép carbon thấp (thép mềm), thép carbon trung bình và thép carbon cao.
- Thép hợp kim: Ngoài sắt và carbon, còn chứa một lượng đáng kể các nguyên tố hợp kim khác như Crom, Niken, Molypden, Vanadi, Mangan, Silic để cải thiện tính chất. Ví dụ: thép không gỉ (Inox), thép công cụ, thép kết cấu hợp kim.
Cách sản xuất ra thép
Thép được sản xuất chủ yếu từ gang lỏng hoặc phế liệu sắt thép thông qua các quy trình luyện thép trong lò chuyển hoặc lò điện:
- Sản xuất thép từ gang lỏng (lò thổi oxy/lò chuyển): Gang lỏng từ lò cao được đưa vào lò thổi oxy (BOF – Basic Oxygen Furnace). Oxy tinh khiết được thổi vào để oxy hóa carbon và các tạp chất khác (Silic, Mangan, Phốt pho, Lưu huỳnh), làm giảm hàm lượng carbon và biến chúng thành xỉ. Quá trình này nhanh và hiệu quả.
- Sản xuất thép từ phế liệu (lò hồ quang điện – EAF): Lò hồ quang điện sử dụng nhiệt năng từ hồ quang điện để nung chảy phế liệu sắt thép và các vật liệu kim loại khác. Phương pháp này linh hoạt hơn, cho phép sản xuất thép từ phế liệu sắt thép tái chế, góp phần bảo vệ môi trường.
- Điều chỉnh thành phần: Sau khi quá trình luyện sơ bộ, thép lỏng được tinh luyện thêm, điều chỉnh thành phần hóa học bằng cách thêm các nguyên tố hợp kim cần thiết để đạt được tính chất mong muốn.
- Đúc và gia công: Thép lỏng sau đó được đúc thành phôi (billet, bloom, slab) và tiếp tục được gia công nóng (cán, rèn) hoặc gia công nguội để tạo ra các sản phẩm cuối cùng như thanh, tấm, ống, dây.
Các hợp kim của sắt dùng để làm gì?
Hợp kim của sắt là những vật liệu không thể thiếu trong mọi khía cạnh của đời sống và công nghiệp hiện đại. Từ những công trình kiến trúc đồ sộ đến vật dụng gia đình nhỏ bé, chúng đều có sự hiện diện của thép và gang.
Ứng dụng của thép trong đời sống
Với những tính chất vượt trội như độ bền kéo cao, khả năng chịu uốn dẻo và tính linh hoạt trong gia công, thép là vật liệu được ứng dụng rộng rãi nhất:
- Trong lĩnh vực xây dựng: Thép là cốt lõi của các công trình xây dựng, từ nhà ở dân dụng, tòa nhà cao tầng, cầu cống, đường ray xe lửa đến các nhà máy công nghiệp. Thép cây, thép tấm, dầm H, I, U…
- Công nghiệp ô tô và vận tải: Khung xe, động cơ, các bộ phận truyền động, vỏ xe đều sử dụng thép chuyên dụng để đảm bảo độ an toàn và hiệu suất. Ngành đóng tàu, sản xuất máy bay cũng phụ thuộc rất nhiều vào các loại thép hợp kim đặc biệt.
- Chế tạo máy: Các loại máy móc công nghiệp, thiết bị nông nghiệp, dụng cụ cơ khí đều có các bộ phận được làm từ thép để đảm bảo độ bền, độ cứng và khả năng chịu mài mòn.
- Đồ dùng gia dụng: Nồi, chảo, dao, kéo, các thiết bị điện tử, và nhiều vật dụng khác trong gia đình đều có thể chứa các thành phần từ thép, đặc biệt là thép không gỉ (Inox) vì khả năng chống ăn mòn và tính thẩm mỹ cao.
- Y tế và công nghệ cao: Thép không gỉ được dùng trong dụng cụ phẫu thuật, thiết bị y tế. Các loại thép đặc biệt còn được ứng dụng trong công nghệ vũ trụ, năng lượng hạt nhân.
Ứng dụng của gang trong đời sống
Gang tuy giòn hơn thép, nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng đúc tốt, chịu nén cao và chống mài mòn hiệu quả:
- Chế tạo máy và chi tiết máy: Các bộ phận có hình dạng phức tạp và yêu cầu độ cứng cao như thân máy, vỏ động cơ, bánh răng, trục khuỷu, mặt bích thường được đúc từ gang.
- Xây dựng và hạ tầng: Các loại ống dẫn nước, cống thoát nước, nắp cống, lan can, cột đèn trang trí thường được làm từ gang vì khả năng chịu lực nén và độ bền vững theo thời gian.
- Đồ dùng gia dụng và trang trí: Nồi gang, chảo gang, bếp lò, các chi tiết trang trí nội ngoại thất mang phong cách cổ điển thường được làm từ gang nhờ tính thẩm mỹ và khả năng giữ nhiệt tốt.
- Đối trọng: Do có tỷ trọng cao, gang thường được dùng làm đối trọng trong các thiết bị nâng hạ, máy móc công nghiệp.
Câu hỏi thường gặp (FAQ) về hợp kim sắt
Hiểu rõ về hợp kim của sắt sẽ giúp bạn đưa ra những lựa chọn đúng đắn, đặc biệt khi liên quan đến việc sử dụng hoặc thu mua phế liệu. Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp mà nhiều người quan tâm.
– Làm thế nào để phân biệt Inox 201 và 304 tại nhà?
Bạn có thể dùng nam châm để kiểm tra: Inox 201 hút nam châm nhẹ, còn Inox 304 hầu như không hút. Ngoài ra cũng có thể đùng dung dịch thử inox 201 có màu đỏ, còn 304 không màu. tính chống rỉ của Inox 304 sáng bóng hơn và chống gỉ tốt hơn so với Inox 201.
– Phế liệu sắt thép xây dựng có giá bao nhiêu?
Giá phế liệu sắt thép xây dựng dao động khoảng 7.000 – 13.000 đồng/kg, tùy vào loại sắt (sắt đặc, sắt vụn, sắt gỉ…) và tình trạng thu mua tại từng thời điểm. Để biết thêm thông tin chi giá bán sắt phế liệu nhanh chóng và chính vui lòng liên hệ hotline 0938 606 669.
– Gang và thép, loại nào đắt hơn khi bán phế liệu?
Thường thif phế liệu thép có giá cao hơn gang vì thép có độ bền tốt hơn và dễ tái chế hơn. Tuy nhiên, giá cụ thể còn phụ thuộc vào loại thép, gang và biến động thị trường.
Nếu bạn đang tìm kiếm một đơn vị thu mua các loại hợp kim sắt, thép, inox, gang uy tín, hãy lựa chọn Phế Liệu Sao Việt đối tác đáng tin tại Thành Phố Hồ Chí Minh và nhiều khu vực khác. Chúng tôi thu mua phế liệu tận nơi, báo giá nhanh, thanh toán linh hoạt và cam kết cân đo chuẩn, không ép giá. Với đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp và quy trình làm việc minh bạch, Phát Lộc luôn đặt lợi ích của khách hàng lên hàng đầu. Liên hệ ngay để được tư vấn và hỗ trợ nhanh chóng.
Trên đây là toàn bộ thông tin về hợp kim sắt, bao gồm khái niệm, phân loại và các ứng dụng thực tế trên thị trường. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu hơn về các loại hợp kim và xác định chính xác giá cần thanh lý. Nếu có thắc mắc cụ thể về các loại hợp kim, hãy liên hệ ngay cho Sao Việt qua hotline 0938 606 669.
Tôi là Nguyễn Lài – Biên tập viên Content tại Phế liệu Sao Việt. Tôi sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức bổ ích cùng các thông tin thị trường mới nhất trong lĩnh vực phế liệu toàn quốc. Hy vọng sẽ giúp bạn nắm rõ thị trường phế liệu, cập nhật mỗi ngày.
