Thép cacbon và thép hợp kim thấp được phân loại chủ yếu dựa trên thành phần hóa học của chúng, đặc biệt là hàm lượng cacbon và sự hiện diện của các nguyên tố hợp kim.

Phân loại thép carbon

Thép cacbon được Viện Sắt thép Hoa Kỳ (AISI) định nghĩa là thép không có hàm lượng yêu cầu tối thiểu đối với các nguyên tố hợp kim như crom, niken, molypden, v.v. và có giới hạn về các nguyên tố như mangan (tối đa 1,65%), silicon (tối đa 0,60%) và đồng (tối đa 0,60%)23.

Thép cacbon được phân loại thành bốn loại chính dựa trên hàm lượng cacbon:

• Thép cacbon thấp: Chứa tới khoảng 0,30% carbon (một số nguồn chỉ định lên đến 0,10% hoặc 0,15%). Nó có khả năng định hình cao, dẻo và được sử dụng trong các tấm thân xe ô tô, các sản phẩm dây, tấm thiếc và các ứng dụng kết cấu2578.

• Thép cacbon trung bình: Chứa khoảng 0,30% đến 0,60% carbon. Nó cung cấp sự cân bằng giữa sức mạnh và độ dẻo và được sử dụng cho trục, trục, bánh răng, rèn và các bộ phận ô tô2578.

• Thép cacbon cao: Chứa khoảng 0,60% đến 1,00% carbon. Nó rất chắc chắn và được sử dụng cho lò xo, dụng cụ cắt và dây có độ bền cao257.

• Thép cacbon cực cao: Chứa khoảng 1,25% đến 2,0% carbon. Nó có thể được ủ đến độ cứng lớn và được sử dụng cho các ứng dụng đặc biệt như dao, cú đấm và trục57.

Thép cacbon cũng có thể được phân loại theo các hoạt động khử oxy (có viền, có nắp, bán chết, tiêu diệt), ảnh hưởng đến các đặc tính của thép3.

Phân loại thép hợp kim thấp

Thép hợp kim thấp chứa các nguyên tố hợp kim bổ sung (chẳng hạn như niken, crom, molypden) với tổng số lượng thường từ khoảng 2% đến dưới 10% (dưới mức thép không gỉ)23.

Thép hợp kim thấp được phân thành bốn nhóm chính dựa trên thành phần và xử lý nhiệt:

• Thép tôi luyện và làm nguội carbon thấp: Chúng có độ bền năng suất cao (350 đến 1035 MPa), độ dẻo dai, độ dẻo, chống ăn mòn và khả năng hàn tốt. Ví dụ bao gồm HY-80 và HY-100, thường được sử dụng trong tấm, rèn và đúc23.

• Thép cường độ cực cao carbon trung bình: Thép kết cấu có cường độ năng suất vượt quá 1380 MPa, có nhiều dạng khác nhau như thanh, thanh, tấm và dây hàn23.

• Thép chịu lực: Được sử dụng cho vòng bi và ổ lăn, bao gồm thép cứng cacbon thấp và thép cứng cacbon cao, thường được chỉ định theo tiêu chuẩn SAE / AISI23.

• Thép crom-molypden chịu nhiệt: Thép hợp kim được thiết kế cho các ứng dụng nhiệt độ cao23.

Thép hợp kim thấp được thiết kế để cải thiện tính chất cơ học và chống ăn mòn trong khi vẫn duy trì khả năng định hình và khả năng hàn hợp lý56.

Tóm lại, thép cacbon chủ yếu được phân loại theo hàm lượng cacbon thành thép cacbon thấp, trung bình, cao và cực cao, trong khi thép hợp kim thấp được xác định bởi sự hiện diện của các nguyên tố hợp kim quan trọng và được phân loại thêm theo độ bền, xử lý nhiệt và các đặc tính cụ thể của ứng dụng2357.