Chương 5 THÉP CÁC BON 5.1 Ảnh hưởng của các nguyên tố đến tổ chức, cơ tính của thép các bon. 5.1.1 Tổng quan. Thép cácbon là hợp kim của sắt và cácbon với chứa lượng cácbon dưới 2,14%. Tuy nhiên do điều kiện nấu luyện nên có nhiều nguyên tố khác cũng có mặt trong thép. Chúng là các tạp chất thường có như Mangan (Mn), Silíc (Si), Phốt pho (P), lưu huỳnh (S), các tạp chất ẩn như hydrô (H), nitơ (N), ôxy (O), và các tạp chất ngẫu nhiên như crôm (Cr), nikel (Ni), vônfram (W), titan (Ti), molibden (B), vanadi (V),… Tất cả các loại nguyên tố kể trên có ở trong thép với lượng chứa nhỏ và ảnh hưởng không đáng kể đến tổ chức và tính chất của thép. Chính vì thế mà kể cả các nguyên tố có lợi đều được gọi là tạp chất. Cần lưu ý rằng nếu một hay một vài nguyên tố kể trên mà người ta cố ý cho vào thép với dụng ý nào đó thì chúng lại được gọi là nguyên tố hợp kim (sẽ được trình bày chi tiết trong phần thép hợp kim). Tóm lại ngoài sắt ra thành phần hóa học của thép cácbon thông thường bao gồm: C < 2%; Mn ≤ 0,5-0,8%; Si ≤ 0,3-0,6%; P ≤ 0,05-0,06%; S ≤ 0,05-0,06%. 5.1.2 Ảnh hưởng của nguyên tố cácbon. Trong tất cả nguyên tố, cácbon là nguyên tố quan trọng nhất, quyết định chủ yếu đến tổ chức và tính chất của thép cácbon (và cả đối với thép hợp kim). Sự thay đổi hàm lượng cácbon ảnh hưởng đến cơ tính của thép gồm giới hạn bền (σ b ), độ cứng (HB), độ giãn dài (δ), độ thắt tỉ đối (ψ) và độ dai va đập (a k ). Khi hàm lượng cácbon trong thép tăng, độ bền và độ cứng của thép tăng còn độ dẻo và độ dai va đập lại giảm. Tuy nhiên, độ bền của thép chỉ tăng lên và đạt tới giá trị cực đại khi hàm lượng của cácbon tăng lên tới khoảng giới hạn 0,8 tới 1,0%, vượt quá giới hạn này độ bền lại giảm đi. Cứ tăng 0,1% cácbon, trong thép độ cứng tăng thêm khoảng 20-25HB và giới hạn bền (σ b ) tăng thêm khoảng 60-80 MPa, nhưng độ giãn dài tương đối (δ) giảm đi khoảng 2-4%, độ thắt tỉ đối (ψ) giảm đi 1-5% và độ dai va đập (a k ) giảm đi khoảng 200 kJ/m 2 . Qui luật thay đổi này được giải thích như sau: − Các thép có hàm lượng cácbon thấp (≤ 0,25%) nói chung dẻo, mềm và độ bền, độ cứng thấp, hiệu quả hóa bền bằng nhiệt luyện như tôi và ram không cao, nên chúng được dùng chủ yếu làm các chi tiết cần qua dập nguội (là những sản phẩm cần 81 độ dẻo cao và không cần qua nhiệt luyện) và làm các kết cấu xây dựng. Muốn tăng hiệu qủa của nhiệt luyện của các thép này cần phải qua thấm cácbon lớp bề mặt. − Các thép với hàm lượng cácbon trung bình (0,3-0,5%) có cơ tính tổng hợp cao vì có sự hài hòa giữa độ bền, độ cứng, độ dẻo và độ dai. Các thép này thường được dùng làm các vật liệu kết cấu như các chi tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập cao như trục truyền lực, bánh răng,…. − Các thép có hàm lượng cácbon tương đối cao (0,55-0,7%) có độ cứng cao và giới hạn đàn hồi cao nhất nên thường được sử dụng làm các chi tiết đàn hồi như lò xo, nhíp. − Các thép có hàm lượng cácbon cao (≥ 0,7%) có độ cứng và tính chống mài moon cao, nên thường được dùng làm dụng cụ cắt gọt, dụng cụ đo, khuôn dập nguội, … Chú ý rằng, ngoài ảnh hưởng đến cơ tính, cácbon coi ảnh hưởng đến một số tính chất hóa lý của thép. Chẳng hạn khi hàm lượng cácbon tăng, mật độ (khối lượng riêng γ) cùng độ từ thẩm (µ) và khả năng chống ăn mòn của thép giảm đi còn điện trở (ρ) và lực khử từ (H c ) lại tăng lên. 5.1.3 Ảnh hưởng của các nguyên tố khác. Mangan (Mn): Nguyên tố mangan được cho vào thép cácbon khi tinh luyện ở dưới dạng fero mangan nhằm mục đích khử ôxy và lưu huỳnh. Khi hòa tan vào ferit mangan có tác dụng nâng cao độ bền, độ cứng của pha này, nên có làm tăng cơ tính của thép. Nhưng do lượng mangan trong thép cácbon nhỏ (thường dưới 0,8%) nên tác dụng này không đáng kể và tác dụng chủ yếu của nó chỉ để khử ôxy và hạn chế sự có mặt của lưu huỳnh. Silíc (Si): Nguyên tố silíc được cho vào nhiều loại thép nhằm khử ôxy triệt để hơn. Cũng như mangan, khi được hòa tan vào pha ferít, nguyên tố silic nâng cao độ bền và độ cứng cho pha này. Cũng do hàm lượng silíc trong thép cácbon còn nhỏ (thường dưới 0,6%) nên tác dụng hóa bền coi nhỏ và tác dụng chủ yếu của nó chỉ để khử ôxy. Phốt pho (P): Nguyên tố phốt pho dù ở dạng hòa tan trong ferít hay ở dạng liên kết Fe 3 P đều làm cho thép bị giòn, đặc biệt là ở trạng thái nguội do đó nó là nguyên tố có hại cần phải hạn chế ở dưới mức cho phép nào đó. Đối với thép cácbon thông thường hàm lượng cácbon nhỏ hơn 0,06%. Riêng đối với thép dễ cắt, để nâng cao khả năng bẻ gãy phoi, lượng phốt pho co thể cao tới 0,08-0,15%. Phốt pho có mặt trong thép từ các quặng hay từ nhiên liệu than trong quá trình luyện gang ban đầu. Lưu huỳnh (S): Tương tự như phốt pho, lưu huỳnh có mặt trong thép từ các quặng và đặc biệt là từ than khi nấu luyện gang. Cùng tinh (Fe + FeS) có nhiệt độ nóng chảy thấp khoảng 988 0 C nằm ở biên giới hạt dễ bị mềm và chảy khi nung nóng làm thép bị đứt ở biên giới hạt tạo hiện tượng phá hủy giòn, coi được gọi là dịn nóng. Vì vậy cần hạn chế hàm lượng nguyên tố có hại này trong thép dưới mức độ cho phép nào đó. Đối với thép thông thường hàm lượng lưu huỳnh thường phải nhỏ hơn 0,06%. Tuy nhiên đối với thép dễ cắt, để nâng cao hiện tượng gãy phoi, hàm lượng lưu huỳnh có thể lên tới 0,08 – 0,3%. 82 5.2 Phân loại thép các bon 5.2.1 Phân loại theo hàm lượng cácbon. Theo hàm lượng cácbon ở trong thép người ta chia thép cácbon ra làm bốn loại: - Thép cácbon thấp với hàm lượng cácbon nhỏ hơn 0,25%, - Thép cácbon trung bình với hàm lượng cácbon trong khoảng từ 0,25 – 0,5%, - Thép cácbon tương đối cao khi hàm lượng cácbon trên 0,5÷0.7%. - Thép cácbon cao khi hàm lượng cácbon trên 0,7%. 5.2.2 Phân loại theo chất lượng. Tùy thuộc vào chất lượng luyện kim, nghĩa là tùy theo mức độ đồng nhất của thành phần hóa học, của tổ chức và tính chất của thép và nhất là tùy theo hàm lượng các tạp chất có hại là phốt pho và lưu huỳnh có trong thép, người ta chia thép ra mấy loại sau: - Thép có chất lượng thường khi chứa tới 0,05%S và P thường dùng cho càc yêu cầu không cao như thép xây dựng thường. - Thép có chất lượng tốt khi chứa không quá 0,04%S và P dùng trong chế tạo máy thông dụng. - Thép có chất lượng cao khi chứa không quá 0,025%S và P. - Thép có chất lượng đặc biệt cao khi chứa không quá 0,015%S và 0,025%P. 5.2.3 Phân loại theo phương pháp khử ôxy. Theo mức độ khử ôxy người ta chia thép ra làm ba loại đó là thép sôi, thép lặng và thép nửa lặng Thép sôi là thép được khử ôxy không triệt để tức là chỉ dùng fero mangan là một loại chất khử không mạnh. Do vẫn coi FeO trong thép lỏng nên nó có thể tác dụng với cácbon theo phản ứng: FeO + C → Fe + CO↑ Khí CO bay lên làm cho mặt thép lỏng chuyển động giống như nó bị sôi vì thế loại thép này mang tên thép sôi. Do khí CO vẫn coi tạo thành ngay cả khi rót thép lỏng vào khuôn nên chúng tạo thành một số bọt khí trong thỏi thép đúc (Hình vẽ 5.1a). 83 Hình 5.1 Cấu tạo thỏi đúc: a)thép sôi và b) thép lặng. Trong quá trình cán nóng tiếp theo phần lớn các bọt khí này được hàn liền lại làm cho thép có độ sít chặt hơn. Thép lặng là loại thép được khử ôxy triệt để hơn do ngoài fero mangan, người ta coi sử dụng fero silíc và nhôm nên trong thép còn rất ít FeO vì thế mặt thép lỏng phẳng lặng và do đó chúng được gọi là thép lặng. Trong thỏi thép lặng hầu như không có bọt khí, không có sự phân lớp như thép sôi nhưng lại có lõm co khá lớn (Hình vẽ 5.1b). Thép lặng có chất lượng cao hơn thép sôi nhưng không kinh tế bằng vì phải cắt bỏ phần lõm co chiếm tới 10 – 15% trọng lượng của thỏi đúc và chi phí cho việc khử ôxy lớn. Trong thép lặng pha ferít có chứa nhiều silíc hơn (khoảng 0,15 – 0,30%) nên chúng cứng hơn so với thép sôi và chúng thích hợp cho công nghệ hàn. Thép lặng là loại thép tốt để làm phần lớn các chi tiết máy. Thép nửa lặng là loại trung gian giữa hai loại thép trên, chúng chỉ được khử ôxy bằng fero mangan và nhơm 5.2.4 Phân loại theo tổ chức tế vi: Căn cứ vào các tổ chức khác nhau trên giản đồ trạng thái Fe - Fe 3 C người ta phân thép ra làm ba loại: thép trước cùng tích, thép cùng tích và thép sau cùng tích.  Thép trước cùng tích. Thép trước cùng tích có hàm lượng các bon nhỏ hơn 0,8% (khoảng 0,10 ÷ 0,70) tức nằm về bên trái của điểm S có tổ chức gồm ferít và péclít (hình 5.2). Hình 5.2. Tổ chức tế vi thép trước cùng tích 0,6% C (x500 lần). 84 Khi lượng cácbon tăng lên thì tỷ lệ phần péclít mầu tối trong tổ chức của thép trước cùng tích tăng lên, còn ferít có mầu sáng lại giảm đi. Nếu hàm lượng cácbon quá ít (trong khoảng 0,02 ÷0,05%) có thể coi hợp kim này như thép nguyên chất với tổ chức hầu như toàn ferít tức là có màu sáng hoàn toàn. Tỉ lệ giữa peclit và ferít thay đổi theo thành phần của các bon chứa trong thép. − Với thép có các bon 0,1% thì phần tối tức peclít khoảng 1/8. − Với thép có các bon 0,4% thì phần tối tức peclít khoảng 1/2. − Còn với thép có các bon 0,6% thì phần tối tức peclít khoảng 3/4.  Thép cùng tích. Thép cùng tích là thép có thành phần 0,8% C (có thể xê dịch chút ít) ứng với điểm S có tổ chức chỉ gồm có peclít. Hình 5.3 Tổ chức tế vi của peclít tấm (a) và péclít hạt (b) (x 500 lần)  Thép sau cùng tích. Thép sau cùng tích có thành phần trên 0,80% C (nhưng thường chỉ tới 1,5% C, cá biệt có thể tới 2,0 ÷ 2,2%) ứng với bên phải của điểm S. Thép sau cùng tích có tổ chức peclít và xementít thứ hai ở dạng lưới mầu sáng như được trình bày trên hình 5.4. Hình 5.4. Tổ chức tế vi thép sau cùng tích 1,2 %C (x500 lần). Cần lưu ý rằng: 85 − Thép trước cùng tích có tổ chức ferít - peclít cần phân biệt ferít trước cùng tích được tạo thành trước khi xảy ra phản ứng cùng tích và ferít của cùng tích được tạo thành trong phản ứng cùng tích. Rõ ràng là ferít trước là độc lập có dạng hạt còn loại sau là dạng hỗn hợp nằm xen kẽ lẫn với xementít trong peclít. − Tương tự, với thép sau cùng tích, cũng cần phân biệt hai loại xementít. Xementít thứ hai được tạo thành sau cùng tích và xementít cùng tích nằm trong peclít. 5.2.5 Phân loại theo công dụng, Theo công dụng thép cácbon được chia làm bốn nhóm chính: thép cán nóng thông dụng, thép kết cấu, thép dụng cụ, và thép có công dụng riêng. Đây là cách phân loại thường được sử dụng nhất nên chúng sẽ được trình bày sâu hơn trong phần ký hiệu thép cácbon. 5.3 Ký hiệu và công dụng của thép các bon 5.3.1 Thép cán nóng thông dụng. Phân nhóm A : chỉ qui định về cơ tính của thép mà không qui định về thành phần hóa học. Ký hiệu CTxx, xx là chỉ số giới hạn bền tối thiểu theo Kg/mm 2 . Phân nhóm này gồm 8 mác chính CT31, CT33, CT34, CT38, CT42, CT51, CT52, CT61. Bảng 5.1 Thép cácbon thông dụng chất lượng thường, phân nhóm A. Mác thép Giới hạn bền σ b (MPa) Giới hạn chảy σ 0,2 (MPa) Độ giãn dài tương đối δ 5 (%) CT31 CT33 CT 34 CT 38 CT 42 CT 51 CT 61 ≥ 310 320 – 420 340 – 440 380 – 490 420 – 540 500 - 640 ≥ 600 - - 200 210 240 260 300 20 31 29 23 21 17 12 Phân nhóm B. Phân nhóm B chỉ qui định về thành phần hóa học mà không qui định về cơ tính. Thép thuộc phân nhóm này có thêm chữ B trước chữ CT như bảng 5.2.Ký hiệu BCTxx. Thành phần hóa học phải tra bảng mới biết được. Bảng 5.2 Thép Các bon thông dụng chất lượng thường, phân nhóm B. Mác Các bon mangan Hàm lượng silíc S % P % 86 Sôi Nửa lặng Lặng Không quá BCT31 BCT33 BCT34 BCT38 BCT42 BCT51 BCT61 ≤ 0,23 0,06 – 0,12 0,09 – 0,15 0,14 – 0,22 0,18 – 0,27 0,28 – 0,37 0,38 – 0,49 - 0,25 – 0,50 0,25 – 0,50 0,30 – 0,65 0,40 – 0,70 0,50 – 0,80 0,50 – 0,80 - 0,05 0,05 0,07 0,07 - - - 0,05 – 0,17 0,05 – 0,17 0,05 – 0,17 0,05 – 0,17 0,05 – 0,17 0,05 – 0,17 - 0,12 – 0,30 0,12 – 0,30 0,12 – 0,30 0,12 – 0,30 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 0,06 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,06 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 Phân nhóm C. Phân nhóm C được qui định chặt chẽ cả về cơ tính và thành phần hóa học. Qui định cơ tính giống như nhóm A và qui định thành phần hóa học giống nhóm B. Phân nhóm thép này được ký hiệu bằng cách thêm chữ C trước chữ CT. Chẳng hạn mác thép CCT31s có cơ tính tương tự như CT31s và có thành phần hóa học giống như BCT31s. 5.3.2 Thép kết cấu. Bảng 5.3 Thành phần hóa học và cơ tính của nhóm thép kết cấu cácbon chất lượng tốt. Mác thép Các bon % Mangan % Cơ tính sau thường hóa HB sau ủ a k kJ/m 2 σ b Mpa σ 0,2 Mpa δ 5 % ψ % HB ≥ ≤ ≥ C8 0,05 – 0,12 0,35 – 0,65 320 200 33 60 131 – – C10 0,07 – 0,14 0,35 – 0,65 340 210 31 55 143 – – C15 0,12 – 0,19 0,35 – 0,65 380 230 27 55 149 – – C20 0,17 – 0,24 0,35 – 0,65 420 250 25 50 163 – – C25 0,22 – 0,30 0,50 – 0,80 460 280 23 50 170 – 900 C30 0,27 – 0,35 0,50 – 0,80 500 300 21 45 179 – 800 C35 0,32 – 0,40 0,50 – 0,80 540 320 20 45 207 – 700 C40 0,37 –0,45 0,50 – 0,80 580 340 19 40 217 187 600 C45 0,42 – 0,50 0,50 – 0,80 610 360 16 40 229 197 500 C50 0,47 – 0,55 0,50 – 0,80 640 380 14 35 241 207 400 87 C55 0,52 – 0,60 0,50 – 0,80 660 390 13 – 255 217 – C60 0,57 – 0,65 0,50 – 0,80 690 410 12 35 255 217 – C65 0,62 – 0,70 0,50 – 0,80 710 420 10 30 255 229 – C70 0,67 – 0,75 0,50 – 0,80 730 430 9 30 269 229 – C75 0,72 – 0,80 0,50 – 0,80 1100 900 7 30 285 241 – C80 0,77 – 0,85 0,50 – 0,80 1100 950 6 30 285 241 – C85 0,82 – 0,90 0,50 – 0,80 1100 1000 6 30 302 255 – Thép kết cấu cácbon được dùng chủ yếu để chế tạo các chi tiết máy nhỏ hoặc trung bình hoặc các chi tiết lớn không quan trọng. Trong số đó có rất nhiều chi tiết chịu lắp ghép đòi hỏi có cơ tính tổng hợp cao. Thép này được ký hiệu bằng chữ C với các chỉ số chỉ phần vạn cácbon. 5.3.3 Thép xây dựng. Các kết cấu thép trong xây dựng có mối liên kết bằng phương pháp hàn và các phương pháp khác gồm có XCT34, XCT38, XCT42, XCT52 với các con số chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu (kG/mm 2 ). Thí dụ thép có mác XCT52 là lọai thép dùng trong xây dựng có độ bền kéo tối thiểu là 52kG/mm 2 . Thành phần hóa học của nhóm thép xây dựng này như sau: C < 0,22%; Mn < 0,85%; Si = 0,15 - 0,30%; Al < 0,02%; coi P < 0,05% và S<0,05%. 5.3.4 Thép dụng cụ cácbon. Thép cácbon dụng cụ thuộc loại thép có chất lượng tốt và chất lượng cao với hàm lượng cácbon thường cao trên 0,70% và được qui định khá chặt chẽ về thành phần hóa học nhất là hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho. Theo TCVN 1822 – 76 nhóm thép này được ký hiệu bằng chữ CD (chữ C nghóa là thép cácbon, D là dụng cụ) với con số tiếp sau chỉ hàm lượng cácbon trung bình tính theo phần vạn. Bảng 5.4 Một số thép cácbon dụng cụ. Mác thép Các bon % Silíc % Mangan % P % S % HB sau ủ CD70 CD 80 CD 90 CD100 CD110 0,65 – 0,74 0,75 – 0,84 0,85 – 0,94 0,95 – 1,04 1,05 – 1,14 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 0,20 – 0,40 0,20 – 0,40 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 ≤ 0,035 ≤ 0,035 ≤ 0,035 ≤ 0,035 ≤ 0,035 0,03 ≤ 0,03 ≤ 0,03 ≤ 0,03 ≤ 0,03 187 187 192 197 207 88 Dao cắt năng suất thấp là những loại dao cắt mà tốc độ cắt chỉ khoảng 5 – 10 m/phút. Để chế tạo các loại dụng cụ cắt này người ta thường sử dụng tháp hợp kim thấp hay thép dụng cụ cácbon loại CD70, CD80, … CD 130. Những loại thép này sau khi tôi và ram thấp có thể đạt độ cứng đến 60HRC đủ để đảm bảo cắt gọt. Các thép sau cùng tích, ngồi tổ chức máctenxít coi có xêmentít thứ hai nên có tính chống mài mịn cao hơn thép trước cùng tích và thép cùng tích. Nhược điểm cơ bản nhất của thép cácbon là có độ thấm tơi thấp nên chỉ thích hợp làm dao cắt nhỏ, hình dạng đơn giản. Đặc biệt thép cácbon có tính cứng nóng thấp nên chỉ có thể làm dụng cụ cắt gọt với tốc độ thấp không quá 5 m/phút và dụng cụ cầm tay) 5.3.5 Thép có công dụng riêng.  Thép đường ray Như chúng ta đã biết, đường ray xe lửa cần có độ bền và tính chống mài mòn cao. Chúng được dùng với khối lượng rất lớn nên thường có nhà máy chế tạo đường ray riêng. Thép để làm đường ray là loại thép cácbon chất lượng cao với hàm lượng cácbon và mangan tương đối cao (vào khoảng 0,50 – 0,80% cácbon và 0,60 – 1,0% mangan). Hàm lượng tạp chất có hại như phốt pho và lưu huỳnh được khống chế khá chặt chẽ. Cụ thể lưu huỳnh dưới 0,05% còn phốt pho dưới 0,04%. Những đoạn đường ray hỏng có thể tận dụng để chế tạo các chi tiết và dụng cụ cầm tay như đục, dao, nhíp và các dụng cụ gia công gỗ…  Dây thép Dây thép được sản xuất tại các nhà máy luyện kim bằng cách kéo nguội. Tùy thuộc vào thành phần cácbon có trong thép và mức độ biến dạng mà các loại dây thép có cơ tính khác nhau. Dây thép cácbon thấp, thường được mạ tráng kẽm hay thiếc để chống ăn mòn trong khí quyển, được dùng làm dây điện thoại và dây thép sử dụng trong sinh hoạt. Dây thép cácbon với hàm lượng cácbon khoảng 0,50 – 0,70% được dùng để cuốn thành các loại lò xo tròn. Trong thực tế người ta bện các sợi dây thép nhỏ được kéo nguội có độ bền cao lại với nhau thành các loại dây cáp có độ bền rất cao dùng trong kỹ thuật.  Thép lá để dập nguội. Thép lá dùng để dập nguội địi hỏi phải có tính dẻo cao, nhất là với những chi tiết dập sâu. Chúng thường được chế tạo ở dạng tấm mỏng, lá và chứa hàm lượng cácbon và silíc rất thấp. Hàm lượng cácbon chỉ 0,05 – 0,2% và hàm lượng silíc chì 0,07 – 0,17%. Tổ chức chủ yếu của thép lá dập nguội là ferít một pha rất dẻo và chúng thường là thép sôi. Ví dụ C5s, C8s, C15s, v.v. Để tăng khả năng chống ăn mòn trong khí quyển, các tấm thép lá mỏng thường được tráng thiếc - chúng có tên gọi là sắt tây, hoặc có thể được tráng kẽm – được gọi là tôn tráng kẽm. 89 5.4 Ưu và nhược điểm của thép các bon 5.4.1 Ưu điểm Thép cácbon được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong đời sống sinh hoạt do chúng có những ưu điểm cơ bản sau: − Do dễ nấu luyện và không sử dụng các nguyên tố hợp kim đắt tiền nên thép cácbon rất rẻ. − So với thép hợp kim thì thép cácbon có tính công nghệ tốt hơn như dễ đúc, dễ hàn, dễ gia công áp lực như rèn, dập kéo sợi cũng như dễ gia công cắt gọt. − Có cơ tính nhất định đủ cho các chi tiết nhỏ, trung bình và không quan trọng. Sau khi t ôi, độ cứng của thép cácbon cũng rất cao không thua kém gì thép hợp kim có hàm lượng cácbon tương đương. 5.4.2 Nhược điểm Tuy nhiên, về các mặt khác so với thép hơp kim, thép cácbon có những nhược điểm sau: − Thép cácbon ở trạng thái thường hóa và trạng thái ủ có độ bền thấp, giới hạn đàn hồi không vượt quá 700MP mặc dù để đạt được giới hạn bền này độ dẻo và độ dai cũng đã giảm đi mạnh. − Thép cácbon có độ thấm tôi thấp nên hiệu qủa hoá bền không cao,ảnh hưởng xấu đến độ bền, đặc biệt với tiết diện lớn. − Thép cácbon thấp giữ được độ bền và độ cứng ở nhiệt độ không cao, thường chỉ tới 180 – 220 0 C vì thế chúng không được dùng làm dụng cụ cắt tốc độ nhanh và các chi tiết làm việc ở nhiệt độ cao. − Không có các tính chất vật lý, hóa học đặc biệt như cứng nóng, chống ăn mòn… 90 . loại thép các bon 5.2.1 Phân loại theo hàm lượng cácbon. Theo hàm lượng cácbon ở trong thép người ta chia thép cácbon ra làm bốn loại: - Thép cácbon thấp. Chương 5 THÉP CÁC BON 5.1 Ảnh hưởng của các nguyên tố đến tổ chức, cơ tính của thép các bon. 5.1.1 Tổng quan. Thép cácbon là hợp kim của sắt và cácbon