Tại sao cần nhiệt luyện thép kết cấu trước khi đưa vào sử dụng?

Thép kết cấu là loại thép được dùng để chịu lực của các công trình xây dựng sử dụng thép. Ngành xây dựng thường sử dụng rộng rãi loại kết cấu này đặc biệt là trong các công trình kiến trúc lớn bởi sự hiệu quả của nó. Vậy tại sao chúng ta cần nhiệt luyện thép kết cấu trước khi đưa vào sử dụng trong các công trình?

Nhiệt luyện là gì?

Là thép được nung nóng đến một nhiệt độ xác định, giữ nhiệt độ tại đó trong một thời gian thích hợp rồi ngay lập tức làm nguội với tốc độ quy định để làm thay đổi tổ chức tế vi rồi sau đó thay đổi cơ tính của  thép theo ý muốn.

Bằng cách thay đổi cấu trúc bên trong mà không làm thay đổi hình dáng và kích thước của chi tiết. Nhiệt luyện chỉ làm thay đổi tính chất của vật liệu (chủ yếu là vật liệu kim loại).

Công dụng: thép kết cấu có cơ tính rất cao sau khi nhiệt luyện.

+ Tính chống mài mòn của thép tăng lên nhiều lần nhờ nhiệt luyện.

+ Đảm bảo yêu cầu về độ dẻo và độ dai mà còn làm tăng độ bền, độ cứng, tính chống mài mòn của thép kết cấu (gang).

+ Cải thiện tính công nghệ: nâng cao năng suất và cải thiện tính công nghệ.

Nhiệt luyện là phương pháp có ảnh hưởng quyết định tới tuổi thọ của các sản phẩm thép kết cấu. Thép kết cấu càng chính xác, yêu cầu cơ tính càng cao thì số lượng chi tiết cần nhiệt luyện càng nhiều. Đối với các nước công nghiệp phát triển, để đánh giá trình độ ngành chế tạo cơ khí phải căn cứ vào trình độ nhiệt luyện, bởi vì dù gia công cơ khí chính xác nhưng nếu không qua nhiệt luyện hoặc chất lượng nhiệt luyện không đảm bảo thì tuổi thọ của chi tiết cũng không cao và mức độ chính xác của máy móc, của thép kết cấu không còn giữ được theo yêu cầu.

Nhiệt luyện không những có ý nghĩa kinh tế rất lớn trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm, thép kết cấu (để kéo dài thời gian làm việc; nâng cao độ bền lâu của công trình, máy móc thiết bị…) mà còn là thước đo để đánh giá trình độ phát triển khoa học, kĩ thuật của mỗi đất nước.

Các tác dụng chủ yếu của nhiệt luyện thép kết cấu

Tăng độ cứng, tính chịu ăn mòn, độ dẻo dai và độ bền của thép kết cấu

Mục tiêu của SX thép kết cấu là SX ra các thép kết cấu bền hơn, nhẹ hơn, khoẻ hơn với các tính năng tốt hơn. Để đạt được điều đó không thể không sử dụng thành quả của nhiệt luyện thép kết cấu.

Bằng những phương pháp nhiệt luyện thép kết cấu thích hợp như tôi + ram, tôi bề mặt, thấm cacbon – nitơ,…độ bền và độ cứng của thép kết cấu có thể tăng lên từ ba đến sáu lần, nhờ đó có thể dẫn tới rất nhiều điều có lợi như sau:

– Độ bền của thép kết cấu tăng lên do hệ số an toàn cao không gãy vỡ. Trong nhiều trường hợp thép nhanh hỏng còn là do bị ăn mòn quá mạnh, nâng cao độ cứng, tính chống mài mòn cũng có tác dụng này.

– Máy bằng thép hay thép kết cấu có thể nhẹ đi, điều này dẫn đến tiết kiệm kim loại (hạ giá thành), năng lượng (nhiên liệu) khi vận hành.

– Tăng sức chịu tải của kết cấu (cầu, nhà, xưởng…), điều này dẫn tới các hiệu quả kinh tế – kĩ thuật lớn.

Như thường thấy, chất lượng của thép kết cấu, phụ thuộc rất nhiều vào cách sử dụng vật liệu và nhiệt luyện thép kết cấu. Những thép kết cấu tốt không thể không sử dụng vật liệu tốt (một cách hợp lý, đúng chỗ) và nhiệt luyện bảo đảm.

Nhiệt luyện thép kết cấu trong nhà máy cơ khí

Bộ phận nhiệt luyện không lớn và thường đặt tập trung,  ở các nhà máy cơ khí với quy mô nhỏ và trung bình. Phôi thép được chuyển tới các phân xưởng cắt gọt, dập và sau khi nhiệt luyện kết thúc các chi tiết  quan trọng của thép hình (cần cứng và bền cao) được đưa qua mài hay thẳng đến lắp ráp sau khi nhiệt luyện sơ bộ. Vì sản lượng thấp cách sắp xếp như vậy có nhiều nhược điểm, song không thể khác. Ở các nhà máy cơ khí có quy mô lớn và rất lớn, các chi tiết thép kết cấu được gia công hoàn chỉnh từ khâu đầu đến khâu cuối trên dây chuyền cơ khí hoá hoặc tự động hoá trong đó bao gồm cả nguyên công nhiệt luyện.

Do vậy nguyên công nhiệt luyện thép kết cấu ở đây cũng phải được cơ khí hoá thậm chí tự động hoá và phải chống nóng, độc để không có ảnh hưởng xấu đến bản thân người làm nhiệt luyện cũng như cả dây chuyền sản xuất cơ khí. Cách sắp xếp chuyên môn hoá cao như vậy đảm bảo chất lượng sản phẩm và lựa chọn phương án tiết kiệm được năng lượng.

Các nhà máy cơ khí có thể xem xét tuỳ thuộc vào mức độ sản xuất của đơn vị mình ra sao mà lựa chọn quy mô của phân xưởng nhiệt luyện thép kết cấu sao cho phù hợp và tiết kiệm nhất nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng của sản phẩm.

Trên đây là lí giải của việc tại sao cần nhiệt luyện thép kết cấu. Hi vọng bài viết của chúng tôi sẽ giúp ích cho bạn.