Thép Ống, Hộp

Phân Tích Kỹ Thuật Toàn Diện: Thép Ống và Hộp (Đen & Mạ Kẽm)

Thép ống (tiết diện tròn) và thép hộp (tiết diện vuông, chữ nhật) là các sản phẩm thép kết cấu có tiết diện rỗng (Hollow Structural Sections - HSS). Đây là những vật liệu cực kỳ phổ biến và linh hoạt, được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực xây dựng, cơ khí và dân dụng. Chất lượng, độ bền và tuổi thọ của sản phẩm được quyết định bởi quy trình sản xuất và loại bề mặt hoàn thiện.

Bài viết này sẽ cung cấp một tài liệu phân tích chuyên sâu về quy trình sản xuất, đặc tính kỹ thuật của hai dòng sản phẩm chính: thép đen và thép mạ kẽm.

1. Quy Trình Sản Xuất Cốt Lõi: Công Nghệ Hàn Cao Tần (ERW)

Phần lớn các sản phẩm thép ống, hộp trên thị trường hiện nay được sản xuất bằng công nghệ hàn điện trở cao tần (Electric Resistance Welding - ERW). Đây là một quy trình tự động hóa cao, tạo ra các sản phẩm có chất lượng đồng đều và năng suất lớn.

Xả băng từ thép cuộn: Nguyên liệu đầu vào là các cuộn thép (thép đen hoặc thép đã mạ kẽm). Cuộn thép được xả ra thành một dải phẳng liên tục.

Định hình: Dải thép được đưa qua một hệ thống gồm nhiều cặp trục cán. Các cặp trục này sẽ uốn cong dải thép một cách từ từ và liên tục để tạo thành biên dạng tròn hoặc vuông, chữ nhật theo yêu cầu. Tại giai đoạn này, hai mép của dải thép gần như chạm vào nhau nhưng chưa được hàn.

Hàn cao tần: Một dòng điện có tần số cực cao được truyền vào hai mép của ống thép. Điện trở của vật liệu tại hai mép sẽ sinh ra nhiệt lượng cực lớn, làm nóng chảy các mép thép đến trạng thái hàn. Ngay sau đó, một hệ thống con lăn ép sẽ ép chặt hai mép nóng chảy lại với nhau, tạo thành một mối hàn bền chắc mà không cần sử dụng bất kỳ vật liệu hàn bổ sung nào.

Hoàn thiện: Ống thép sau khi hàn được làm nguội, đi qua các trục cán định cỡ để đảm bảo kích thước chính xác và được cắt theo chiều dài tiêu chuẩn (thường là 6m). Sản phẩm cơ bản sau quá trình này chính là thép ống, hộp đen.

2. Phân Tích Đặc Tính Các Loại Bề Mặt

Loại bề mặt hoàn thiện là yếu tố kỹ thuật quan trọng nhất, quyết định đến khả năng chống ăn mòn và môi trường làm việc của sản phẩm.

Thép Đen (Black Steel)

Đây là sản phẩm ở dạng nguyên bản sau quá trình sản xuất ERW. Bề mặt của nó có màu xanh đen đặc trưng, là một lớp oxit sắt mỏng hình thành trong quá trình gia công và làm nguội. Để chống gỉ sét trong quá trình lưu kho và vận chuyển, bề mặt thép đen thường được phủ một lớp dầu bảo vệ mỏng. Đặc tính kỹ thuật của thép đen là bề mặt kim loại thô, là nền tảng lý tưởng cho các quá trình sơn phủ, sơn tĩnh điện hoặc mạ kẽm sau này.

Thép Mạ Kẽm (Galvanized Steel)

Đây là sản phẩm thép đen đã trải qua một quá trình xử lý bề mặt để tăng cường khả năng chống ăn mòn. Có hai phương pháp chính:

Mạ Kẽm Nhúng Nóng: Đây là phương pháp phổ biến và cho chất lượng tốt nhất. Thép ống, hộp đen sau khi được làm sạch hoàn toàn bề mặt sẽ được nhúng toàn bộ vào một bể kẽm nóng chảy. Kẽm sẽ phản ứng với thép nền, tạo ra một lớp hợp kim kẽm-sắt có liên kết luyện kim bền chắc và phủ đều trên cả bề mặt trong và ngoài của sản phẩm. Lớp mạ kẽm nhúng nóng rất dày, cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội trong nhiều năm.

Thép Tôn Mạ Kẽm: Sản phẩm được sản xuất từ phôi liệu là tôn cuộn đã được mạ kẽm sẵn. Bề mặt của loại này cũng có khả năng chống gỉ tốt, nhưng lớp mạ thường mỏng hơn và đường hàn sẽ không có lớp mạ bảo vệ.

3. Bảng Tra Quy Cách và Độ Dày Tiêu Chuẩn

Quy Cách Thép Ống Tròn Tham Khảo

Quy Cách Thép Hộp Vuông Tham Khảo

4. Các Tiêu Chuẩn Sản Xuất Phổ Biến

Chất lượng của thép ống, hộp được đảm bảo thông qua việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia.

ASTM A500 (Mỹ): Tiêu chuẩn hàng đầu cho thép kết cấu carbon dạng ống hàn và ống đúc có hình dạng và không có hình dạng.

ASTM A53 (Mỹ): Tiêu chuẩn cho các loại ống thép đen và mạ kẽm nhúng nóng, dạng hàn và không hàn.

JIS G3444 (Nhật Bản): Tiêu chuẩn cho ống thép carbon dùng cho kết cấu chung.

JIS G3466 (Nhật Bản): Tiêu chuẩn cho ống thép hộp vuông dùng cho kết cấu chung.

TCVN 3783:1983: Tiêu chuẩn Việt Nam cho ống thép hàn.