Giới Hạn Bền Của Thép – Ý Nghĩa Và Công Thức Tính

Trong lĩnh vực công nghiệp chế tạo và xây dựng, thép là vật liệu không thể thiếu. Hiện nay, tính đến thời điểm hiện tại, thép đã trở thành một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất và khó có thể thay thế. Tính toán giới hạn bền của thép trong quá trình sản xuất vật liệu là một yếu tố quan trọng đảm bảo đáp ứng yêu cầu kỹ thuật khi thực hiện công trình và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Cùng Tôn Thép Mạnh Tiến Phát tìm hiểu kỹ hơn về giới hạn bền của thép trong bài viết dưới đây.

Định nghĩa giới hạn bền của thép

Giới hạn bền của thép là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực vật liệu xây dựng. Đây là giá trị ứng suất lớn nhất mà thép có thể chịu được trước khi bị đứt hoặc hỏng. Thông số này giúp xác định khả năng chịu tải của vật liệu và đảm bảo tính an toàn trong quá trình sử dụng. Việc hiểu rõ giới hạn bền của thép là một yếu tố quan trọng để thiết kế và xây dựng các công trình một cách chính xác và hiệu quả. Cùng Tôn Thép MTP đọc ngay thông tin phía dưới để biết thêm chi tiết.

1/ Nguyên lý giới hạn bền 

Để xác định giới hạn bền của thép, quá trình thử nghiệm thường tập trung vào đặc điểm của vùng biến dạng dẻo. Trong giai đoạn này, vật liệu thép trở nên dẻo và có khả năng chịu mở rộng đến điểm biến dạng vĩnh viễn. Khi loại bỏ tải trọng, thép không thể phục hồi lại hình dạng và kích thước ban đầu.

Trong vùng biến dạng dẻo, vật liệu thử nghiệm chống lại sự kéo dài phi tuyến, dẫn đến tăng đáng kể lực cản. Hiện tượng này được gọi là làm cứng cơ học hoặc làm cứng nguội. Trong quá trình này, cấu trúc tinh thể trong cấu trúc vi mô của vật liệu thép trải qua biến dạng và tái tổ chức vĩnh viễn. 

Kết quả cuối cùng là vật liệu thử nghiệm trở nên cứng hơn, làm giảm lực điện trở hoặc biến dạng. Giới hạn bền của thép thường cao hơn khoảng 1,5 – 2 lần so với giới hạn chảy, đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo tính bền và an toàn của vật liệu thép trong các ứng dụng công nghiệp và xây dựng.

2/ Ứng dụng thép dựa vào giới hạn bền

Giới hạn bền của thép quyết định nhiều đến ứng dụng của chúng trong đời sống. Dưới đây là một số ví dụ về việc ứng dụng dựa vào giới hạn bền của thép:

• Sử dụng để chịu lực kéo và chịu tải trọng trong việc xây dựng các cầu, tòa nhà và công trình.
• Có khả năng chịu đựng va chạm và tải trọng lớn, nên được sử dụng trong việc sản xuất ô tô, máy bay và các phương tiện vận chuyển khác.
• Độ bền tốt và khả năng chống ăn mòn cao, nên được sử dụng trong việc xây dựng và bảo vệ thân tàu.
• Độ cứng cao được sử dụng trong việc chế tạo đồ gia dụng như nồi, chảo, tủ lạnh, máy giặt,..
• Khả năng chịu được áp lực cao và chống ăn mòn, nên được sử dụng trong việc xây dựng và vận hành các nhà máy lọc dầu, giàn khoan dầu khí.

3/ Công thức tính giới hạn bền của thép

Công thức:

δ = F/ A

Trong đó:

F(N): lực kéo đứt vật liệu

A(mm2): thiết diện của vật liệu

Giới hạn chảy và giới hạn bền của thép có gì khác nhau?

Giới hạn bền của một vài loại thép thông dụng

Thép là sản phẩm không thể thiếu trong ngành xây dựng và công nghiệp hiện nay. Được sử dụng rộng rãi trong các công trình và dự án, thép đáp ứng được yêu cầu cao về chất lượng, độ bền và tính ứng dụng. Tuy nhiên, việc lựa chọn giới hạn bền của thép cho từng yêu cầu cụ thể là một thách thức đối với nhiều người. Vì vậy, Tôn Thép MTP đồng hành cùng bạn để tìm hiểu về giới hạn bền của các loại thép phổ biến trên thị trường, từ đó giúp bạn có sự lựa chọn đúng đắn và hiệu quả cho công trình của mình.

1/ Thép CT3

Giới hạn bền của thép CT3 nằm trong khoảng từ 373 đến 481 MPa.

Độ bền chảy của thép CT3 phụ thuộc vào độ dày của nó.

• Độ dày của thép CT3 dưới 20mm, độ bền chảy là 245 N/mm2. 
• Độ dày từ 20mm đến dưới 40mm, độ bền chảy là 235 N/mm2. 
• Độ dày từ 40mm đến dưới 100mm, độ bền chảy là 226 N/mm2
• Độ dày lớn hơn 100mm, độ bền chảy là 216 N/mm2.

Tham khảo bảng báo giá thép tấm CT3 mới nhất

2/ Thép C45

Giới hạn bền của thép C45 được quy định theo các chỉ số sau:

• Độ bền đứt (σb): 610 MPa
• Độ bền uốn (σc): 360 MPa
• Độ giãn dài tương đối (δ): 16%
• Độ cứng HRC: 23

Thép C45 có độ cứng HRC là 23 trong điều kiện thường. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đòi hỏi độ cứng cao hơn, phương pháp tôi Ram được sử dụng để tăng độ cứng của thép.  

Xem thêm bảng báo giá thép tấm C45 mới nhất

3/ Thép SS400

Độ bền kéo của thép trong khoảng từ 400 đến 510 MPa.

Giới hạn bền của thép SS400 phụ thuộc vào độ dày của nó. 

• Đối với thép có độ dày ≤ 16mm, giới hạn chảy là 245 MPa. 
• Đối với thép có độ dày từ 16mm đến 40mm, giới hạn chảy là 235 MPa. 
• Đối với loại thép có độ dày lớn hơn 40mm, giới hạn chảy là 215 MPa.
• Độ giãn dài tương đối (denta5) được phân chia theo độ dày của thép.

Giá thép tấm SS400 mới tại đây

Bảng tra giới hạn bền của cốt thép

Phân loại thép trên thị trường

Thép được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí, tuy nhiên hai tiêu chí quan trọng nhất là thành phần hóa học và hình dạng của thép. Cách phân loại này giúp khách hàng chọn lựa và sử dụng những loại thép phù hợp cho từng mục đích và yêu cầu kỹ thuật cụ thể. Cùng Tôn Thép MTP tìm hiểu ngay thông tin bên dưới.

1/ Theo hàm lượng carbon

Các loại thép được phân chia dựa trên hàm lượng carbon, gồm:

• Thép carbon thấp có hàm lượng carbon ≤ 0,25%
• Thép cacbon trung bình có hàm lượng carbon từ 0,25 đến 0,6%. 
• Thép carbon cao có hàm lượng carbon từ 0,6 đến 2%. 

Sự thay đổi hàm lượng cacbon ảnh hưởng đến tính chất của thép, như độ dẻo, cường độ chịu lực và độ giòn. Để cải thiện các tính chất kỹ thuật, có thể thêm các nguyên tố kim loại khác như mangan, crôm, niken, nhôm, đồng. 

Thép carbon thấp thường được sử dụng trong các công trình chịu lực mạnh như xây dựng cốp pha, giàn giáo, kết hợp với phụ kiện như ty ren vuông, bát ren, tai chuồn để đảm bảo tính chất cơ học và độ bền.

2/ Theo lượng hợp kim

Các loại thép hợp kim:

• Thép hợp kim thấp: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác ≤ 2,5%.
• Thép hợp kim trung bình: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác 2,5-10%.
• Thép hợp kim cao: tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác > 10%.

Trong lĩnh vực xây dựng, thường sử dụng thép hợp kim thấp với thành phần các nguyên tố khác ở mức khoảng 1%. Thép là một loại vật liệu kim loại có tính chất ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Tuy nhiên, ở nhiệt độ từ 500 độ C đến 600 độ C, thép trở nên dẻo và cường độ giảm. Ở nhiệt độ -10 độ C, tính dẻo của thép cũng giảm. Ngoài ra, ở nhiệt độ -45 độ C, thép dễ trở nên giòn và nứt. Khối lượng riêng của thép nằm trong khoảng từ 7,8 đến 7,85 g/cm3.

3/ Theo hình dạng 

Thép cuộn, thép ống và thép thanh là những loại vật liệu phụ trợ xây dựng phổ biến được sử dụng trên toàn thế giới. Trong đó, thép CT3 là một nguyên liệu chính được sử dụng do có nguồn cung cấp dồi dào và chi phí phù hợp, đồng thời đáp ứng yêu cầu kỹ thuật trong môi trường bình thường.

Tuy nhiên, trong những điều kiện khắc nghiệt như môi trường biển, môi trường axit hay môi trường có tác động mạnh, việc sử dụng thép có thể hạn chế và thay thế bằng các vật liệu khác như Inox 201, 304 hoặc các loại bề mặt xử lý như mạ kẽm nhúng nóng, mạ Crom 3+, Crom 6+,… để đảm bảo khả năng chịu đựng trong môi trường đó.

Tôn Thép MTP cung cấp thép chất lượng cao

Tôn Thép MTP tự hào là đối tác đáng tin cậy trong ngành vật liệu xây dựng, mang đến những lợi ích đáng chú ý như sau:

• Miễn phí vận chuyển trong khu vực và hỗ trợ giảm phí vận chuyển lên đến 50% cho khách hàng ở các tỉnh lẻ.
• Chương trình ưu đãi và chiết khấu đặc biệt dành riêng cho khách hàng thân thiết và đơn hàng mua số lượng lớn.
• Đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm, luôn sẵn sàng tư vấn và hỗ trợ quý khách hàng.

Bài viết trên là những thông tin về giới hạn bền của thép và ứng dụng của chúng trong lĩnh vực xây dựng. Việc hiểu rõ về các tính chất và ưu điểm của từng loại thép là quan trọng để lựa chọn vật liệu phù hợp cho các công trình. Tôn Thép MTP luôn sẵn sàng cung cấp các loại thép chất lượng cao và đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay để được tư vấn và hỗ trợ thông tin chi tiết.