Mác thép là gì? Các tiêu chuẩn mác thép hiện nay
Trong xây dựng, cơ khí và kỹ thuật, mác thép là thông tin then chốt giúp xác định đặc tính và công dụng của thép. Hiểu rõ mác thép giúp kỹ sư, thợ xây và người mua thép chọn đúng loại thép phù hợp yêu cầu về độ bền, chịu lực và tuổi thọ công trình. Vậy mác thép là gì? Tìm hiểu kỹ về mác thép qua bài viết dưới đây của Sơn Hà SSP nhé!
1. Mác thép là gì?
Mác thép (Tiếng Anh: steel grade) là thuật ngữ chuyên ngành dùng để chỉ khả năng chịu lực của thép, đồng thời phản ánh thành phần hóa học và tính chất cơ lý của vật liệu đó.
Mép thép là gì?
Các mác thép được quy định bởi những tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế như TCVN, JIS, ASTM, GOST, BS…, Mỗi tiêu chuẩn sẽ có một ký hiệu khác nhau giúp phân biệt các loại thép và chọn thép đúng yêu cầu kỹ thuật.
Ví dụ, mác thép CT34 theo TCVN có giới hạn chảy 34 kG/mm² (tương đương 340 MPa), trong khi SS400 (JIS Nhật) có giới hạn chảy 400 MPa.
2. Phân loại mác thép phổ biến hiện nay
Trong lĩnh vực xây dựng, một số mác thép được sử dụng phổ biến gồm: SD295, SD390, SD490, Gr60, Grade 460, CB300-V, CB400-V, CB500-V… Mỗi loại đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật và khả năng chịu lực khác nhau.
Các loại thép phổ biến hiện nay
Tiêu chuẩn TCVN 1651-1985 (Việt Nam) là tiêu chuẩn riêng khi sản xuất mác thép, TCVN 1651-2008 (Việt Nam), JIS G3112 (1987) (Nhật Bản), A615/A615M-04b (Mỹ), JIS G3112 – 2004 (Nhật Bản), BS 4449 – 1997 (Anh). Trong đó mỗi loại có một đặc điểm về thành phần hóa học riêng biệt. Cụ thể như sau:
- Thép cacbon: Là loại thép có hàm lượng cacbon dao động khoảng 0,3–2%, chiếm tỷ lệ sử dụng lớn trên thị trường (khoảng 90% sản lượng thép).
- Thép hợp kim: Thành phần có bổ sung các nguyên tố như crom, niken, nhôm, đồng… giúp tăng độ bền, độ dẻo và khả năng chịu lực, dễ gia công kéo sợi hoặc uốn tạo hình.
- Thép không gỉ: Chứa hàm lượng crom cao (có thể tới 20%), nổi bật với khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn tốt, thường dùng trong ngành thực phẩm và thiết bị y tế.
- Thép dụng cụ: Được chế tạo với các nguyên tố như vanadi, vonfram, coban… có độ cứng cao và chịu nhiệt tốt, thích hợp sản xuất dao cắt, mũi khoan, dụng cụ gia công cơ khí.
3. Các tiêu chuẩn mác thép hiện nay
Hiện nay có nhiều hệ thống tiêu chuẩn về mác thép trên thế giới. Dưới đây là một số tiêu chuẩn phổ biến:
3.1. Tiêu chuẩn Việt Nam về mác thép
Theo tiêu chuẩn TCVN 1765–75: Quy định mác thép xây dựng ký hiệu CT. Phân thành 3 nhóm A, B, C.
- Nhóm A (ví dụ CT33, CT38, CT51…) chỉ đảm bảo tính chất cơ học (giới hạn chảy)
- Nhóm B chỉ quy định thành phần hóa học
- Nhóm C vừa có tính chất cơ học vừa có thành phần hóa học đảm bảo. Ví dụ, CT38 (nhóm A) có σ ≥380 MPa.
Theo tiêu chuẩn TCVN 1651 (2018): Áp dụng cho thép cốt bê tông, ký hiệu CBxxx. Trong đó:
- C là cấp bền
- B là bền, số ghi cường độ chịu kéo (giới hạn chảy) tính bằng N/mm².
Ví dụ CB300V có giới hạn chảy 300 N/mm². Theo TCVN-1651, các mác phổ biến còn có CB240, CB400V, CB500V…
3.2. Tiêu chuẩn Mỹ về mác thép
Hoa Kỳ là quốc gia sở hữu nền kinh tế phát triển mạnh mẽ và đa ngành, vì vậy việc xây dựng các bộ tiêu chuẩn nhằm kiểm soát chất lượng và đảm bảo an toàn cho sản phẩm là vô cùng cần thiết.
Trong lĩnh vực vật liệu kim loại, hai hệ thống tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi nhất là ASTM và SAE. Các bộ tiêu chuẩn này được ban hành bởi những tổ chức có uy tín cao gồm American Society for Testing and Materials và Society for Automotive Engineers, đóng vai trò quan trọng trong việc quy định yêu cầu kỹ thuật và đặc tính vật liệu.
- Hệ thống tiêu chuẩn ASTM (Mỹ): Định nghĩa mác thép bằng mã Axxx. Ví dụ ASTM A36 là thép kết cấu chung, giới hạn chảy tối thiểu ≈250 MPa. ASTM cũng có các loại hợp kim như A572 Grade 50 (bền kéo 50 ksi ≈345 MPa), A615, A992…
- Hệ thống tiêu chuẩn SAE (Mỹ): Dùng mã số 9xx. Số “9” đầu chỉ thép cacbon/hợp kim, hai số sau là bền kéo tối thiểu (ksi). Chẳng hạn SAE 950X có bền kéo 50 ksi (≈345 MPa). Tiêu chuẩn Mỹ còn bao gồm các dòng thép đặc biệt cho ô tô, hàng không.
3.3. Tiêu chuẩn Nhật Bản về mác thép
- Tiêu chuẩn JIS G3112: Dùng cho thép thanh vằn; ký hiệu SDxxx, trong đó xxx là giới hạn chảy (N/mm²). Ví dụ SD295, SD390, SD490 có giới hạn chảy 295, 390, 490 N/mm² tương ứng.
- Tiêu chuẩn JIS G3101 (JIS 3106): Dùng cho thép tấm, thép cuộn; ký hiệu SSxxx hoặc SMxxx. Thép SS400 (JIS) là loại thép cacbon cán nóng, giới hạn chảy 245 MPa. Ngoài ra Nhật còn tiêu chuẩn SM cho thép chịu lực đặc biệt (SM400, SM490…).
3.4. Tiêu chuẩn Nga về mác thép
GOST (Nga): Thép xây dựng thường dùng GOST 380-88/89, ký hiệu CTx. Thép chất lượng cao ký hiệu Ст (St), ví dụ Ст3. GOST quy định thành phần, lý tính cho từng CTx. Ví dụ CT3 (GOST 380-89) có C≤0,22%, thuộc nhóm thép cacbon thấp. GOST còn quy định thép chịu va đập, chịu nhiệt… Trong bảng tương đương mác thép quốc tế, CT3 tương đương với SS400 (Nhật), A36 (Mỹ), Q235 (TQ).
Kết luận
Việc nắm vững mác thép (ký hiệu, thành phần và tiêu chuẩn) là rất cần thiết để chọn đúng vật liệu thép cho công trình. Mỗi mác thép đều mang đặc trưng về cường độ chịu lực, thành phần hoá học và ứng dụng riêng. Hiểu rõ ý nghĩa mác thép giúp kỹ sư và người học kỹ thuật có thể phân biệt và chọn thép phù hợp với yêu cầu kết cấu và điều kiện làm việc. Nhờ đó, công trình sử dụng thép sẽ đảm bảo độ bền, độ an toàn cao và đạt hiệu quả kinh tế.
>>> CÁC BÀI VIẾT LIÊN QUAN:
