Thép tròn trơn là gì? Các yếu tố ảnh hưởng tới giá thép tròn trơn

Trong ngành công nghiệp và xây dựng, thép tròn trơn là một trong những vật liệu cốt lõi, đóng vai trò quan trọng trong nhiều hạng mục thi công. Với đặc tính bền, dẻ gia công và kháng lực tốt, thép tròn trơn được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật, cơ khí, công nghiệp nặng và dân dụng. Trong bài viết dưới đây, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về thép tròn trơn, từ khái niệm, các loại, quy trình sản xuất đến các yếu tố ảnh hưởng tới giá của nó.

1. Thép tròn trơn là gì? Các loại thép tròn trơn

Thép tròn trơn (hay thép tròn) là loại thép có dạng thanh tròn (chiều dài 1 cây thường là 6m) được sản xuất bằng hình thức cán nóng và cán nguội. Thép tròn trơn có bề mặt nhẵn, bóng, không có gân xoắn như thép gân. Loại thép này được sản xuất dưới nhiều đường kính khác nhau, từ Ø6 mm đến trên 100 mm.

Về cơ bản, thép tròn trơn thường có 2 cách phân loại chính là kích thước và mác:

• Phân loại thông qua kích thước: Trong đó có các loại từ Ø10 đến Ø610 với độ dài theo thứ tự lần lượt là 6m, 9m và 12m.
• Phân loại thông qua mác thép: S45C, S50C, S35C, S30C, S20C, SCM420, SCM440, SCR420,…

Thép tròn trơn

2. Thành phần hoá học của thép tròn trơn

Tùy theo từng thương hiệu, mác thép khác nhau mà thép tròn trơn sẽ có những tiêu chuẩn thành phần hóa học và tính cơ lý khác nhau. Nhưng nhìn chung, các loại thép tròn trơn đều có các nguyên tố chính bao gồm:

• Carbon (C): Quyết định độ cứng, độ bền và tính gia công.
• Mangan (Mn): Tăng độ cứng và chống mài mòn.
• Silic (Si): Cải thiện khả năng chống oxy hóa.
• Lưu huỳnh (S) và photpho (P): Càng ít càng tốt do gây giòn nứt thép.
• Ngoài các thành phần trên, thép tròn trơn còn có Cr, Ni, Mo, V…

3. Quy trình 5 bước sản xuất thép tròn trơn

Để tạo ra những thanh thép tròn trơn đạt chuẩn chất lượng cao, phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống và công nghiệp, các nhà máy thép phải trải qua một quy trình sản xuất nghiêm ngặt, hiện đại và đồng bộ. Quy trình này thường bao gồm 5 bước chính: xử lý nguyên liệu, luyện thép, đúc phôi, cán tạo hình và hoàn thiện sản phẩm. Mỗi bước đều đòi hỏi kỹ thuật cao và sự kiểm soát chặt chẽ nhằm đảm bảo chất lượng đồng đều của thành phẩm đầu ra.

Bước 1 : Xử lý quặng sắt

Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất thép tròn trơn là quặng sắt tự nhiên (điển hình như Hematite hoặc Magnetite), kết hợp với thép phế liệu tái chế. Trước khi đưa vào lò, nguyên liệu được xử lý để loại bỏ tạp chất. Các phụ gia như than cốc và đá vôi cũng được thêm vào để hỗ trợ quá trình hoàn nguyên và tạo sự ổn định cho thành phần kim loại. Tùy theo quy mô và công nghệ của từng nhà máy, nguyên liệu sẽ được phối trộn theo tỉ lệ riêng nhằm đáp ứng yêu cầu về thành phần hóa học của sản phẩm cuối cùng.

Bước 2 : Tạo dòng thép nóng chảy

Hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào lò cao hoặc lò điện hồ quang để nung chảy ở nhiệt độ từ 1500 – 2000 độ C. Quá trình này tạo ra dòng kim loại nóng chảy chính là sắt nguyên chất đã được khử oxy. Kim loại nóng chảy sau đó được tinh luyện trong các lò tinh luyện trung gian để điều chỉnh thành phần hóa học, giảm thiểu lượng cacbon, lưu huỳnh, phốt pho và bổ sung các nguyên tố vi lượng khác như mangan (Mn), niken (Ni), crom (Cr)… tùy theo yêu cầu kỹ thuật. Đây là bước rất quan trọng, bởi nó quyết định đến đặc tính cơ học và khả năng chống ăn mòn của thép tròn trơn sau này.

Bước 3 : Đúc tiếp nhiên liệu

Sau quá trình luyện kim, kim loại lỏng sẽ được chuyển đến hệ thống đúc liên tục, nơi nó được đổ vào các khuôn đúc để tạo thành phôi thép có dạng thanh với tiết diện tròn. Trong giai đoạn này, phôi được làm nguội dần bằng hệ thống làm mát cưỡng bức bằng nước áp lực cao, sau đó cắt theo chiều dài tiêu chuẩn để phục vụ cho quá trình cán. Chất lượng phôi quyết định trực tiếp đến độ đồng đều, độ bóng và tính ổn định của thanh thép tròn thành phẩm.

Bước 4 : Cán nóng và cán nguội

Tiếp đến là bước cán tạo hình, đây được xem là giai đoạn trọng tâm trong quy trình sản xuất thép tròn trơn. Phôi thép sẽ được đưa vào lò nung sơ bộ để đạt nhiệt độ khoảng 1100 – 1250 độ C, sau đó được chuyển qua hệ thống dàn cán nhiều trục. Tại đây, phôi thép được kéo dài, nén chặt và tạo hình tròn trơn theo đường kính mong muốn, phổ biến từ phi 6 đến phi 50. Quá trình cán nóng không chỉ định hình sản phẩm mà còn giúp loại bỏ các khuyết tật bề mặt, cải thiện tính chất cơ lý và độ bền. Đối với một số ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, thép tròn trơn sau cán nóng sẽ tiếp tục được đưa vào quá trình cán nguội. Cán nguội giúp cải thiện độ nhẵn mịn, độ chính xác về kích thước và tính đàn hồi của sản phẩm, phù hợp cho các ngành cơ khí chế tạo chi tiết máy, trục quay, bulong cường độ cao…

Bước 5 : Thành phẩm thép tròn trơn đặc hoàn thành

Giai đoạn này bao gồm nhiều bước như kiểm tra chất lượng, xử lý nhiệt và đóng gói thành phẩm. Các thanh thép được kiểm tra nghiêm ngặt về kích thước, độ bóng bề mặt, độ bền kéo, giới hạn chảy và độ giãn dài. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật và ứng dụng cụ thể, thép có thể được xử lý nhiệt bằng cách tôi, ram hoặc ủ để tăng cường độ cứng, giảm ứng suất dư và cải thiện cấu trúc tinh thể. Cuối cùng, các bó thép được đóng gói đúng quy cách, đánh mã vạch, mã lô sản xuất và gắn tem nhãn để truy xuất nguồn gốc trước khi xuất xưởng.

4. 5+ Ứng dụng của thép tròn trơn trong thực tế

Với đặc điểm bề mặt nhẵn mịn, không có gân, kết cấu đồng đều và khả năng chịu lực tốt, thép tròn trơn được ứng dụng rất linh hoạt trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cụ thể:

• Ngành xây dựng: Đây là ngành được ứng dụng phổ biến nhất. Thép tròn trơn trong xây dựng thường làm cốt thép trong các kết cấu bê tông cốt thép như sàn, dầm, cột, móng nhà… Nhờ bề mặt trơn nhẵn và dễ gia công, loại thép này thường được sử dụng để buộc đai, làm thép liên kết, hoặc tạo hình các chi tiết nhỏ cần độ dẻo tốt. Trong các công trình nhỏ, dân dụng, thép tròn trơn được ưa chuộng do dễ thi công, dễ uốn cong theo yêu cầu, tiết kiệm nhân công và thời gian lắp đặt. Đặc biệt, trong thi công móng nhà ở và công trình nhà phố, thép tròn trơn thường được dùng kết hợp với thép gân để tăng hiệu quả chịu lực và ổn định công trình.

Thép tròn ứng dụng trong xây móng nhà

• Cơ khí chế tạo: Làm trục quay, bánh răng, bulong cường độ cao, các bộ phận kết cấu chịu tải trọng, hoặc chi tiết máy yêu cầu độ cứng và độ bền kéo lớn. Trong các xưởng cơ khí nhỏ đến các nhà máy sản xuất máy công nghiệp quy mô lớn, thép tròn trơn là vật liệu đầu vào phổ biến, dễ gia công bằng các phương pháp tiện, mài, phay hoặc hàn.
• Sản xuất phụ kiện: Thép tròn trơn có cấp dung sai và độ bóng cao được dùng trong các sản phẩm yêu cầu kích thước nghiêm ngặt, ít sai số, như khuôn mẫu, thiết bị y tế, dụng cụ đo lường, linh kiện ô tô, xe máy… Đặc biệt, loại thép carbon thấp hoặc thép hợp kim có độ cứng cao được gia công tinh mịn rất phù hợp để sản xuất các sản phẩm đòi hỏi tính ổn định, chống biến dạng và tuổi thọ sử dụng dài.
• Ngành chế tạo nội – ngoại thất: thép tròn trơn được dùng như một vật liệu tạo hình trang trí hoặc khung đỡ, nhờ đặc tính dễ uốn và thẩm mỹ tốt. Các sản phẩm như lan can cầu thang, khung bàn ghế, khung cửa, tay vịn, hàng rào, hoặc các chi tiết mỹ thuật bằng kim loại thường ứng dụng thép tròn trơn không gỉ (inox) để vừa đảm bảo độ bền, vừa giữ được vẻ đẹp lâu dài theo thời gian.
• Ngành đóng tàu, chế tạo container, thiết bị nâng hạ và kết cấu kim loại nặng, nơi đòi hỏi vật liệu phải chịu lực kéo, lực nén và độ rung lớn trong môi trường khắc nghiệt. Nhờ độ bền kéo cao và khả năng chống mỏi tốt, loại thép này đóng vai trò quan trọng trong các chi tiết kết cấu không thể thay thế hoặc sửa chữa dễ dàng.

5. Công thức tính khối lượng thép trơn

Việc xác định chính xác trọng lượng của thép tròn đặc là một trong những yếu tố quan trọng giúp tính toán chi phí, thiết kế kết cấu và quản lý khối lượng vật tư trong các công trình xây dựng và sản xuất. Dưới đây là một số công thức phổ biến thường được kỹ sư và kỹ thuật viên sử dụng để tính trọng lượng thép tròn trơn theo đường kính ngoài:

Công thức 1:

Khối lượng = 0.0007854 × D × D × 7.85

Trong đó:

D là đường kính ngoài của cây thép (tính bằng mm)

7.85 là khối lượng riêng (tỷ trọng) của thép (đơn vị: g/cm³)

Công thức này dựa trên diện tích tiết diện hình tròn nhân với chiều dài và tỷ trọng vật liệu để cho ra khối lượng.

Công thức 2:

Khối lượng = R² / 40.5

Trong đó:

R là bán kính của cây thép, bằng một nửa đường kính ngoài (R = D/2), đơn vị tính là mm

Cách tính này sử dụng phương pháp gần đúng, phù hợp để ước lượng nhanh khối lượng trong các trường hợp thực tế.

Công thức 3:

Khối lượng = R² × 0.02466

Tương tự như công thức trên, trong đó R là bán kính (mm). Hệ số 0.02466 giúp đưa ra kết quả trọng lượng tương ứng với đơn vị kg/m.

Công thức 4:

Khối lượng = D² × 0.00617

Với D là đường kính ngoài tính bằng mm. Phương pháp này đơn giản và dễ áp dụng, thường được dùng trong tính toán nhanh vật tư tại công trường.

Công thức 5:

Khối lượng = D² / 162

Đây là một công thức rút gọn, rất phổ biến trong thi công thực tế nhờ sự tiện lợi và tính tương đối chính xác trong khoảng đường kính phổ biến từ D10 – D40.

Trên đây là toàn cảnh những thông tin quan trọng xoay quanh thép tròn trơn. Hy vọng những chia sẻ từ Sơn Hà SSP sẽ trở thành nguồn tài liệu tham khảo hữu ích, giúp bạn hiểu rõ hơn và đưa ra quyết định chính xác khi lựa chọn vật liệu cho công trình hoặc dự án của mình. Hãy tiếp tục theo dõi chúng tôi để cập nhật nhiều thông tin mới nhất liên quan tới ống inox nhé!