Sự khác biệt giữa sắt và thép trong xây dựng

Sắt là một nguyên tố hóa học có thể được tìm thấy trong tự nhiên. Có rất nhiều sắt trong lớp vỏ Trái đất.

Thép là một hợp kim, có nghĩa là nó được làm từ hai hoặc nhiều yếu tố khác nhau. Một trong số đó sẽ là sắt. Con người đã sử dụng sắt trong hàng ngàn năm. Cho đến năm 1.200 trước Công nguyên, thép bắt đầu xuất hiện và được sử dụng rộng dãi cho đến ngày nay.

Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu các tính chất khác nhau của sắt và thép, các loại thép khác nhau.

Sự khác biệt giữa sắt và thép như thế nào?

Sự khác biệt lớn nhất là sắt là một yếu tố tự nhiên. Bạn có thể tìm thấy những tảng đá chứa đầy quặng sắt. Nung chảy nó và tạo thành những thanh sắt nguyên chất. Sau đó, bạn có thể sử dụng các thiết bị máy móc để tạo ra nhiều loại đồ vật khác nhau.

Thép là một hợp kim gồm nhiều thành phần. Để làm nó, trước tiên bạn cần tinh luyện sắt và sau đó trộn nó với carbon. Tùy thuộc vào loại thép, bạn có thể thêm các kim loại khác để tạo ra một loạt các hợp kim khác nhau. Mỗi loại có các thuộc tính khác nhau phù hợp hơn để tạo ra các loại công cụ và vật phẩm khác nhau.

Thép cuộn

Ví dụ, nếu bạn thêm crôm vào thép, bạn sẽ có được thép không gỉ. Nó không dễ bị gỉ như thép thông thường và nó bền hơn.

Trong xây dựng hiện đại, thép được sử dụng thay vì sắt hầu hết thời gian vì nó mạnh hơn và giữ tốt hơn cho lực nén và sức căng. Nhiều thứ hàng ngày được làm bằng gang hoặc sắt rèn vào thời cổ đại, nhưng những thứ này phần lớn được thay thế bằng thép sau Cách mạng Công nghiệp.

Một hợp kim sắt chỉ có thể chứa tối đa 2% carbon và vẫn được gọi là thép. Nếu nó chứa hơn 2% carbon, nó được gọi là một sản phẩm khác gọi là gang. Làm nóng chảy quặng sắt với than cốc để tạo ra gang là một cách dễ dàng. Đây là một bước trung gian trong quá trình tinh chế. Gang sau đó được xử lý để giảm lượng carbon trong đó, biến nó thành thép.

Gang là bước trung gian để luyện ra thép, Gang giòn nhưng cứng chủ yếu sử dụng là máy móc và vận dụng

Sự khác biệt về tính chất – Sắt và Thép

Chỉ cần nhìn vào sắt hoặc thép, người bình thường có thể không thể nhận ra sự khác biệt. Nhưng có một số điểm khác biệt chính giữa hai tài liệu này. Cụ thể là chi phí, ăn mòn, tính linh hoạt, độ bền và sức mạnh.

Sức mạnh. 

Thép chắc chắn là mạnh hơn sắt. Điều này là do nó là một vật liệu dày đặc hơn. Thép đã thay thế hoàn toàn sắt trong việc tạo ra các ngôi nhà, tòa nhà, đường sắt và nhiều vật thể khác. Thép nhẹ hơn sắt. Nó cũng dễ uốn hơn và đứng lên tốt hơn đối với căng thẳng. Thép ít có khả năng hơn sắt uốn cong, biến dạng hoặc cong vênh theo thời gian.

Gang có thể khá mạnh, nhưng thật khó để chế tạo thành những vật nhỏ hơn như một sợi dây mỏng mà không mất đi độ dẻo dai. Nó có thể giòn hơn, không tốt trong việc xây dựng các tòa nhà hoặc hầu hết các ứng dụng khác. Gang vẫn còn một vài ứng dụng ngày nay nhưng chủ yếu giới hạn ở dụng cụ nấu ăn và một số công cụ.

Ăn mòn. 

Ăn mòn là một quá trình xảy ra vì quá trình oxy hóa. Ôxít là dạng kim loại bền hơn về mặt hóa học khi so sánh với kim loại tinh chế, do đó, tự nhiên luôn hoạt động để khôi phục kim loại tinh chế trở lại dạng ban đầu. Sự oxy hóa làm cho kim loại bị gỉ và chuyển sang màu cam.

Thép không tránh khỏi sự ăn mòn, oxy hóa và rỉ sét. Nhưng nó bền hơn sắt rất nhiều vì nó ít xốp hơn. Các hợp kim cụ thể như thép không gỉ được chế tạo đặc biệt để bảo vệ chống ăn mòn. Ngoài ra còn có sơn bảo vệ có thể được sử dụng để phủ thép hoặc sắt.

Độ bền. 

Kết cấu thép chống lại các yếu tố tốt hơn so với sắt theo thời gian. Thép có thể xử lý nhiều nhiệt hơn từ lửa và các lực cực mạnh khác. Cũng tốt hơn khi chịu được gió và mưa. Vì sắt xốp hơn nên nó dễ bị ảnh hưởng bởi nấm mốc hoặc nấm mốc. Độ bền và thực tế là nó không bị mục nát, nứt, xoắn hoặc quấn là lý do lớn tại sao thép hiện được sử dụng trong xây dựng thay vì sắt.

Tính bền vững. 

Cả thép và sắt đều được coi là bền vững. Bạn có thể làm tan chảy chúng và tái chế chúng để tạo ra các đối tượng mới. Không vật liệu nào mất độ bền khi chúng được tái chế và có thể được tái sử dụng nhiều lần.

Thép được coi là lựa chọn thân thiện với môi trường hơn đơn giản vì nó bền hơn. Quá trình tái chế sắt cũng có xu hướng tốn nhiều năng lượng hơn so với tái chế thép.

Tính linh hoạt. 

Thép linh hoạt hơn nhiều so với sắt. Bạn có thể định hình nó và uốn cong nó theo cách bạn cần và nó sẽ giữ nguyên hình dạng của nó. Bạn thậm chí có thể làm cho các mảnh thép rỗng.

Sắt nguyên chất quá mềm cho nhiều ứng dụng mà thép được sử dụng. Nó cần được trộn với carbon hoặc một số loại kim loại khác để tạo ra một hợp kim, giúp nó có thêm sức mạnh. Sắt nguyên chất là tuyệt vời để đúc hoặc rèn vào trang trí trang trí công phu, nhưng nó không hữu ích cho xây dựng.

Sử dụng nhà khung thép trong xây dựng hiện đại

Giá cả. 

Sử dụng thép thường tiết kiệm chi phí hơn so với sắt. Thép đã được sản xuất hàng loạt trong khoảng 200 năm, và quá trình sản xuất nó đã trở nên rất hiệu quả và giá cả phải chăng.

Các loại thép và sắt khác nhau có giá khác nhau. Nhưng theo nguyên tắc chung, thép rẻ hơn sắt.

Có nhiều loại thép khác nhau

Người ta nói rằng có hơn 3.500 loại thép khác nhau có sẵn. Và ba phần tư trong số chúng chỉ được phát triển trong vòng hai thập kỷ qua! Mỗi người có tính chất và hóa lý và cách sử dụng khác nhau.

Nói chung, thép là một hợp kim sắt chứa ít hơn 2% carbon. Bất cứ thứ gì trên 2% sắt đều được coi là gang hoặc gang.

Mặc dù có hàng ngàn loại thép, chúng ta có thể chia chúng thành bốn loại chính.

Thép không gỉ. 

Thép không gỉ chứa từ 10% đến 20% crôm. Thép có chứa hơn 10% crôm có khả năng chống ăn mòn gấp hàng trăm lần so với thép thông thường.

Thép công cụ. 

Thép công cụ có thể được làm từ nhiều loại cát hợp kim khác nhau có thể bao gồm vonfram, vanadi, molypden hoặc coban. Những yếu tố này làm cho sản phẩm cuối bền hơn và chịu nhiệt.

Thép hợp kim. 

Một loại thép hợp kim có chứa các nguyên tố như đồng, crôm, nhôm, niken, titan hoặc silicon. Các yếu tố này thay đổi cường độ, khả năng hàn, độ cứng, độ dẻo hoặc các tính chất khác của thép để phù hợp với nhiều nhu cầu khác nhau.

Thép carbon. 

Phần lớn thép là thép carbon, và đây là loại thép được sử dụng phổ biến nhất để rèn. Một loại thép có thể là carbon thấp, trung bình hoặc cao. Thép carbon thấp chứa tới 0,3% carbon. Thép trung bình chứa từ 0,3% đến 0,6% carbon. Thép carbon cao chứa hơn 0,6% carbon, nhưng ít hơn 2%.

Thép carbon cao trở nên rất giòn một khi nó đã được xử lý nhiệt. Thật khó để hàn hoặc uốn cong . Vì vậy, hầu hết các thợ rèn thích làm việc với thép carbon thấp hoặc trung bình cho hầu hết các mảnh của họ.

Một số nguồn thép tái chế tuyệt vời để bắt đầu bao gồm:

• Đường ray xe lửa
• Gai đường sắt
• Lưỡi cắt cỏ
• Cáp bện
• Trống 55 gallon
• Thép cây
• Các công cụ cũ, đặc biệt là đục kim loại và các tập tin.
• Lò xo xe cũ

Khi bạn bắt đầu tìm kiếm những mảnh thép cũ để sử dụng cho việc rèn, bạn sẽ ngạc nhiên về số tiền bạn có thể có trong nhà để xe và tầng hầm của bạn.

Chỉ cần chắc chắn không sử dụng thép mạ kẽm – nó có thể tạo ra khói độc hại cho sức khỏe của bạn!

Mỗi con số ứng với một loại thép

Nếu bạn muốn đi mua thép mới, bạn sẽ muốn biết hệ thống phân loại thép hoạt động như thế nào. Nếu không, bạn sẽ bị choáng ngợp với ý nghĩa của tất cả các số và chữ cái khác nhau.

Thông thường thép sẽ được đánh dấu bằng bốn hoặc năm chữ số.

Chữ số đầu tiên cho bạn biết danh mục chung của thép:

• 1 có nghĩa là thép carbon
• 4 có nghĩa là thép molypden
• 5 có nghĩa là thép crom
• 6 có nghĩa là thép vanadi chrome
• 8 có nghĩa là thép crôm molypden niken
• 9 có nghĩa là thép mangan silicon

Chữ số thứ hai cho bạn biết nếu có bất kỳ yếu tố nào khác được thêm vào thép.

Hầu hết thép sẽ có 0, nghĩa là không có chất phụ gia nào khác. 1 có nghĩa là lưu huỳnh. Nếu một hợp kim có chứa chì hoặc boron, sẽ có chữ L hoặc B sau chữ số thứ hai.

Hai chữ số cuối cho bạn biết tỷ lệ phần trăm của carbon trong thép.

Vậy 50 = 0,5% carbon. Điều đáng chú ý là con số này không chính xác, bởi vì hàm lượng carbon không thể được kiểm soát hoàn hảo trong quá trình sản xuất. Nhưng nó gần với một con số chính xác như họ có thể có được.

Vì vậy, như một ví dụ thép 1050 là một loại thép carbon không có bất kỳ hợp kim bổ sung nào và hàm lượng carbon 0,5%.

Khi bạn mua thép để rèn, 1050 hoặc 1095 là một lựa chọn tốt để bắt đầu. Chúng khá tiết kiệm chi phí và không cứng như thép công cụ. 1095 rẻ hơn, nhưng nó không cứng và bền. Nhưng đối với một vài dự án thợ rèn đầu tiên của bạn thì đó là một lựa chọn ổn.

Các đặc tính của Thép luôn vượt trội so với vật liệu xây dựng khác

Dưới đây là một bản tóm tắt về sự khác biệt giữa sắt và thép.

Thành phần. Sắt là một nguyên tố xuất hiện tự nhiên trong lớp vỏ Trái đất. Thép là một hợp kim được tạo ra bằng cách kết hợp sắt với các yếu tố khác. Thường là carbon.

Độ nóng chảy. Sắt nóng chảy ở 1538 độ C (2800 F.) Thép thường nóng chảy ở 1370 độ C (2500 F.)

Màu. Sắt là một màu xám bạc bóng. Thép thường là bạc, nhưng các hợp kim khác nhau có thể ảnh hưởng đến màu sắc, và lớp phủ có thể được áp dụng lên bề mặt của nó để thay đổi màu sắc.

Cân nặng. Sắt nặng hơn thép.

Sức mạnh. Thép mạnh hơn sắt.

Các ứng dụng. Thép được sử dụng trong xây dựng, đường sắt, hàng không vũ trụ, giao thông vận tải, và nhiều mục đích sử dụng khác. Sắt chủ yếu chỉ được sử dụng cho dụng cụ nấu ăn, đồ dùng và một số công cụ trong thời hiện đại.

Ăn mòn. Sắt rất ăn mòn và rỉ sét dễ dàng. Thép ít bị ăn mòn. Thép không gỉ ăn mòn ít hơn khoảng 200 lần so với thép thường.

Tái chế. Cả sắt và thép đều có thể tái chế 100%.