Từ nấu quặng đến tạo ra thép thành phẩm tại nhà máy thép, chắc chắn không thể thiếu một công đoạn quan trọng đó là tôi thép. Vậy quá trình này diễn ra như thế nào? Cùng tìm hiểu ngay bên dưới.
Tìm hiểu quy trình tôi thép
Về cơ bản, dây chuyền sản xuất thép thành phẩm có những công đoạn như sau:
- Luyện gang: Nung chảy quặng sắt thành gang lỏng
- Luyện thép: Luyện gang thỏi thành dòng thép nóng chảy
- Đúc phôi thép từ thép lỏng
- Cán thô, cán phôi và cán thép thành phẩm
Quá trình tôi thép có nghĩa là nung nóng và làm nguội thép nhằm gia tăng độ cứng, độ bền và khả năng chịu mài mòn của thanh thép. Quá trình này cần sử dụng các thiết bị và công nghệ phù hợp.
Quá trình tôi thép giúp gia tăng độ cứng và độ bền của thanh thép
Vì sao cần phải tôi thép? Thép là hợp kim của sắt và cacbon, thêm các nguyên tố khác như crôm, niken, mangan… Cấu trúc của thép được quyết định vào hàm lượng cacbon và nhiệt độ. Có nghĩa là khi thép ở nhiệt độ thấp thì có độ cứng và độ bền thấp. Ngược lại, thép ở nhiệt độ cao sẽ có độ cứng và độ bền cao. Ví dụ như thép cuộn cán nguội và thép cuộn cán nóng sẽ cho 2 thành phẩm khác nhau, có tính chất và ứng dụng khác nhau.
Trong giai đoạn nung nóng thì thép sẽ được đưa vào lò nhiệt luyện với nhiệt độ cao có thể tác động đến cấu trúc thép, chuyển biến pha ferrit thành austenit. Nhiệt độ tôi thép được điều chỉnh dựa theo vào hàm lượng cacbon và hợp kim của thép.
Sau đó thép sẽ được làm nguội nhanh trong môi trường tôi, có thể bao gồm nước, dầu, khí nén hoặc oxi. Tốc độ nguội phải nhanh chóng để austenit chuyển thành mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác, giúp thép có độ cứng cao. Nếu làm nguội chậm, cấu trúc thép khi đó sẽ chuyển thành các tổ chức có độ cứng thấp hơn như ferit, peclit hay bainit. Trong trường hợp tốc độ nguội diễn ra quá nhanh thì thép sẽ bị biến dạng hoặc nứt vỡ.
Làm nguội xong là đến công đoạn xử lý bề mặt của thép nhằm loại bỏ các tạp chất, gỉ sét và tăng độ bóng của bề mặt thanh thép. Một số phương pháp dùng để xử lý bề mặt có thể là mài, đánh bóng, mạ kẽm, mạ điện… Bên cạnh đó, thép còn được tôi lại nhằm giảm ứng suất còn sót lại trong thép.
Với một số thông tin trên đây, mong rằng bạn đã hiểu phần nào về quá trình tạo ra các loại thép phổ biến như thép thanh vằn, thép cuộn… trong xây dựng.