Thép Trắng Là Gì? Xu Hướng Phát Triển Thép Trắng Năm 2024

Nếu nhắc tới một loại thép có tính thẩm mỹ cao, chắc chắn không thể không nhắc tới thép trắng. Vậy thép trắng là loại thép gì? Đặc điểm và tính ưu việt của nó ra sao? Hãy cùng Thép An Khánh khám phá ngay trong bài viết dưới đây nhé.

1. Giới thiệu về thép trắng

1.1. Thép trắng là gì?

Thép trắng hay còn được gọi là thép không gỉ martensitic, là một loại thép hợp kim chứa hàm lượng cacbon và crom cao. Đúng như tên gọi của nó, thép trắng thường có vẻ ngoài nổi bật sắc trắng sáng hoặc trắng bạc với bền mặt rất mịn và sáng bóng, tạo cảm giác sạch sẽ và sang trọng. Nhờ có khả năng chống mài mòn tốt, độ cứng cao và bề mặt, thép trắng thường được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng yêu cầu tính thẩm mỹ cao và yêu cầu về độ bền.

1.2. Thành phần hóa học của thép trắng

Thông thường thành phần hóa học của thép trắng bao gồm các nguyên tố chính sau:

• Cacbon (C): Carbon là nguyên tố chính quyết định độ cứng và độ bền của thép trắng. Hàm lượng carbon trong thép trắng thường dao động từ 0.02% đến 2.1% tùy theo từng loại mác thép. Tăng hàm lượng carbon sẽ làm tăng độ cứng và độ bền nhưng làm giảm tính dẻo và độ dai va đập. 
• Crom (Cr): Crom là nguyên tố quan trọng giúp tạo lớp màng oxit bảo vệ bề mặt thép, giúp chống gỉ sét và ăn mòn chiếm tỷ lệ khoảng 12% đến 18%. 
• Mangan (Mn): Là hợp kim có nhiệm vụ tăng cường độ cứng và độ bền của thép, đồng thời cải thiện khả năng chống mài mòn. Hàm lượng mangan trong thép trắng thường từ 0.3% đến 1%. 
• Molypden (Mo): là kim loại có trong thép trắng giúp tăng tính cứng, khả năng chịu mài mòn cũng như tính ổn định ở nhiệt độ cao. Tiwf đó, gia tăng độ bền của vật liệu, giúp bảo vệ bề mặt của thép trắng khi tiếp xúc với môi trường có khí oxy. Thường lượng Molypeden ở trong thép trắng khoảng từ 0,2% đến 1%. 
• Silic (Silic): đóng vai trò trong việc cải thiện độ cứng và độ bền của thép. Ngoài ra, Silic còn giúp giảm độ dẻo dai của thép, làm cho nó phù hợp hơn trong các ứng dụng yêu cầu tính chất cơ học ổn định và không bị biến dạng dưới tác động mạnh.

Xem thêm: KHÁM PHÁ ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH NĂNG CỦA NHÀ THÉP TIỀN CHẾ

2. Quy trình sản xuất thép trắng

Quy trình sản xuất thép trắng bao gồm một loạt các bước từ việc chuẩn bị nguyên liệu, nấu chảy, đúc, đến các quy trình xử lý nhiệt và gia công sau cùng. Dưới đây là một quy trình tổng quát:

• Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu: Nguyên liệu đầu vào bao gồm quặng sắt, than cốc, đá vôi và các nguyên tố hợp kim như cacbon, crom, mangan, molypden, silic, và niken. Những nguyên liệu này cần tuân thủ theo một số tiêu chất lượng nhất định để đảm bảo được thành phẩm.
• Bước 2: Nấu chảy: Tiếp theo, những nguyên liệu trên được đưa vào lò luyện kim như lò cao hoặc lò điện  để nấu chảy. Tại đây, các nguyên liệu được nung chảy ở nhiệt độ cao, tạo thành thép lỏng. Các nguyên tố hợp kim như cacbon và crom được thêm vào để đạt được thành phần hóa học mong muốn. Quá trình này loại bỏ tạp chất và tạo ra thép với các đặc tính cơ học và hóa học cần thiết. 
• Bước 3: Tinh luyện: Trong giai đoạn tinh luyện, thép lỏng được chuyển từ lò luyện kim sang lò tinh luyện để tiếp tục loại bỏ tạp chất và điều chỉnh thành phần hóa học. Quá trình này sử dụng các phương pháp như thổi oxy hoặc thêm các nguyên tố hợp kim bổ sung để cải thiện chất lượng thép. Mục đích của quá trình tinh luyện nhằm loại bỏ các tạp chất như lưu huỳnh, photpho, và các khí không mong muốn, đồng thời điều chỉnh hàm lượng các nguyên tố như cacbon và crom. Kết quả là thép đạt được độ tinh khiết cao hơn và các tính chất cơ học, hóa học mong muốn.
• Bước 4: Đúc phôi thép: Ở bước này, thép lỏng sau tinh luyện được đổ vào khuôn để tạo hình thành các phôi thép. Để đúc phôi thép, nhà sản xuất thép thường chọn lựa 2 phương pháp đúc liên tục và đúc khuôn phụ thuộc vào loại sản phẩm cụ thể.
• Bước 5: Nhiệt luyện: Trong quá trình nhiệt luyện của thép trắng, các phôi thép sau khi đúc được đưa vào lò nung nóng để tạo ra các cấu trúc tinh thể mong muốn. Đây là bước quan trọng trong việc quyết định đến tính chất cơ học và độ bền của sản phẩm thép trắng. Quá trình này bao gồm hai giai đoạn chính bao gồm gia nhiệt và làm nguội nhanh hay còn gọi là tôi. 
• Bước 6: Gia công cơ khí: Sau quá trình nhiệt luyện, thép được chuyển sang các máy móc gia công để tạo hình và hoàn thiện sản phẩm cuối cùng .Quá trình này bao gồm cắt, mài, tiện, phay và kéo dài, nhằm đạt được kích thước, hình dạng và bề mặt chính xác theo yêu cầu kỹ thuật. Một số phương pháp gia công mà nhà sản xuất thép hay áp dụng như đột, uốn, cắt gọt và hàn. Việc này giúp tạo ra các chi tiết phức tạp và kết cấu chính xác trong sản xuất thép trắng.
• Bước 7: Kiểm tra chất lượng: Các sản phẩm thép trắng cuối cùng trước khi được đưa đến tay nhà thầu luôn phải qua bước kiểm tra chất lượng. Đây là bước vô cùng quan trọng nhằm đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng đầy đủ thông số kỹ thuật theo yêu cầu của khách và chỉ tiêu chất lượng. Các bước kiểm tra bao gồm phân tích hóa học để xác định thành phần nguyên tố, kiểm tra tính cơ học như độ cứng và độ bền kéo, và các kiểm tra khác như kiểm tra bề mặt, kiểm tra độ bền nhiệt và kiểm tra kích thước. 
• Bước 8: Hoàn thiện bề mặt và phân phối: Đây là bước cải thiện vẻ đẹp và tính thẩm mĩ của sản phẩm. Thép trắng được hoàn thiện bề mặt bằng các phương pháp như đánh bóng, mạ, hoặc sơn để cải thiện tính thẩm mỹ và khả năng chống ăn mòn. Sau hoàn tất các bước trên, thành phẩm thép trắng được phân phối đến các khách hàng hoặc nhà sản xuất khác để sử dụng trong các ứng dụng cụ thể.

3. Các loại thép trắng phổ biến hiện nay

Trên thị trường thép hiện nay đang có rất nhiều loại thép trắng với các cái tên như thép không gỉ, thép tốc độ cao, thép hợp kim,…. Dưới đây, Thép An Khánh sẽ đưa ra thông tin cụ thể từng loại thép này.

• Thép không gỉ (Stainless Steel): là một loại thép đặc biệt có khả năng chống ăn mòn cao. Điểm đặc biệt của loại thép trắng không gỉ là nó chứa một lượng cao các hợp kim như crom và nickel, tạo thành một lớp màng oxit bảo vệ bề mặt khỏi sự ăn mòn và oxi hóa. Lớp oxide này làm cho thép có khả năng chống ăn mòn cao hơn so với thép thông thường. Thêm vào đó, thép không gỉ có độ cứng và độ bền kéo tốt, cùng với tính năng bóng bề mặt và màu sắc hấp dẫn, làm cho nó được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng yêu cầu tính thẩm mỹ cao và khả năng chịu mài mòn tốt.
• Thép tốc độ cao (High-Speed Steel) là một loại thép đặc biệt được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng cắt gọt kim loại với tốc độ cao. Đây là loại thép hợp kim có chứa các nguyên tố như wolfram (tungsten), molybdenum, và vanadium, cùng với các nguyên tố khác như coban, crom và carbon. Nhờ thành phần này, thép tốc độ cao có độ cứng và độ bền cao, giúp nó chịu được nhiệt độ lên đến khoảng 600-700 độ C mà vẫn giữ được độ cứng. Điều này làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng cắt gọt kim loại tốc độ cao như khoan, tiện, phay trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt và yêu cầu độ chính xác cao.
• Thép trắng hợp kim (Alloy Steel) là một loại thép có thành phần hóa học bổ sung so với thép cacbon thông thường. Thành phần này bao gồm các nguyên tố hợp kim như crom, molybdenum, nickel, silic, mangan và vanadium, kết hợp với carbon để cải thiện các tính chất cơ học và hóa học của vật liệu. Bởi vì được bổ sung thêm các hợp kim, thép trắng hợp kim có các đặc tính như độ cứng cao, khả năng chịu va đập tốt, độ bền và khả năng chịu nhiệt. Vì vậy, chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu độ bền cao và khả năng chịu tải lớn như sản xuất các chi tiết máy móc, cơ khí chính xác, và các ứng dụng công nghiệp khác.
• Thép chịu nhiệt (Heat-Resistant Steel) là một loại thép đặc biệt được thiết kế để có khả năng chịu nhiệt độ cao (thường từ 500 độ C đến hơn 1000 độ C) mà vẫn duy trì tính chất cơ học. Thép chịu nhiệt thường có thành phần hợp kim đặc biệt bao gồm nickel, chromium và các nguyên tố khác như silic, molybdenum và vanadium, giúp tăng khả năng chống oxy hóa và chịu nhiệt. Điều này làm cho loại thép trắng này lý tưởng cho các ứng dụng trong lò nung, lò đốt, lò hơi và các môi trường công nghiệp có nhiệt độ cao.

 Bài viết có liên quan: Thép Không Gỉ 304: Vật Liệu Lý Tưởng Cho Các Dự Án Xây Dựng

4. Ứng dụng của thép trắng trong công nghiệp

Như đã kể ở trên, mỗi loại thép trắng có tính chất và ứng dụng riêng biệt, phù hợp với các nhu cầu và yêu cầu kỹ thuật khác nhau trong các lĩnh vực sản xuất và công nghiệp. Sau đây, Thép An Khánh sẽ đưa ra các ứng dụng của thể của loại thép này như sau:

• Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp chế biến: Trong ngành chế biến thực phẩm, thép trắng được sử dụng để làm dao bếp, lưỡi cắt thịt, và các dụng cụ chế biến khác do tính an toàn và khả năng duy trì độ sắc bén lâu dài.
• Ngành công nghiệp ô tô: Nhờ tính chất vật lý ưu việt về độ cứng và khả năng chống ăn mòn, thép trắng được sử dụng để chế tạo các bộ phận quan trọng như trục cam, trục khuỷu, bánh răng, và các chi tiết chịu mài mòn cao trong hệ thống động cơ và truyền động.
• Ngành công nghiệp xây dựng:  Trong xây dựng, thép trắng là vật liệu nổi trội về độ cứng cao, khả năng chịu lực lớn và chống mài mòn tốt. Vì vậy, loại thép này được sử dụng để làm các công cụ xây dựng như búa, đục, và lưỡi cưa, cũng như trong các kết cấu chịu lực cao như cầu, tòa nhà và các công trình công nghiệp.
• Ngành công nghiệp dầu khí: Trong ngành công nghiệp dầu khí, thép trắng được ứng dụng trong các thiết bị khai thác như van, bơm, ống dẫn và giàn khoan. Ngoài ra, chúng còn được dùng trong thiết bị xử lý và vận chuyển như bình chứa, bể chứa, và hệ thống lọc. Đường ống dẫn dầu và khí, cũng như hệ thống kiểm soát áp lực, đều tận dụng các đặc tính vượt trội của thép trắng. Nhờ có tính vượt trội về độ cứng, khả năng chống ăn mòn trong môi trường hóa chất giúp đảm bảo hiệu suất, an toàn và độ bền cho các thiết bị và hệ thống.
• Máy móc và thiết bị công nghiệp: Thép trắng cũng được sử dụng để làm các trục máy, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu tốc độ quay cao và khả năng chịu tải trọng lớn. Nó được dùng để sản xuất các bộ phận máy móc như trục, bánh răng, ổ bi và các linh kiện khác yêu cầu độ bền và khả năng chịu mài mòn cao.

Xem thêm: Kết Cấu Thép Có Tốt Hơn Bê Tông Không?

5. Ưu điểm và nhược điểm của thép trắng

5.1. Ưu điểm

Thép trắng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp bởi chúng các ưu điểm nổi bật sau:

• Khả năng chống mài mòn cao: đây là một trong những đặc tính nổi bật nhất của thép trắng, giúp cho nó trở thành sự lựa chọn hàng đầu trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Thép trắng chứa các nguyên tố hợp kim tạo ra các hợp chất cứng trong cấu trúc của thép, giúp tăng khả năng chống mài mòn và ngăn chặn sự mài mòn trên bề mặt thép. Hơn nữa, một số loại thép trắng được đưa qua quá trình xử lý bề mặt như thấm carbon hoặc thấm nitơ, từ đó tạo ra một lớp cứng trên bề mặt. Lớp này tăng cường khả năng chống mài mòn bằng cách ngăn chặn sự ăn mòn và hư hỏng bề mặt do ma sát.
• Độ cứng cao: Nhờ có hàm lượng carbon cao và các hợp kim, thép trắng luôn có độ cứng rất cao. Độ cứng này giúp thép trắng giữ được hình dạng và kích thước ban đầu dưới tác động của lực ma sát, làm giảm tốc độ mài mòn. Không chỉ vậy, thép trắng được sản xuất qua quá trình nhiệt luyện bao gồm gia nhiệt và làm nguội nhanh giúp tạo ra cấu trúc tinh thể martensite cứng và bền. Cấu trúc này giúp thép trắng duy trì độ cứng và khả năng chống mài mòn trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt.
• Khả năng chịu nhiệt tốt: Sự kết hợp của các hợp kim và quy trình xử lý nhiệt đặc biệt giúp thép trắng duy trì độ cứng và không bị mềm đi ở nhiệt độ cao, giữ được hiệu suất và tính ổn định trong các ứng dụng nhiệt.
• Tính bền và độ bền kéo cao: Sự kết hợp của các hợp kim như crom và vanadium làm tăng độ bền kéo và tính bền của thép trắng. Bên cạnh đó, cấu trúc tinh thể martensite giúp thép duy trì độ cứng và tính ổn định cơ học dưới tác động của lực kéo. Nhờ vào những yếu tố này, thép trắng có khả năng chịu lực kéo mạnh mà không bị biến dạng, duy trì độ bền và tuổi thọ trong các ứng dụng khắc nghiệt.
• Độ chính xác gia công cao: Độ chính xác gia công cao của thép trắng xuất phát từ tính cứng và độ bền của nó, cùng với khả năng duy trì hình dạng và kích thước ban đầu trong quá trình gia công. Thép trắng thường có cấu trúc hạt mịn và đồng nhất, giúp phân phối ứng suất đều trong quá trình gia công, từ đó giảm thiểu biến dạng và giữ độ chính xác cao cho các chi tiết.

5.2. Nhược điểm

Mặc dù thép trắng có nhiều đặc tính vật lý nổi bật như trên, song loại vật liệu này cũng có một số mặt hạn chế cho nhà thầu như:

• Khả năng dễ bị nứt vỡ: Do tính cứng và độ giòn của cấu trúc tinh thể, thép trắng có thể dễ bị nứt vỡ khi chịu tác động mạnh hoặc những điều kiện gia công không thích hợp.
• Chi phí sản xuất cao: Quá trình chế biến và nhiệt luyện phức tạp, cùng với việc sử dụng các nguyên liệu hợp kim đặc biệt, làm tăng chi phí sản xuất so với các loại thép thông thường. Vì vậy, thông thường giá thép trắng sẽ nhỉnh hơn chút so với các nguyên vật liệu khác như thép thông thường khác hoặc bê tông
• Độ phản ứng với nhiệt độ cao: Dù có khả năng chịu nhiệt tốt, nhưng ở nhiệt độ cao quá mức, thép trắng có thể mất đi tính cứng và bền vững của cấu trúc tinh thể, dẫn đến sự suy giảm hiệu suất và độ bền kéo của vật liệu. Do đó, việc sử dụng thép trắng trong các ứng dụng yêu cầu chịu nhiệt độ rất cao cần được chọn lựa và điều chỉnh cẩn thận để tránh các vấn đề này xảy ra.

6. Xu hướng phát triển của thép trắng

Hiện nay, thị trường ngành thép đang ở trên đà phát triển khá chậm và rất khó dự đoán. Tại thị trường thế giới, theo số liệu từ Hiệp hội Thép thế giới (worldsteel), sản lượng thép thô trên thế giới của 71 quốc gia đạt 148,1 triệu tấn trong năm 1/2024, tức giản 1.6% so với cùng kỳ năm ngoái. Tuy nhiên, lượng sản xuất thép đang có dấu hiệu của sự phục hồi mạnh mẽ. 

Dự kiến rằng, nhu cầu về thép trong năm 2024 sẽ có sự tăng trưởng thêm 1,9% do tác động từ lạm phát và lãi suất cao. Có thể nói, đây là một con số đáng mong chờ cho các đơn vị sản xuất thép.

Tại thị trường Việt Nam, Theo Hiệp hội Thép Việt Nam (VSA), sản xuất thép thành phẩm năm 2024 của Việt Nam có thể đạt 30 triệu tấn, tăng 7% so với năm 2023. Song, sự phục hồi này không chắc chắn và các doanh nghiệp thép còn gặp nhiều khó khăn do Trung Quốc liên tục gia tăng xuất khẩu thép vào thị trường Việt Nam

Những con số trên cho thấy tình trạng cung vượt cầu của nhiều sản phẩm thép trong nước cùng sự gia tăng thép nhập khẩu sẽ làm cho sự cạnh tranh về giá cả mặt hàng thép thành phẩm nội địa trở nên khốc liệt hơn. Trong khi đó, thị trường xuất khẩu đang tiềm ẩn nhiều rủi ro cho các doanh nghiệp ngành thép

Từ những tình hình trong và ngoài nước như đã phân tích trên, thị trường ngành thép nói chung và thép trắng nói riêng tuy sẽ có sự phục hồi trong sản lượng tiêu thụ trong thời gian tới. Song, các nhà sản xuất thép cũng cần thường xuyên lưu tâm hơn về vấn đề rủi ro liên quan đến Thép từ Trung Quốc, chuyển đổi xanh và rác thải,…

Tìm hiểu thêm: 7 lý do gây khó dự đoán triển vọng ngành thép thế giới năm 2024. Tại đây!

Trên đây, Thép An Khánh đã chia sẻ kiến thức đầy đủ nhất thép trắng. Mong thông tin trên hữu ích tới Quý bạn đọc. Hãy liên hệ với chúng tôi qua số Hotline: 033 803 7676 – 0243.885.2184 – 0243.885.0915 để biết thêm thông tin chi tiết và nhận được sự tư vấn nhiệt tình từ đội ngũ chuyên gia của chúng tôi.