Việc phân loại chính xác các cấp thép là rất quan trọng để đảm bảo tính tuân thủ vật liệu và an toàn cho dự án trong thiết kế, mua sắm và thi công kết cấu thép. Mặc dù hệ thống phân loại thép của cả hai quốc gia đều có điểm chung, nhưng chúng cũng có những khác biệt rõ rệt. Việc hiểu rõ những điểm khác biệt này là rất quan trọng đối với các chuyên gia trong ngành.
Tên gọi thép Trung Quốc
Ký hiệu thép của Trung Quốc tuân theo định dạng cốt lõi "chữ Bính âm + ký hiệu nguyên tố hóa học + chữ số Ả Rập", với mỗi ký tự đại diện cho các đặc tính vật liệu cụ thể. Dưới đây là bảng phân loại theo các loại thép phổ biến:
1. Thép kết cấu cacbon/Thép kết cấu hợp kim thấp cường độ cao (Phổ biến nhất)
Định dạng cốt lõi: Q + Giá trị điểm chảy + Biểu tượng cấp chất lượng + Biểu tượng phương pháp khử oxy
• Q: Bắt nguồn từ chữ cái đầu của “yield point” trong bính âm (Qu Fu Dian), biểu thị cường độ giới hạn chảy là chỉ số hiệu suất chính.
• Giá trị số: Biểu thị trực tiếp giới hạn chảy (đơn vị: MPa). Ví dụ: Q235 biểu thị giới hạn chảy ≥235 MPa, trong khi Q345 biểu thị ≥345 MPa.
• Ký hiệu Cấp Chất lượng: Được phân loại thành năm cấp (A, B, C, D, E) tương ứng với các yêu cầu về độ bền va đập từ thấp đến cao (Cấp A không yêu cầu thử nghiệm va đập; Cấp E yêu cầu thử nghiệm va đập ở nhiệt độ thấp -40°C). Ví dụ, Q345D biểu thị thép hợp kim thấp có giới hạn chảy 345 MPa và chất lượng Cấp D.
• Ký hiệu phương pháp khử oxy: F (thép chảy tự do), b (thép bán khử oxy), Z (thép khử oxy), TZ (thép khử oxy đặc biệt). Thép khử oxy có chất lượng vượt trội so với thép chảy tự do. Trong thực tế kỹ thuật, ký hiệu Z hoặc TZ thường được sử dụng (có thể bỏ qua). Ví dụ: Q235AF biểu thị thép chảy tự do, trong khi Q235B biểu thị thép bán khử oxy (mặc định).
2. Thép kết cấu cacbon chất lượng cao
Định dạng cốt lõi: Số có hai chữ số + (Mn)
• Số có hai chữ số: Biểu thị hàm lượng cacbon trung bình (được biểu thị bằng phần vạn), ví dụ, thép 45 biểu thị hàm lượng cacbon ≈ 0,45%, thép 20 biểu thị hàm lượng cacbon ≈ 0,20%.
• Mn: Biểu thị hàm lượng mangan cao (>0,7%). Ví dụ, 50Mn biểu thị thép cacbon có hàm lượng mangan cao với 0,50% cacbon.
3. Thép kết cấu hợp kim
Định dạng cốt lõi: Số có hai chữ số + ký hiệu thành phần hợp kim + số + (ký hiệu thành phần hợp kim khác + số)
• Hai chữ số đầu tiên: Hàm lượng cacbon trung bình (trên một vạn), ví dụ, “40” trong 40Cr biểu thị hàm lượng cacbon ≈ 0,40%.
• Ký hiệu nguyên tố hợp kim: Thường là Cr (crom), Mn (mangan), Si (silic), Ni (niken), Mo (molypden), v.v., đại diện cho các nguyên tố hợp kim chính.
• Chữ số theo sau nguyên tố: Biểu thị hàm lượng trung bình của nguyên tố hợp kim (tính theo phần trăm). Hàm lượng <1,5% sẽ không có chữ số; 1,5%-2,49% biểu thị "2", v.v. Ví dụ, trong 35CrMo, không có chữ số nào theo sau "Cr" (hàm lượng ≈ 1%) và không có chữ số nào theo sau "Mo" (hàm lượng ≈ 0,2%). Điều này biểu thị thép kết cấu hợp kim có 0,35% cacbon, chứa crom và molypden.
4. Thép không gỉ/Thép chịu nhiệt
Định dạng lõi: Số + Ký hiệu nguyên tố hợp kim + Số + (Các nguyên tố khác)
• Số dẫn đầu: Biểu thị hàm lượng cacbon trung bình (tính theo phần nghìn), ví dụ, “2” trong 2Cr13 biểu thị hàm lượng cacbon ≈0,2%, “0” trong 0Cr18Ni9 biểu thị hàm lượng cacbon ≤0,08%.
• Ký hiệu nguyên tố hợp kim + số: Các nguyên tố như Cr (crom) hoặc Ni (niken) theo sau là một số biểu thị hàm lượng nguyên tố trung bình (tính theo phần trăm). Ví dụ: 1Cr18Ni9 biểu thị thép không gỉ austenit có 0,1% cacbon, 18% crom và 9% niken.
5. Thép dụng cụ cacbon
Định dạng cốt lõi: T + số
• T: Bắt nguồn từ chữ cái đầu của “carbon” trong bính âm (Tan), biểu thị thép công cụ carbon.
• Số: Hàm lượng cacbon trung bình (được biểu thị dưới dạng phần trăm), ví dụ, T8 biểu thị hàm lượng cacbon ≈0,8%, T12 biểu thị hàm lượng cacbon ≈1,2%.
Chỉ định thép của Hoa Kỳ: Hệ thống ASTM/SAE
Các ký hiệu thép của Hoa Kỳ chủ yếu tuân theo tiêu chuẩn ASTM (Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ) và SAE (Hiệp hội Kỹ sư Ô tô). Định dạng cốt lõi bao gồm "tổ hợp số + hậu tố chữ cái", nhấn mạnh vào phân loại cấp thép và nhận dạng hàm lượng carbon.
1. Thép cacbon và thép kết cấu hợp kim (SAE/ASTM Common)
Định dạng cốt lõi: Số có bốn chữ số + (hậu tố chữ cái)
• Hai chữ số đầu tiên: Biểu thị loại thép và các nguyên tố hợp kim chính, đóng vai trò là “mã phân loại”. Các ký tự tương ứng phổ biến bao gồm:
◦10XX: Thép cacbon (không có nguyên tố hợp kim), ví dụ: 1008, 1045.
◦15XX: Thép cacbon có hàm lượng mangan cao (hàm lượng mangan 1,00%-1,65%), ví dụ: 1524.
◦41XX: Thép crom-molypden (crom 0,50%-0,90%, molypden 0,12%-0,20%), ví dụ: 4140.
◦43XX: Thép Niken-Crom-Molypden (niken 1,65%-2,00%, crom 0,40%-0,60%), ví dụ: 4340.
◦30XX: Thép Niken-Crom (chứa 2,00%-2,50% Ni, 0,70%-1,00% Cr), ví dụ: 3040.
• Hai chữ số cuối: Biểu thị hàm lượng carbon trung bình (tính theo phần vạn), ví dụ: 1045 biểu thị hàm lượng carbon ≈ 0,45%, 4140 biểu thị hàm lượng carbon ≈ 0,40%.
• Hậu tố chữ cái: Cung cấp các thuộc tính vật liệu bổ sung, thường bao gồm:
◦ B: Thép chứa Bo (tăng khả năng tôi luyện), ví dụ: 10B38.
◦ L: Thép chứa chì (giúp dễ gia công), ví dụ: 12L14.
◦ H: Thép có độ cứng được đảm bảo, ví dụ: 4140H.
2. Thép không gỉ (Chủ yếu theo tiêu chuẩn ASTM)
Định dạng cốt lõi: Số có ba chữ số (+ chữ cái)
• Số: Biểu thị “số thứ tự” tương ứng với thành phần và tính chất cố định. Chỉ cần ghi nhớ là đủ; không cần tính toán. Các cấp độ phổ biến trong ngành bao gồm:
◦304: 18%-20% crom, 8%-10,5% niken, thép không gỉ austenit (phổ biến nhất, chống ăn mòn).
◦316: Thêm 2%-3% molypden vào 304, mang lại khả năng chống axit/kiềm vượt trội và hiệu suất ở nhiệt độ cao.
◦430: 16%-18% crom, thép không gỉ ferritic (không chứa niken, giá thành thấp, dễ bị gỉ).
◦410: 11,5%-13,5% crom, thép không gỉ martensitic (có thể tôi, độ cứng cao).
• Hậu tố chữ cái: Ví dụ, chữ “L” trong 304L biểu thị hàm lượng carbon thấp (carbon ≤0,03%), giảm ăn mòn giữa các hạt trong quá trình hàn; chữ “H” trong 304H biểu thị hàm lượng carbon cao (carbon 0,04%-0,10%), tăng cường độ bền ở nhiệt độ cao.
Sự khác biệt cốt lõi giữa các cấp bậc của Trung Quốc và Hoa Kỳ
1. Logic đặt tên khác nhau
Quy định đặt tên của Trung Quốc xem xét toàn diện giới hạn chảy, hàm lượng cacbon, các nguyên tố hợp kim, v.v., sử dụng kết hợp chữ cái, số và ký hiệu nguyên tố để truyền tải chính xác các đặc tính của thép, giúp dễ dàng ghi nhớ và hiểu. Hoa Kỳ chủ yếu dựa vào chuỗi số để biểu thị các loại thép và thành phần, tuy ngắn gọn nhưng hơi khó hiểu đối với những người không chuyên.
2. Chi tiết trong biểu diễn nguyên tố hợp kim
Trung Quốc cung cấp thông tin chi tiết về các nguyên tố hợp kim, chỉ định phương pháp dán nhãn dựa trên các phạm vi hàm lượng khác nhau; Mặc dù Hoa Kỳ cũng chỉ ra hàm lượng hợp kim, nhưng ký hiệu của nước này đối với các nguyên tố vi lượng lại khác với thông lệ của Trung Quốc.
3. Sự khác biệt về sở thích ứng dụng
Do các tiêu chuẩn ngành và thông lệ xây dựng khác nhau, Trung Quốc và Hoa Kỳ có sở thích riêng biệt về các loại thép cụ thể trong một số ứng dụng nhất định. Ví dụ, trong kết cấu thép, Trung Quốc thường sử dụng thép kết cấu hợp kim thấp cường độ cao như Q345; Hoa Kỳ có thể lựa chọn thép tương ứng dựa trên tiêu chuẩn ASTM.
Thời gian đăng: 27-10-2025
