Cấu tạo hóa học hợp Kim thép Cr-V và tính ứng dụng trong sản xuất dụng cụ

Đăng lúc: Thứ hai - 21/02/2022 19:10 - Người đăng bài viết: admin
Hóa học ứng dụng của thép Cr-V trong sản xuất dụng cụ cho những bạn học sinh thích khám phá

Trong thực tế đời sống, hẳn các bạn đã từng nghe qua các vật dụng được làm từ thép Cr-V vì sự phổ biến của nó. Với giá cả phải chăng, độ bền và chịu lực cao, loại vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực chế tạo. Vậy hôm nay các bạn học sinh hãy cùng tìm hiểu xem thép Cr-V là gì , những câu chuyện xoay quanh và nó được sử dụng trong sản xuất dụng cụ như nào nhé

Chrome Vanadium là gì?

Chrome Vanadium (CR-V) là một hợp kim thép, thông thường chứa một lượng lớn Chrome từ 0.8 – 1.1%, hàm lượng Vanadium xấp xỉ 0.18% và một lượng các kim loại khác bao gồm: mangan, cacbon, phốt pho, silicon. Ta sẽ tìm hiểu tính chất của hợp kim này thông qua việc khám phá hai thành phần quan trọng cấu tạo nên nó là Crome và Vanadium.
Cả hai đều có vai trò quan trọng đối với ngành luyện kim, ứng dụng ở hầu hết các ngành nghề. Sự ra đời của hai nguyên tố được ghi lại rất rõ bằng các câu chuyện khác nhau.

Câu chuyện về Chrome

Crom: Tìm thấy vào năm 1797 ở một mỏ của Siberia phát hiện chất màu đỏ, khi nhiệt độ cao thì sáng lộng lẫy dạng lỏng. Khi kết hợp với nhiều nguyên tố khác như sắt và thép trở thành hợp kim cứng nhưng lại giòn. Người ta vứt hợp kim này ngoài môi trường, sau vài năm phát hiện nó hầu như không bị ôxy hóa. Từ đó trở đi nó trở thành hợp kim quan trọng nhất, hầu hết các thép không gỉ đều có thành phần là crome.

Vật liệu Crom

Thông tin về nguyên tố Crom
 
Có rất nhiều những câu chuyện thú vị xoay quanh vật liệu này. Thời kỳ chiến tranh lần thứ nhất, nhà khoa học Anh là Brearley được giao nhiệm vụ nghiên cứu cải tiến vũ khí, đặc biệt là xử lý vấn đề nòng súng bị mài mòn nhanh. Ông cố nghĩ cách chế tạo ra một loại hợp kim không dễ mòn để chế tạo súng. Năm 1913, Brearley thử pha Chrome vào thép, song vì lý do nào đó mà ông cảm thấy chưa hài lòng. Chán nản, Brearley quẳng mẫu thử lẫn vào đống sắt gỉ ngoài phòng thí nghiệm. Rất lâu sau, tình cờ Brearley chú ý thấy mẫu thử ấy vẫn sáng long lanh trong khi đống thép bên cạnh đã hoen gỉ hết cả. Ông đem mẫu này nghiên cứu tỉ mỉ lần nữa, thì nhận thấy thứ thép pha Chrome này chẳng hề sợ môi trường, khí hậu hay thời tiết nào, ngay cả khi ngâm vào axit và kiềm. Phát hiện này đã giúp ông tổ chức sản xuất thép không gỉ ở quy mô lớn và thực sự trở thành “người cha của thép không gỉ”.

Câu chuyện về Vanadium

Vanadium: được coi là một nguyên tố quý, hiếm. Ở dạng tinh khiết nó sáng, lấp ánh, màu bạc, dẻo. Khi pha với hợp kim thép khiến nó nhẹ và bền. Vanadium khi kết hợp với crome sẽ khắc phục nhược điểm cứng nhưng dễ gãy của crome. Vanadium mang lại cho thép những đặc điểm vượt trội.


Vanadium

Thông tin về nguyên tố Vanadium
 
Bất kỳ loại thép nào cũng dễ dàng trở nên giòn như thủy tinh do không chịu nổi giá rét ở phương Bắc còn thép Vanadium thì không thay đổi gì ngay cả ở nhiệt độ âm 60°C. Chỉ cần pha thêm một lượng Vanadium ít ỏi, dù là vài phần trăm thôi thì cấu trúc của thép cũng sẽ trở nên mịn và có độ đàn hồi lớn. Nhờ vậy mà những sản phẩm được chế tạo từ thép pha Vanadium có khả năng chịu lực uốn, lực va đập tốt, chống lại sự đứt gãy, ăn mòn. Đó là lý do người ta sử dụng vật liệu này để chế tạo các chi tiết quan trọng như động cơ, cụm máy, trục quay,… Thậm chí, Henry Ford – người đầu tiên đặt nền móng cho ngành ô tô – phải thốt lên rằng “ Nếu không có Vanadium thì sẽ không có ô tô của tôi ”. Từ đó trở đi Chrome Vanadium trở thành hợp kim phổ biến cho các dụng cụ, công cụ, linh kiện máy móc.

Tính ứng dụng trong đời sống của hợp kim Cr-V

Hợp kim thép Cr-V với crom và vanadi đều được thêm vào để cải thiện các tính chất cơ học của thép, độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn giúp nó hoạt động tốt trong các điều kiện chịu tải trọng va đập, áp lực và ứng suất nặng. Với những tính chất này, thép Cr-V thường được sử dụng để chế tạo các công cụ bằng thép - cờ lê, lò xo, bánh răng, ổ trục, thậm chí cả lưỡi dao. Các bạn trường Nguyễn Khuyến có đam mê tìm hiểu về ngành luyện kim hãy cùng xem một số ứng dụng thực tế của thép Cr-V nhé.

Chế tạo các loại kìm chịu lực

Ngày nay là thời kì hòa bình nên các loại vật liệu không phải dùng để chế tạo vũ khí mà thay vào đó là các công cụ, dụng cụ trong sản xuất chế tạo và sửa chữa, gia đình bạn học sinh nào có làm xưởng, bạn đều sẽ bắt gặp những loại kìm cắt cộng lực, kìm bấm chết... được làm từ hợp kim thép Cr-V này.
 
Kìm bấm chết IRWIN VISE-GRIP

Kìm bấm chết làm từ thép Cr-V  nguồn ảnh: kìm chết - congcutot.vn
 
Các đặc tính của thép Cr-V với khả năng chịu lực cực kỳ tốt đã được ứng dụng một cách tối ưu vào những dòng sản phẩm đòi hỏi sự cứng cáp, khó biến dạng khi làm việc trong điều kiện lực tác động lớn. Những chiếc kìm bấm chết dùng để giữ, kẹp các chi tiết  làm từ thép Cr-V có thể chịu được trọng tải lớn hơn rất nhiều vật liệu thông thường, ngoài ra còn có vẻ bề ngoài sáng bóng cũng như khả năng chống ăn mòn cực tốt. Vì lẽ đó mà những công cụ làm từ thứ vật liệu này rất được lòng những người thợ.

Các dòng cờ lê, đầu khẩu cần dùng lực

Đầu lục giác 17mm băng xanh

Cờ lê 2 đầu miệng Yeti

Những dòng cờ lê, đầu khẩu thường thấy trong các tiệm sửa chữa ô tô hạng nặng thường được làm bằng thép cao cấp CR-V theo tiêu chuẩn của Mỹ để có độ cứng cáp bền bỉ tạo sự chắc chắn và có độ bền cao, tránh cong vênh, không dễ bị hư hỏng.

Ngoài ra thép Cr-V còn được sử dụng để chế tạo rất nhiều những dòng công cụ khác,... Qua bài viết hy vọng sẽ giúp các bạn học sinh có sự hiểu biết hơn về loại vật liệu phổ biết này. Hoặc các bạn có thể tìm hiểu thêm về dòng thép Cr-V cũng như những câu chuyện nổi tiếng xoay quanh nó tại đây
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 15 trong 3 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 


Đọc báo trực tuyến

vé máy bay vé máy bay