Sắt và Thép – Sự nhầm lẫn thế kỷ và cách phân biệt.

Trong đời sống, bạn thường nghe: “Mua cho tôi cây sắt phi 10”. Nhưng nếu bạn đưa cây “sắt” đó cho một kỹ sư cơ khí, họ sẽ gọi đó là “thép“. Bài viết này sẽ giải quyết sự nhầm lẫn lớn nhất trong ngôn ngữ đời sống của người Việt: Chúng ta thường gọi vật liệu xây dựng là “Sắt”, nhưng thực tế chúng ta đang dùng “Thép”. Vậy “Sắt” thực sự là gì và nó khác “Thép” như thế nào? Cùng 4T House phân biệt và tìm hiểu sự khác nhau giữa sắt và thép trong xây dựng và đời sống nhé!

Bản chất thành phần hóa học của sắt và thép

Trong thực tế rất hiếm khi dùng sắt nguyên chất vì nó mềm và dẻo gần như đồng đỏ. Sự khác nhau của sắt và thép nằm ở nguyên tố Carbon (C). Công thức dễ nhớ:

• Sắt + Một chút Carbon = Thép. Là hợp kim của Sắt và Carbon (hàm lượng Carbon < 2%). Chính lượng Carbon nhỏ này cùng các kim loại khác làm cho Thép cứng hơn, đàn hồi tốt hơn Sắt nguyên chất rất nhiều.
• Sắt + Nhiều Carbon = Gang (Rất cứng, giòn – ). Nếu hàm lượng Carbon cao (> 2%), nó trở thành Gang. Gang rất cứng nhưng lại giòn (đập mạnh là vỡ).

Như vậy, Cả Thép và Gang đều là “anh em” vì cùng có thành phần chính là Sắt (Fe) và Carbon (C). Sự khác biệt duy nhất nằm ở hàm lượng Carbon. Tóm gọn lại như sau:

• Thép (Steel): Hàm lượng Carbon dưới 2.14% (Thường được xét nhanh là <2%)
  • Đặc tính: Cứng và dẻo đàn hồi. Ít Carbon giúp thép có độ dẻo, độ đàn hồi tốt, chịu lực uốn và kéo cao.
  • Ứng dụng chủ yếu: Dùng xây nhà.
• Gang (Cast Iron): Hàm lượng Carbon từ 2.14% đến 6.67%.
  • Đặc tính: Cứng và Giòn. Nhiều Carbon khiến cấu trúc mạng tinh thể bị xô lệch, làm cho vật liệu rất cứng nhưng lại giòn (dễ vỡ).
  • Ứng dụng chủ yếu: Dùng làm nắp cống, vỏ máy.

Cách phân biệt Sắt (Gang) và Thép thực tế

Do “Sắt nguyên chất” ít dùng, nên thực tế chúng ta thường phân biệt giữa Thép và Gang (thứ mà mọi người hay nhầm là sắt nặng).

Phân biệt Sắt (Gang) và thép qua tia lửa (Spark Test) – Chính xác nhất

Đây là cách thợ cơ khí hay dùng. Khi đưa vật liệu vào máy mài:

• Thép: Tia lửa phóng ra dài, màu vàng sáng. Ở cuối ngọn lửa thường nổ ra thành hình hoa hoặc chân chim tua tủa (do carbon thấp cháy trong không khí).
• Gang: Tia lửa rất ngắn, màu đỏ sậm hoặc vàng cam đậm. Tia lửa bắn ra nặng, rớt xuống nhanh và ít khi nổ thành hoa ở đuôi.

Phân biệt Sắt (Gang) và thép bằng tiếng vang

• Thép: Khi gõ vào (hoặc rơi xuống nền cứng), thép phát ra tiếng vang lớn, thanh và ngân dài (Do cấu trúc phân tử liên kết chặt chẽ).
• Gang: Tiếng kêu trầm, đục và tắt rất nhanh (tiếng “bộp”). Do trong gang có nhiều than chì (graphite) làm cản trở sự truyền âm.

Phân biệt Sắt (Gang) và thép qua quá trình gia công (Khoan/Tiện)

Khi bạn dùng mũi khoan hoặc máy tiện để cắt gọt vật liệu:

• Thép: Phoi (vụn kim loại) tuôn ra dưới dạng dây dài, xoắn lại như lò xo (gọi là phoi dây). Bề mặt chỗ cắt rất mịn và sáng.
• Gang: Phoi vỡ vụn thành từng mảnh nhỏ hoặc bột (gọi là phoi vụn). Bề mặt chỗ cắt thường tối màu và sần sùi do than chì bong ra.

Phân biệt Sắt (Gang) và thép qua độ dẻo (Uốn cong)

• Thép: Có thể uốn cong, dát mỏng, kéo sợi. Khi chịu lực quá tải, thép sẽ cong trước khi gãy.
• Gang: Không thể uốn. Nếu cố tình bẻ cong, gang sẽ gãy đôi đột ngột mà không báo trước (giống như bẻ thanh sô-cô-la hay phấn viết bảng).

Bảng so sánh và phân biệt Sắt (Gang) và thép

Đặc điểm	Thép (Steel)	Gang (Cast Iron)
Hàm lượng Carbon	Thấp (< 2%)	Cao (> 2%)
Độ cứng	Vừa phải, dễ cắt gọt	Rất cứng (khó gia công hơn)
Độ dẻo	Cao (Chịu uốn, kéo tốt)	Thấp (Giòn, chịu nén tốt nhưng chịu uốn kém)
Điểm nóng chảy	Cao (~1400-1500°C)	Thấp hơn (~1150-1200°C) – Dễ đúc
Giá thành	Cao hơn (do quy trình phức tạp)	Thường rẻ hơn
Ứng dụng	Xây dựng, chi tiết máy chịu lực, vỏ xe	Vỏ động cơ, nắp cống, nồi chảo, chân máy

Ứng dụng thực tiễn của Gang và thép trong đời sống

Ứng dụng của Gang – Nắp cống, vỏ động cơ

Ứng dụng của Gang thường được tìm thấy trong nắp cống, vỏ động cơ, và một số chân máy. Gang đúc khuôn rất dễ (tạo hình phức tạp tốt), chịu nén cực tốt (xe tải cán qua không sao), và quan trọng là… rẻ. Ngoài ra, than chì trong gang giúp nó hấp thụ rung động tốt hơn thép.

Ứng dụng của Thép – Cột, nhà dầm cầu

Ứng dụng của thép thường được tìm thấy trong xây dựng, chi tiết máy chịu lực. Tại các vị trí này chịu rung lắc, uốn cong liên tục. Nếu dùng Gang, khi có gió bão hoặc va chạm, nó sẽ gãy đôi ngay lập tức gây sập công trình. Thép thì chỉ bị cong, đảm bảo an toàn hơn.

Lời kết

“Sắt” chỉ là tên gọi hóa học hoặc cách gọi dân dã, trong kỹ thuật hầu như không dùng sắt nguyên chất để chế tạo máy móc. Thứ bạn mua để xây nhà, hàn cửa là THÉP. Thứ bạn thấy ở nắp cống, vỏ máy bơm, thân máy tiện là GANG.

Cảm ơn bạn đã đọc qua bài viết. Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc cần tư vấn gì về đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi qua số zalo, fanpage hoặc cộng đồng group facebook bạn nhé.

4T House | Nhà của 4T

Architecture & Recycled Glass Art | Kiến trúc & Nghệ thuật từ kính tái chế

Nơi thép nở hoa, nơi nhà hoa lá - Nơi vụn vỡ hóa ánh sáng chữa lành

• • Zalo/ Hotline: 0938756274
  • Website: https://4thouse.com/
  • Email: 4thouses@gmail.com
  • Fanpage: https://www.facebook.com/4thouses1507/