Từ các khung nhà chọc trời đến khung gầm ô tô và các công cụ hàng ngày, thép vẫn là một vật liệu không thể thiếu trong sản xuất hiện đại. Tuy nhiên, với hơn 3.500 loại thép khác nhau có sẵn trên toàn cầu, điều gì quyết định liệu một loại thép cụ thể có phù hợp với việc xây dựng cầu so với các dụng cụ chính xác? Câu trả lời nằm ở quy trình sản xuất—cụ thể là, liệu thép có trải qua quá trình cán nóng hay cán nguội.

Cán là một kỹ thuật tạo hình kim loại quan trọng, trong đó các con lăn quay định hình lại kim loại để cải thiện tính đồng nhất và các đặc tính cơ học. Sự khác biệt giữa thép cán nóng và cán nguội bắt nguồn từ việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình xử lý, dẫn đến các đặc tính và ứng dụng khác nhau rõ rệt.

Cán nóng bắt đầu bằng việc nung nóng các phôi thép hình chữ nhật lớn trên 1700°F (927°C). Kim loại mềm đi qua các con lăn để đạt được kích thước mong muốn, với sản phẩm cuối cùng được cuộn (đối với tấm) hoặc cắt (đối với thanh/tấm). Khi làm nguội gây ra co ngót, độ chính xác về kích thước vẫn ở mức trung bình, khiến thép cán nóng trở nên lý tưởng cho các bộ phận kết cấu mà độ dung sai chặt chẽ không quan trọng.

Các thuộc tính chính của thép cán nóng bao gồm:

• Bề mặt thô, có vảy với lớp hoàn thiện màu xám xỉn
• Các cạnh bo tròn do co ngót nhiệt
• Độ dẻo vượt trội để uốn và hàn
• Tăng cường độ dẻo và khả năng chống va đập

• Chi phí sản xuất thấp hơn do quá trình xử lý đơn giản hơn
• Ứng suất dư tối thiểu sau khi làm nguội
• Khả năng ứng dụng rộng rãi trong xây dựng và công nghiệp nặng

Cán nguội xử lý thêm thép cán nóng đã nguội ở nhiệt độ môi trường để tinh chỉnh kích thước và chất lượng bề mặt. Danh mục này bao gồm nhiều kỹ thuật gia công nguội—bao gồm kéo, tiện, mài và đánh bóng—làm tăng độ chính xác, độ hoàn thiện và các đặc tính cơ học. Quá trình này gây ra những thay đổi tinh thể vĩnh viễn làm tăng độ bền nhưng cũng tạo ra ứng suất bên trong, đòi hỏi các phương pháp xử lý giảm căng thẳng sau đó.

Các đặc điểm riêng biệt của thép cán nguội:

• Độ chính xác về kích thước vượt trội
• Bề mặt nhẵn, hoàn thiện như dầu
• Các cạnh sắc nét, được xác định rõ ràng
• Cải thiện tính đồng tâm và độ thẳng trong các sản phẩm dạng ống

• Chất lượng bề mặt cao cấp cho các ứng dụng thẩm mỹ
• Độ bền lớn hơn 20% so với các loại thép cán nóng tương đương
• Dung sai kích thước chặt chẽ cho các bộ phận chính xác

Việc lựa chọn giữa thép cán nóng và cán nguội cuối cùng phụ thuộc vào yêu cầu của dự án. Trong khi thép cán nóng cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí cho việc xây dựng quy mô lớn, các biến thể cán nguội mang lại độ chính xác và độ hoàn thiện theo yêu cầu của sản xuất cao cấp. Các kỹ sư phải cân bằng cẩn thận các đặc tính vật liệu, các ràng buộc về ngân sách và nhu cầu xử lý để tối ưu hóa hiệu suất và giá trị.