Xây dựng và Hạ tầng: Ngành Tiêu thụ Lớn Nhất Tấm Thép Cuộn Nóng
Nhu cầu về tấm thép cuộn nóng chủ yếu được thúc đẩy bởi các dự án xây dựng và hạ tầng trên toàn cầu, chiếm thị phần lớn nhất. Các báo cáo nghiên cứu thị trường cho thấy lĩnh vực này đã đưa thị trường cuộn thép cuộn nóng đạt 202,9 tỷ USD vào năm 2023, với dự báo tăng lên 398,9 tỷ USD vào năm 2030 (CAGR 7,8%) [MarketsandMarkets, Báo cáo Thị trường Cuộn Thép Cuộn Nóng , 2024].
Kết cấu khung cho các tòa nhà cao tầng và cầu
Điều gì khiến vật liệu này trở nên quan trọng đến vậy đối với các tòa nhà cao tầng và những cây cầu lớn ngày nay? Thực tế là nó có khả năng chịu tải trọng rất lớn và hoạt động rất tốt khi cần hàn. Các dầm và cột được chế tạo từ tấm thép cán nóng thực tế chịu được khá tốt mọi loại lực mà thời tiết gây ra — chẳng hạn như gió đẩy ngang hay động đất làm rung chuyển công trình. Phần lớn các công ty xây dựng rất ưa chuộng sử dụng vật liệu này vì nó mang lại độ bền cao tương xứng với chi phí bỏ ra. Điều đó có nghĩa là các kỹ sư có thể xây dựng các công trình đáp ứng đầy đủ các yêu cầu an toàn khắt khe như tiêu chuẩn ASTM A6/A6M tại Hoa Kỳ và EN 10025 tại châu Âu, đồng thời vẫn đảm bảo độ vững chắc và an toàn trong suốt nhiều thập kỷ.
Nền móng gia cường, trụ đỡ đường cao tốc và cơ sở hạ tầng đường sắt
Thép vẫn giữ vị trí thống trị trong số các vật liệu dùng cho cơ sở hạ tầng mặt đất, chiếm khoảng 39% thị phần theo các báo cáo ngành kim loại năm 2023. Tấm thép cán nóng đảm nhận nhiều vai trò trong các dự án xây dựng: tăng cường độ bền cho nền bê tông, được định hình thành các cầu vượt đường bộ và làm ray đường sắt nhờ khả năng chống cong vênh dưới áp lực cao, tuổi thọ kéo dài ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt và tương thích tốt với các phương pháp sản xuất hàng loạt. Khi các đô thị ngày càng mở rộng và chính phủ đổ nguồn lực vào việc nâng cấp hệ thống giao thông — đặc biệt tại các nước đang phát triển, nơi khái niệm thành phố thông minh đang ngày càng phổ biến — thép ngày càng khẳng định vai trò then chốt hơn nữa trong nhiều lĩnh vực xây dựng khác nhau.
Giao thông và Thiết bị Nặng: Tấm Thép Cán Nóng vì Độ Bền và Khả Năng Gia Công
Khung Xe Tải, Rơ-moóc và Khung Phương Tiện Ngoài Đường Bộ
Tấm thép cán nóng cung cấp khả năng chống đỡ kết cấu thực sự vững chắc cho các hệ thống vận tải. Với giới hạn chảy thường vượt quá 36.000 psi, vật liệu này có thể chịu được mọi loại tải trọng động trong khung xe tải. Hơn nữa, độ dẻo tốt của nó cho phép các nhà sản xuất tạo hình các bộ phận rơ-moóc thành những dạng phức tạp mà không bị nứt trong quá trình sản xuất. Đối với các máy móc hoạt động ngoài đường như máy ủi, vật liệu này chịu va đập rất tốt — yếu tố đặc biệt quan trọng khi làm việc trên địa hình gồ ghề. Thực tế, khoảng 23% sự cố hỏng hóc thiết bị bắt nguồn từ hư hỏng do mỏi, theo báo cáo gần đây của ngành công nghiệp. Và cũng đừng quên yếu tố chi phí. Vì thép cán nóng có giá thấp hơn các lựa chọn khác, các công ty tiết kiệm khoảng 18% chi phí sản xuất khi sản xuất hàng loạt các bộ phận tiêu chuẩn.
Các dụng cụ nông nghiệp và bộ phận máy móc khai khoáng
Các tấm thép cán nóng chịu được rất tốt sự mài mòn trong các điều kiện công nghiệp khắc nghiệt. Nông dân hiểu rõ điều này khi quan sát các phễu chứa ngũ cốc trên máy gặt liên hợp, được chế tạo từ những tấm thép dày từ 10 đến 20 mm. Những vật liệu này chống lại sự ăn mòn do tiếp xúc thường xuyên với độ ẩm và phân bón trong mùa thu hoạch. Tại các mỏ, người vận hành phụ thuộc rất nhiều vào thép cấp AR400 để làm lớp lót hàm nghiền. Độ cứng khoảng 400 HB cho thấy các chi tiết này có tuổi thọ dài hơn đáng kể trước khi cần thay thế. Điều gì khiến thép cán nóng trở nên phổ biến đến vậy? Trước hết, loại thép này hàn rất tốt với các thành phần khác mà không gặp vấn đề gì. Ngoài ra, khả năng chịu tải của nó cao gấp khoảng ba lần so với các hợp kim nhôm. Quan trọng nhất là thiết bị sử dụng vật liệu này thường có tuổi thọ từ 8 đến 12 năm liên tục trong điều kiện vận hành không ngừng nghỉ. Loại độ bền như vậy khiến thép cán nóng trở thành yếu tố hoàn toàn thiết yếu đối với bất kỳ loại máy móc nào đòi hỏi độ bền cơ học cao và khả năng giữ nguyên hình dạng ngay cả dưới các điều kiện ứng suất cực lớn.
Hệ thống Năng lượng, Hàng hải và Công nghiệp: Tấm Thép cán Nóng trong Các Ứng dụng then chốt
Bình chịu áp lực, Đường ống và Kết cấu Sàn khoan ngoài khơi
Tấm thép cán nóng là vật liệu thiết yếu cho các dự án năng lượng, tàu thủy và công nghiệp nặng vì chúng đơn giản là bền hơn hầu hết các lựa chọn thay thế khác. Khi chế tạo bình chịu áp lực, loại thép này nổi bật nhờ độ bền ấn tượng so với trọng lượng. Điều đó có nghĩa là nó có thể chứa an toàn các chất nguy hiểm ngay cả khi áp suất và nhiệt độ đạt mức cực đoan — đúng như yêu cầu của các quy chuẩn như ASME BPVC Phần VIII và API RP 2A. Hãy tưởng tượng những đường ống dẫn khổng lồ chạy xuyên quốc gia để vận chuyển dầu, khí đốt hoặc nước. Thành phần đồng nhất của thép cán nóng giúp ngăn chặn sự lan rộng của các vết nứt và chống lại hiện tượng ăn mòn do môi trường khắc nghiệt gây ra. Trên biển, các giàn khoan ngoài khơi phụ thuộc vào các phiên bản đặc biệt của loại thép này, được thiết kế riêng cho điều kiện hàng hải. Những thành phần này chịu được tiếp xúc liên tục với nước biển mặn cũng như mọi chuyển động qua lại do sóng biển và gió mạnh gây ra, mà không bị suy giảm theo thời gian.
Khi các vật liệu bị hỏng trong những ứng dụng này, các nhà vận hành phải đối mặt với chi phí khổng lồ khoảng 740.000 USD mỗi giờ chỉ riêng cho thời gian ngừng hoạt động, theo Báo cáo Độ tin cậy Cơ sở Hạ tầng Năng lượng Toàn cầu năm 2023 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA). Điều này làm nổi bật lý do vì sao thép cán nóng có độ nhất quán và khả năng truy xuất nguồn gốc tuyệt đối không thể bị giảm bớt. Khả năng gia công định hình (formability) của vật liệu này cho phép chế tạo những đường cong phức tạp thực sự cần thiết cho các cấu trúc dưới nước, bệ tuabin gió và các bộ phận vỏ lò phản ứng. Ngoài ra, tính ổn định nhiệt của nó giúp duy trì độ chính xác về kích thước trong các tình huống chịu nhiệt độ cao như tại các nhà máy lọc dầu hoặc khi lắp ráp tuabin phát điện — nơi nhiệt độ đạt mức cực kỳ cao.