Đương lượng carbon (CE) là gì?
Đương lượng carbon (thường ký hiệu là CEV) là một con số duy nhất gộp chung ảnh hưởng của carbon cùng các nguyên tố hợp kim khác lên độ thấm tôi và khả năng hàn của thép. Vì những nguyên tố như mangan, crom hay niken đều góp phần làm thép cứng hơn — nhưng với mức độ khác nhau — nên chúng được nhân với hệ số trọng số rồi quy đổi thành lượng carbon "tương đương". Công thức của Viện Hàn Quốc tế (IIW) được sử dụng phổ biến thể hiện giá trị này dưới dạng một con số phần trăm duy nhất.
Công thức tính
$$\text{CE} = \text{C} + \frac{\text{Mn}}{6} + \frac{\text{Cr} + \text{Mo} + \text{V}}{5} + \frac{\text{Ni} + \text{Cu}}{15}$$ trong đó mỗi nguyên tố là phần trăm khối lượng của nó trong thép. Carbon được tính nguyên giá trị; mangan chia cho 6; crom, molypden và vanadi cùng chia cho 5; còn niken và đồng cùng chia cho 15.
Cách sử dụng công cụ
Nhập phần trăm của từng nguyên tố lấy từ chứng chỉ xuất xưởng (mill certificate) hoặc kết quả phân tích thành phần của thép. Nếu nguyên tố nào không có thì để ô đó bằng 0. Công cụ sẽ trả về đương lượng carbon kèm đánh giá nhanh về khả năng hàn. Theo kinh nghiệm, thép có CE dưới \(0{,}40\) thường dễ hàn mà không cần gia nhiệt trước, trong khi giá trị trên \(0{,}45\) thường đòi hỏi phải gia nhiệt trước và kiểm soát tốc độ nguội để tránh nứt do hydro ở vùng ảnh hưởng nhiệt.
Ví dụ tính toán
Với loại thép có C = 0,18%, Mn = 1,2%, Cr = 0,2%, Mo = 0,05%, V = 0%, Ni = 0,1%, Cu = 0,15%: $$\text{CE} = 0{,}18 + \frac{1{,}2}{6} + \frac{0{,}2 + 0{,}05 + 0}{5} + \frac{0{,}1 + 0{,}15}{15} = 0{,}18 + 0{,}20 + 0{,}05 + 0{,}016667 = \mathbf{0{,}4467}$$ Kết quả này rơi vào khoảng "thường cần gia nhiệt trước".
Câu hỏi thường gặp
CE bao nhiêu thì được coi là dễ hàn? CEV tới khoảng \(0{,}40\text{–}0{,}45\) nhìn chung có thể hàn bằng quy trình tiêu chuẩn; giá trị cao hơn cần gia nhiệt trước và thao tác cẩn thận.
Công cụ này dùng công thức nào? Đương lượng carbon theo IIW (Viện Hàn Quốc tế) — phiên bản phổ biến nhất được viện dẫn trong các tiêu chuẩn như EN 10025.
Tôi nhập phần trăm hay phân số? Hãy nhập trực tiếp phần trăm khối lượng (ví dụ 0,18 cho 0,18% carbon), đúng như giá trị ghi trên chứng chỉ kiểm định xuất xưởng.
