+ Do tính thấm tôi tốt, dùng môi trường tôi chậm (dầu) nên khi tôi ít biến dạng và nứt hơn so với thép cacbon luôn phải tôi nước. Do vậy các chi tiết có hình dạng phức tạp phải qua tôi (do đòi hỏi về độ bền) đều phải làm bằng thép hợp kim. + Khi tăng mức độ hợp kim hóa làm tăng được độ thấm tôi làm tăng độ cứng, độ bền song thường làm giảm độ dẻo, độ dai nên lượng hợp kim cần thiết chỉ cần vừa đủ bảo đảm tôi thấu tiết diện đã cho là đủ, không nên dùng thừa (dùng thép hợp kim quá cao vừa đắt vừa khó gia công lại dễ bị phá hủy giòn hơn). Do vậy có nguyên tắc là chọn mác thép hợp kim cao hay thấp là phụ thuộc kích thước (tiết diện). + Tuy đạt độ bền cao hơn nhưng thường có độ dẻo, độ dai thấp hơn. Do vậy phải chú ý đến mối quan hệ ngược này để có xử lý thích hợp (bằng ram). Tính công nghệ: nói chung thép hợp kim có tính công nghệ kém hơn thép cacbon (trừ tính thấm tôi).
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ TIỂU LUẬN VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÍ NHĨM: SVTG: NGUYỄN XN NIÊN MSSV: 21202647 SVTG: NGUYỄN VĂN SÁNG MSSV: 21203119 GVBM: NGUYỄN ĐĂNG KHOA BỘ MƠN: VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÍ Tp Hồ Chí Minh, 25/ / 2014 MỤC LỤC Nhóm em xin trình bày với bạn thầy phần thép hợp kim, vật liệu thơng dụng Hợp kim thép có đặc tính bật vượt trội gang, sắt độ bền cao, chịu tải trọng lớn, chịu nhiệt tốt, chống mài mòn, chống rỉ Sau nội dung chúng em muốn trình bày thép hợp kim: Khái niệm thép hợp kim Thành phần hóa học thép hợp kim Các đặc tính thép hợp kim Tác dụng nguyên tố hợp kim Phân loại thép hợp kim Các khuyết tật thép hợp kim Kí hiệu thép hợp kim Tài liệu tham khảo THÉP HỢP KIM Khái niệm thép hợp kim Thép hợp kim loại thép mà sắt với cacbon tạp chất, người ta cố ý đưa vào nguyên tố đặc biệt với lượng xác định để làm thay đổi tổ chức tính chất cho phù hợp với yêu cầu sử dụng Các nguyên tố hợp kim thường gặp là: Cr, Ni, Mn, W, V, Mo, Ti, Cu, B, N, Ranh giới lượng để phân biệt tạp chất với hợp kim sau: Mn: 0.8 - 1.0%; Si: 0.5 - 0.8%; Cr: 0.2 - 0.8%; W: 0.1 -0.6%; Mo: 0.05 - 0.2%; Ti, V, Nb, Zr, Cu: 0.15%; B: 0.002% Thành phần hóa học thép hợp kim Khác với thép cacbon, thép hợp kim người ta cố ý đưa thêm vào (không phải yêu cầu thông thường công nghệ luyện kim) nguyên tố có lợi với số lượng đủ lớn để làm thay đổi tổ chứa cải thiện tinh chất lí hóa Các ngun tố có lợi đưa vào cách đặc biệt với lượng đủ lớn gọi nguyên tố hợp kim, chúng bao gồm nguyên tố với hàm lượng lớn giới hạn cho ngun tố (khơng có giá trị chung cho nguyên tố) sau: Mn ≥ 0,80 – 1,00%, Si ≥ 0,50 – 0,80%, Cr ≥ 0,50 – 0,80%,Ni ≥ 0,50 – 0,80%, W ≥ 0,10 – 0,50%, Mo ≥ 0,05 – 0,20%,Ti ≥ 0,10%, Cu ≥ 0,30, B ≥ 0,0005% Nhỏ giới hạn kể coi tạp chất Tuy nhiên giới hạn quy ước không cứng nhắc cách chặt chẽ thép hợp kim loại có chất lượng tốt trở lên nên chứa tạp chất có hại Các đặc tính thép hợp kim Do khử tạp chất triệt để phải cho vào nguyên tố hợp kim, nên nói chung thép hợp kim dắt tiền so với thép cacbon, bù lại thép hợp kim có đặc điểm trội hẳn so với thép cacbon - Cơ tính: Do số yếu tố mà chủ yếu tính thấm tơi cao nên thép hợp kim có độ bền cao hẳn so với thép cacbon, điều thể đặc biệt rõ ràng thép sau + ram Khi tận dụng ưu điểm cần ý đến đến hệ sau đây: + Ở trạng thái không + ram (ví dụ trạng thái ủ), độ bền thép hợp kim không cao thép cacbon Cho nên dùng thép hợp kim phải qua nhiệt luyện + ram Nếu dùng thép hợp kim trạng thái cung cấp (sau cán nóng, gần thường hóa) hay ủ lãng phí lớn độ bền + Ưu việt độ bền cao thép hợp kim rõ tiết diện thép lớn lượng hợp kim đủ để bảo đảm thấu Khi tiết diện nhỏ (≤ 20mm) ưu việt thép hợp kim khơng thể (vì với tiết diện nhỏ thép cacbon tơi thấu) + Do tính thấm tơi tốt, dùng mơi trường tơi chậm (dầu) nên tơi biến dạng nứt so với thép cacbon phải nước Do chi tiết có hình dạng phức tạp phải qua tơi (do địi hỏi độ bền) phải làm thép hợp kim + Khi tăng mức độ hợp kim hóa làm tăng độ thấm làm tăng độ cứng, độ bền song thường làm giảm độ dẻo, độ dai nên lượng hợp kim cần thiết cần vừa đủ bảo đảm thấu tiết diện cho đủ, không nên dùng thừa (dùng thép hợp kim cao vừa đắt vừa khó gia cơng lại dễ bị phá hủy giịn hơn) Do có nguyên tắc chọn mác thép hợp kim cao hay thấp phụ thuộc kích thước (tiết diện) + Tuy đạt độ bền cao thường có độ dẻo, độ dai thấp Do phải ý đến mối quan hệ ngược để có xử lý thích hợp (bằng ram) - Tính cơng nghệ: nói chung thép hợp kim có tính cơng nghệ thép cacbon (trừ tính thấm tơi) - Tính chịu nhiệt cao: Các nguyên tố hợp kim cản trở khuếch tán cacbon làm mactenxit khó phân hóa cacbit khó kết tụ nhiệt độ cao 200oC, nhiệt độ thép hợp kim bền Một số thép hợp kim với lớp vảy ôxyt tạo thành nhiệt độ cao xít chặt, có tính bảo vệ tốt - Tính chất vật lý, hóa học đặc biệt: Bằng cách đưa vào thép nguyên tố khác với lượng lớn quy định tạo cho thép tính chất đặc biệt: + Khơng gỉ, chống ăn mịn axit, badơ, muối + Từ tính đặc biệt khơng có từ tính + Giãn nở nhiệt đặc biệt Qua thấy thép hợp kim vật liệu cần thiết, thiếu cho ngành kỹ thuật quan trọng đòi hỏi tính chất cao khác với thơng thường Tác dụng nguyên tố hợp kim Một cách đơn giản xem thép hợp kim đơn giản (chỉ có nguyên tố hợp kim) đưa thêm nguyên tố hợp kim vào hợp kim Fe - C Vậy xem nguyên tố hợp kim ảnh hưởng đến hợp kim Fe - C mà ta nghiên cứu, cụ thể đến tổ chức chính: dung dịch rắn ferit, austenit, hợp chất xêmentit (pha cacbit), tổ chức peclit (hỗn hợp ferit - cacbit) Các nguyên tố đưa vào thép khơng ngồi hai tác dụng: hịa tan vào sắt thành dung dịch rắn kết hợp với cacbon thành cacbit Cũng khó phân loại rạch rịi song tạm chia thành hai dạng nguyên tố hợp kim để tiện khảo sát: dạng chủ yếu hòa tan vào sắt dạng có lực mạnh với cabon tạo nên cacbit Hãy xét khả a Hòa tan vào sắt thành dung dịch rắn: Đó trường hợp phần lớn nguyên tố mà điển hình thường gặp Mn, Si, Cr, Ni Với lượng nguyên tố hợp kim (khoảng vài %) chúng không làm thay đổi đáng kể cấu hình giản đồ pha Fe - C, chúng hòa tan vào sắt tức ferit nhiệt độ thấp austenit nhiệt độ cao Khi hòa tan (tất nhiên dạng thay thế) vào ferit, nguyên tố hợp kim làm xô lệch mạng làm tăng độ cứng, độ bền thường làm giảm độ dẻo, độ dai Ảnh hưởng bốn nguyên tố đến hai tiêu điển hình độ cứng độ dai trình bày hình 5.2 Qua thấy rõ có hai nhóm khác nhau: Mn Si, Cr Ni Hai nguyên tố Mn Si làm tăng mạnh độ cứng (độ bền) song làm giảm mạnh độ dai (độ dẻo), đặc biệt thép chứa 2%Si 3,5%Mn ferit có độ dai thấp (≤ 500kJ/m2) làm thép giịn khơng cho phép sử dụng Do có lợi rẻ hơn, khả hóa bền cao Mn Si dùng với hàm lượng hạn chế - 2% Như dùng thép Mn, Si với độ thấm tơi cao bị hạn chế lượng đưa vào Còn Ni Cr (cho tới hàm lượng 4%) làm tăng độ cứng khơng làm giảm cịn làm tăng chút độ dai Do hợp kim hóa thép Cr, Ni hay đồng thời hai tốt ngồi làm tăng độ thấm tơi, thân chúng nâng cao độ cứng, độ bền mà trì tốt độ dẻo, độ dai ferit Vì thép có độ thấm tơi cao thuộc nhóm hợp kim hóa Cr Ni Mặc dầu giá thành có cao (do Cr đặc biệt Ni ngày đắt, hiếm) loại thép ưa chuộng chế tạo gia cơng chi tiết bề mặt có tính công nghệ cao Với lượng nhiều (>10%) Cr, Ni, Mn chúng làm thay đổi hẳn cấu hình giản đồ pha Fe - C, đặc biệt rõ làm thay đổi khu vực ferit austenit Trên hình 5.3 trình bày ảnh hưởng hàm lượng Mn Cr đến khu vực γ (austenit) giản đồ pha Fe - C Thấy rõ Mn (và Ni nữa) mở rộng (nhiệt độ tồn của) khu vực γ (tương ứng thu hẹp khu vực α) Với hàm lượng lớn khoảng 10 - 20% tổ chức austenit tồn nhiệt độ thường (không biểu thị hình 5.3a), tức nung nóng hay làm nguội khơng có chuyển biến pha thường gặp, thép gọi thép austenit Còn Cr ngược lại thu hẹp khu vực γ (tương ứng mở rộng khu vực α hình 5.3b) Với hàm lượng Cr đủ lớn (khoảng gần 20%) khu vực γ khơng cịn tồn tại, tổ chức ferit tồn nhiệt độ cao chảy lỏng Thép chuyển biến pha gọi thép ferit Những trường hợp gặp thép đặc biệt Rõ ràng thép áp dụng hóa bền tơi Hình 5.2 ảnh hưởng độ hòa tan nguyên tố hợp kim chủ yếu dung dịch rắn ferit đến độ cứng (a) độ dai va đập (b) b Tạo thành cacbit Trừ nguyên tố Si, Ni, Al, Cu, Co khơng tạo thành cacbit thép (chỉ hòa tan vào sắt), nguyên tố hợp kim lại gồm Mn, Cr, Mo, W, Ti, Zr, Nb khả hịa tan vào sắt cịn kết hợp với cacbon thành cacbit Người ta nhận thấy số điện tử phân lớp nd (3d, 4d, 5d) nguyên tử nguyên tố bị thiếu ngun tố có lực mạnh với cacbon tất nhiên thép (chủ yếu sắt) nguyên tố có số điện tử phân lớp nd Fe (là 6) có khả tạo thành cacbit Phù hợp với số thiếu hụt điện tử, nguyên tố tạo thành cacbit thép theo thứ tự từ yếu đến mạnh sau: Fe (6), Mn (5), Cr (5), Mo (5), W (4), V (3), Ti (2), Zr (2), Nb (2), đó: Mn Cr nguyên tố tạo thành cacbit trung bình, Mo W nguyên tố tạo thành mạnh, V nguyên tố tạo thành cacbit mạnh, Ti, Zr, Nb nguyên tố tạo thành cacbit mạnh Hình 5.3 ảnh hưởng Mn (a) Cr (b) đến vùng a g giản đồ Fe-C Khi đưa vào thép nguyên tố này, cacbon ưu tiên kết hợp với nguyên tố mạnh trước Tùy theo nguyên tố hợp kim (Me) đưa vào hàm lượng nó, thép hợp kim có pha cacbit sau - Xêmentit hợp kim (Fe, Me)3C Khi thép chứa lượng (1 - 2%) nguyên tố tạo cacbit trung bình mạnh Mn, Cr, Mo, W chúng hịa tan thay vị trí ngun tử Fe xêmentit tạo nên xêmentit hợp kim (Fe, Me)3C Xêmentit hợp kim có tính ổn định cao (khó phân hủy, kết tụ nung) xêmentit chút Nhiệt độ tơi có tăng đơi chút - Cacbit với kiểu mạng phức tạp Khi hợp kim hóa đơn giản (chỉ nguyên tố hợp kim) song với lượng lớn (> 10%) Cr Mn (có dC / dMe > 0,59) chúng tạo nên với C loại cacbit với kiểu mạng phức tạp như: Cr7C3, C23C6, Mn3C Các đặc tính cacbit là: + Có độ cứng cao (hơn xêmentit chút) + Có nhiệt độ chảy khơng cao lắm, khoảng 1550 – 1850 0C (cao xêmentit), nên có tính ổn định cao Nhiệt độ thép phải cao 1000 0C - Cacbit kiểu Me6C Trong thép chứa Cr với W Mo tạo nên cacbit loại Me6C với kiểu mạng phức tạp, Me nguyên tố Cr, W, Mo Fe Loại cacbit cịn khó hòa tan vào austenit ổn định loại Nhiệt độ thép khoảng 1200 – 1300 0C - Cacbit với kiểu mạng đơn giản MeC (Me2C) Các nguyên tố tạo thành cacbit mạnh mạnh V, Ti, Zr, Nb đưa vào thép với lượng (0,1%) có khả liên kết hết với cacbon thành cacbit VC, TiC, ZrC, NbC, chúng pha xen kẽ với kiểu mạng đơn giản (vì dC/dMe < 0,59) Các đặc tính loại cacbit là: + Có độ cứng cao giịn xêmentit + Có nhiệt độ chảy cao (trên 3000 0C) nên khó phân hủy hòa tan vào austenit nung Các nguyên tố khơng có tác dụng tăng độ thấm tơi, cacbit chúng thường đóng vai trị giữ cho hạt nhỏ nâng cao tính chống mài mịn Như cacbit hợp kim cứng hơn, ổn định hơn, khó hịa tan vào austenite so với xêmentit làm thép hợp kim cứng, bền nóng có nhiệt độ tơi cao thép cacbon Do nhóm thép sử dụng loại nguyên tố hợp kim lượng chứa khác nên nói chung nhóm thép thường gặp - loại cacbit kể trên, cụ thể là: + Xêmentit hợp kim thép kết cấu + Cacbit với kiểu mạng phức tạp thép không gỉ bền nóng (thuộc nhóm thép đặc biệt) + Cacbit kiểu Me6C thép gió (thuộc thép dụng cụ) + Cacbit với kiểu mạng đơn giản MeC tạo thành với lượng nhóm thép khác Vai trị cacbit hợp kim: - Giống xêmentit, cacbit hợp kim có tác dụng làm tăng độ cứng, tính chống mài mịn thép song có phần mạnh Như sau thấy thép làm dụng cụ tốt phải loại thép có cacbon cao hợp kim cao - Do khó hịa tan vào austenit nung nóng nên mặt nâng cao nhiệt độ tơi mặt khác lại giữ hạt nhỏ nung, điều giúp nâng cao độ dai tính nói chung - Khi ram, cacbit hợp kim tiết khỏi mactenxit kết tụ lại nhiệt độ cao so với xêmentit thép cacbon, giữ độ cứng cao trạng thái nhiệt độ cao 200 0C, tới 500 – 600 0C, tức có tính cứng hay bền nóng Phân loại thép hợp kim a Phân loại theo tổ chức tế vi - Phân loại theo tổ chức trạng thái cân bằng: + Thép trước tích: peclit + ferit tự + Thép tích: peclit + Thép sau tích: peclit + cacbit tự + Thép lêđêburit (cacbit): có tổ chức tinh lêđêburit Riêng trường hợp thép hợp kim hóa cao chủ yếu hai nguyên tố Cr, Mn hay Cr - Ni, có: + Thép ferit: với tổ chức ferit, loại có Cr cao (> 17%) thường cacbon + Thép austenit: với tổ chức austenit, loại có Mn cao (> 13%) thường có cacbon cao, loại có Cr (> 18%) + Ni (>8%) - Phân loại theo tổ chức trạng thái thường hóa Hình 5.1: Tổ chức thường hóa thép với lượng hợp kim tăng dần: a petlit, b mactenxit, c Austennit Theo tổ chức thường hóa mẫu nhỏ ф25, theo lượng nguyên tố hợp kim tăng lên có thép sau (hình 5.1): + Thép họ peclit: loại hợp kim thấp, đường cong chữ "C" sát trục tung, nguội khơng khí hỗn hợp ferit-xêmentit tức peclit, xoocbit, trôxtit; phần lớn thép thuộc loại +Thép họ mactenxit: loại hợp kim hóa trung bình (> - 6%) cao, đường cong chữ "C" dịch sang phải mạnh, nguội khơng khí mactenxit + Thép họ austenit: loại có chứa Cr cao Ni cao (> 8%) Mn (> 13%) cao, chúng mở rộng khu vực γ hạ thấp điểm Ms (< 0C) nên làm nguội khơng khí (chỉ đến nhiệt độ thường, cao Ms) khơng có chuyển biến gì, giữ ngun tổ chức austenit Cách phân loại cho biết tổ chức thép trạng thái cung cấp b Phân loại theo nguyên tố Dựa vào tên nguyên tố hợp kim đưa vào để gọi, như: - Thép có nguyên tố hợp kim Cr, Mn gọi thép crôm, thép mangan, chúng thép hợp kim (hóa) đơn giản - Thép có hai hay nhiều nguyên tố hợp kim Cr - Ni, Cr - Ni - Mo gọi thép crôm - niken, thép crôm - niken - môlipđen, chúng thép hợp kim (hóa) phức tạp c Phân loại theo tổng lượng nguyên tố hợp kim Theo tổng (hàm) lượng nguyên tố hợp kim có thép từ thấp đến cao, người ta chia ra: - Thép hợp kim thấp: loại có tổng lượng < 2,5% (thường thép peclit) - Thép hợp kim trung bình: loại có tổng lượng từ 2,5 đến 10% (thường thép họ từ peclit đến mactenxit) - Thép hợp kim cao: loại có tổng lượng >10% (thường họ mactenxit hay austenit) d Phân loại theo công dụng - Thép cán nóng thơng dụng: dùng xây dựng công việc thông thường không cần qua nhiệt luyện - Thép hợp kim kết cấu: Là loại thép sở thép cacbon kết cấu (C=0,1-0,85%) có thêm nguyên tố hợp kim với hàm lượng thấp + Loại phải qua thấm C sau nhiệt luyện cho tính cao + Loại thép hợp kim có hàm lượng C thấp gồm loại sau: nhóm thấm C, Thép hố tốt, Thép lị xo, Thép vịng bi + Loại thép hợp kim kết cấu dùng để chế tạo chi tiết chịu tải trọng cao cần độ cứng , độ chịu mài mòn, cần tính đàn hồi cao v.v… - Thép hợp kim dụng cụ: Là loại thép cần có độ cứng cao sau nhiệt luyện (HRC 60-62), chịu nhiệt chịu mài mòn cao Hàm lượng C hợp kim dụng cụ từ 0,71,4% Các nguyên tố hợp kim cho vào Cr, W, Si, Mn + Loại thép dùng để chế tạo dụng cụ cắt có suất thấp vận tốc thấp v=10 ¸ 15 m/p; nhiệt cắt < 250 0C dũa, cưa, đục, ta rô, bàn ren … ví dụ: 9CrSi, CrMn, CrWMn … + Một số thép hợp kim dụng cụ: thép ổ lăn, thép gió (Mác: P9, P18, P9f5, P18f2 … chịu nhiệt ổn định đến 650 0C, tốc độ cắt đạt 25 - 35 m/ph tăng gấp - 12 lần so với thép C dụng cụ) - Thép hợp kim đặc biệt: Là loại thép có tính chất đặc biệt để đáp ứng u cầu mà phải chịu Ví dụ: thép khơng gỉ; thép bền nóng; Thép kỹ thuật điện (thép điện trở, thép từ tính, thép khơng từ tính, thép giãn nở đặc biệt …) Các khuyết tật thép hợp kim a Thiên tích Thép hợp kim, đặc biệt loại hợp kim hóa cao với nhiều thành phần hóa học phức tạp, sau kết tinh có tổ chức khơng đồng nhất, cán tạo nên tổ chức thớ làm tính chênh lệch mạnh phương dọc ngang (có chênh lệch tới 50 70% hay nữa) Khắc phục ủ khuếch tán đem cán nóng, song nhiều bán thành phẩm có tiết diện lớn thấy dạng khuyết tật Nhiệt độ ủ 1.050 – 1.100 0C ,thời 10 gian từ – 10 Ủ khuyết tán nguyên công nhiệt luyên giá thành cao sử dụng với thép hợp kim yêu cầu chất lượng cao b Đốm trắng Đó dạng khuyết tật: mặt số thép hợp kim có vết nứt nhỏ dạng đốm trắng Ngun nhân hyđrơ hịa tan vào thép lỏng nằm lại thép rắn trạng thái rắn giảm đột ngột độ hòa tan 200 0C, hyđrơ mạnh, gây nứt Đốm trắng phế phẩm khơng chữa được, thể thép có độ thấm tơi cao Cr - Ni, Cr - Ni - Mo, Cr - Ni - W cán nóng (khi đúc khơng xuất đốm trắng rỗ co phân tán túi chứa hyđrô) Ở nhà máy luyện kim người ta ngăn ngừa khuyết tật cách giảm nước khí quyển, sấy khô mẻ luyện (cả mẻ liệu - sắt thép vụn lẫn trợ dung - vôi) làm nguội thật chậm sau cán để hyđrơ kịp c Giòn ram Đối với thép cacbon, tăng nhiệt độ ram độ dai tăng lên liên tục 650 0C (vượt tạo peclit - hỗn hợp ferit - xêmentit thơ, độ dai giảm đi), cịn thép hợp kim thấy có hai cực tiểu độ dai hai khoảng nhiệt độ ram (hình 5.1) mà ta gọi giòn ram, ứng với hai cực tiểu hai loại giịn ram Ngun nhân chúng chưa xác định rõ ràng Hình 5.1: Quan hệ độ dai nhiệt độ ram Giòn ram loại I(khơng thuận nghịch, khơng chữa được) Loại giịn ram thể rõ thép hợp kim ram khoảng 280 – 350 0C (mỗi mác có khoảng hẹp phạm vi này), thấy độ dai thấp, số loại thép cịn thấp trạng thái tơi Các thép cacbon bị giịn ram loại xảy nhiệt độ thấp Nguyên nhân khoảng nhiệt độ cacbit ε tiết khỏi mactenxit có dạng tấm, austenit chuyển thành mactenxit làm thép trở nên giịn 11 Đây loại giịn khơng thể tránh được, tốt tránh ram khoảng nhiệt độ gây giòn ram cho mác (khoảng hẹp hơn, 10 – 20 0C so với 70 0C kể trên) Giòn ram loại II (thuận nghịch hay chữa được) Loại xảy thép hợp kim hóa Cr, Mn, Cr - Ni, Cr - Mn ram khoảng 500 – 600 0C với cách làm nguội thơng thường sau (trong khơng khí) Cũng ram nhiệt độ song lại làm nguội nhanh sau (trong dầu hay nước ) khơng có cực tiểu thứ hai (đường chấm chấm hình vẽ) Ngun nhân nguội chậm sau ram cao thúc đẩy tiết pha giòn biên giới hạt Giòn ram loại II thuận nghịch tức bị lại đem ram lần với chế độ nhiệt (500 – 600 0C, nguội chậm) Đây loại giịn ram tránh Biện pháp phòng tránh sau: + Với chi tiết nhỏ trung bình: làm nguội nhanh dầu, nước sau ram cao + Với chi tiết lớn làm nguội không đủ nhanh để làm giịn ram, lúc phải dùng thép có hợp kim hóa thêm 0,20 - 0,50%Mo hay 0,50 - 1,00%W Kí hiệu thép hợp kim a Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1759 - 75 quy định nguyên tắc ký hiệu thép hợp kim theo trật tự sau: -Số hàm lượng cacbon trung bình theo phần vạn, ≥ 1% khơng cần biểu thị - Các nguyên tố hợp kim theo ký hiệu hóa học sau hàm lượng theo phần trăm trung bình (thường quy trịn thành số nguyên), lượng chứa nguyên tố khoảng 1% không cần biểu thị (bằng số) - Chữ A cuối thép chất lượng cao - Ví dụ: + Thép có 0,36 - 0,44%C, 0,80 - 1,00%Cr ký hiệu 40Cr + Thép có 0,09 - 0,16%C, 0,60 - 0,90%Cr, 2,75 - 3,75%Ni ký hiệu 12CrNi3 + Thép có 1,25 - 1,50 %C, 0,40 - 0,70 %Cr, 4,5 - 5,5 %W ký hiệu 140CrW5 hay đơn giản CrW5 + Thép có 0,85 - 0,95%C, 1,20 - 1,60 %Si 0,95 - 1,25 %Cr ký hiệu 90CrSi b Tiêu chuẩn Nga ΓOCT ký hiệu thép hợp kim theo trật tự sau đây: 12 - Số hàm lượng cacbon trung bình theo phần vạn (nếu thép kết cấu) phần nghìn (nếu thép dụng cụ, loại có cacbon cao), ≥ 1,00% khơng biểu thị - Các nguyên tố hợp kim theo chữ Nga (thường chữ đầu theo tên gọi, trùng phải lấy chữ khác) sau: Theo chữ có: X cho crôm, H cho niken, B cho vonfram, M cho môlipđen, T cho titan, K cho côban; Theo chữ tiếp sau có: Γ cho mangan, C cho silic, Φ cho vanađi, Д cho đồng, Ю cho nhôm, P cho bo, - Thành phần nguyên tố biểu thị theo phần trăm đặt sau chữ tương ứng, lượng chứa < 1,5% không biểu thị - Các thép chuyên dùng thép gió, ổ lăn, kỹ thuật điện có quy ước riêng Theo bốn ký hiệu thép TCVN tương ứng với ΓOCT sau: 40Cr 40X, 12CrNi3 12XH3, 140CrW5 hay CrW5 XB5, 90CrSi 9XC Qua thấy có sai khác nhỏ, song cách ký hiệu thép TCVN ΓOCT, dễ viết chuyển đổi cho c Tiêu chuẩn Hoa Kỳ Đối với thép hợp kim kết cấu, Hoa Kỳ thường sử dụng AISI SAE, chúng có cách biểu thị giống bốn số xxxx nên viết AISI/SAE xxxx, hai số cuối biểu thị lượng cacbon theo phần vạn trung bình Sau số quy ước: Thép cacbon 10xx, Thép cacbon có mangan nâng cao 15xx Thép dễ cắt (2 loại) 11xx, 12xx Thép mangan 13xx Thép niken (2 loại) 23xx, 25xx Thép niken-crôm (4 loại) 31xx, 32xx, 33xx, 34xx Thép môlipđen (2 loại) 40xx, 44xx Thép crôm-môlipđen 41xx Thép niken-crôm-môlipđen (11 loại)43xx, 43BVxx, 47xx, 81xx, 86xx, 87xx, 88xx, 93xx, 94xx, 97xx, 98xx Thép niken-môlipđen (2 loại) 46xx, 48xx Thép crôm (2 loại) 50xx, 51xx, 13 Thép crôm với 0,50 ữ 1,50%C 501xx, 511xx, 521xx Thép crôm-vanađi 61xx Thép vonfram-crôm 72xx Thép silic-mangan 92xx Thép bo xxBxx Đối với thép dụng cụ, Hoa Kỳ thường sử dụng AISI với ký hiệu gồm chữ nhóm thép số thứ tự Sau chữ (thường lấy theo chữ nhóm thép) đó: - W cho thép tơi nước (water), O cho thép dầu (oil), S cho thép dụng cụ chịu va đập (shock), T cho thép gió vonfram (tungsten), M cho thép gió mơlipđen - vonfram, H cho thép làm dụng cụ biến dạng nóng (hot), D cho thép làm dụng cụ biến dạng nguội (cold), A cho thép làm dụng cụ biến dạng nguội, tự tôi, khơng khí (air), - Đối với thép khơng gỉ bền nóng, Hoa Kỳ dùng AISI với ký hiệu nhóm ba số xxx, đó: 2xx 3xx thép austenit, 4xx thép ferit, 4xx 5xx thép mactenxit Tài liệu tham khảo Https://sites.google.com/site/truongvanchinhvatlieucokhi/home/gang-va-thep1/thep/thep-hop-kim/phan-loai-thep-hop-kim Nguyễn Văn Dán, vật liệu kỹ thuật 14 ... thép hợp kim: Khái niệm thép hợp kim Thành phần hóa học thép hợp kim Các đặc tính thép hợp kim Tác dụng nguyên tố hợp kim Phân loại thép hợp kim Các khuyết tật thép hợp kim Kí hiệu thép hợp kim. .. dụng nguyên tố hợp kim Một cách đơn giản xem thép hợp kim đơn giản (chỉ có nguyên tố hợp kim) đưa thêm nguyên tố hợp kim vào hợp kim Fe - C Vậy xem nguyên tố hợp kim ảnh hưởng đến hợp kim Fe - C... chặt chẽ thép hợp kim loại có chất lượng tốt trở lên nên chứa tạp chất có hại Các đặc tính thép hợp kim Do khử tạp chất triệt để phải cho vào nguyên tố hợp kim, nên nói chung thép hợp kim dắt