Microsoft Word Dap an De thi cuoi ky CN nhiet luyen 2 7 18 Trường ĐH Bách Khoa TP HCM Khoa Công nghệ Vật liệu Bộ môn Vật liệu Kim loại & Hợp kim Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Độc lập –Tự do Hạnh[.]
Trường ĐH Bách Khoa TP HCM Khoa: Công nghệ Vật liệu Bộ môn: Vật liệu Kim loại & Hợp kim Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Độc lập –Tự do-Hạnh phúc - oOo - ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA CUỐI KỲ MÔN: CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN Thời gian: 90 phút Chuyển biến nung nóng thép (cơ chế, động học chuyển biến, hạt ostenit) (4đ) Cơ chế: Sự sinh mầm ostenit (0.5đ) Mầm ostenit sinh biên giới hai pha pherit () xementit (Xe) Tốc độ sinh mầm phụ thuộc vào số lượng ranh giới Tổ chức peclit ban đầu nhỏ mịn tốc độ sinh mầm lớn, mầm tạo nhiều Sự phát triển mầm (0.5đ) Sự phát triển mầm ostenit xảy cách dịch chuyển biên giới hai phía pherit xementit Tốc độ dịch chuyển theo công thức: V C x C K D Với: V-tốc độ dịch chuyển biên giới /Xe / D-hệ số khuếch tán cacbon sắt C x -gradien nồng đô cacbon sắt C-sự chênh lệch nồng độ cacbon bề mặt biên giới /Xe Tốc độ dịch chuyển mầm ostenit phía pherit lớn nhiều so với xementit Khi thời gian chuyển biến tăng, hạt ostenit phát triển chạm nhau, lúc C x = kết thúc chuyển biến Sau chuyển biến lượng xementit chưa hòa tan hết thành phần ostenit khơng đồng đêu Sự đồng hóa ostenit (0.5đ) Các vị trí trước pherit giàu nguyên tố hợp kim không tạo cacbit nghèo cacbon, ngược lại vị trí trước cacbit giàu cacbon nguyên tố hợp kim tạo cacbit Để đồng hóa thành phần ostenit phải tăng nhiệt độ thời gian giữ nhiệt, thông thường tăng thời gian giữ nhiệt chủ yếu Động học chuyển biến Nếu xem tốc độ sinh mầm phát triển mầm không phụ thuộc thời gian, mầm ostenit có dạng hình cầu, ta có phương trình Johnson-Mehl: f ( ) exp( N V ) (0.5đ) Với N: tốc độ sinh mầm V: tốc độ phát triển mầm Đường cong động học chuyển pha xây dựng hình bên dưới, nhiệt độ ta có điểm bắt đầu kết thúc chuyển biến Ở t1, ta có thời gian điểm bắt đầu chuyển biến kết thúc chuyển biến 1’, tương ứng với t2, t3, t4 điểm 2,3,4 2’, 3’, 4’ (0.5đ) f() % 4’ 3’ 2’ t4 t3 t2 1’ t1 Từ đó, ta xây dựng mối phụ thuộc nhiệt độ chuyển biến vào thời gian (0.5đ) tocb V2 V1 Trong đó: đường bắt đầu chuyển biến, đường kết thúc chuyển biến, đường hòa tan cacsbit, đường đồng hóa ostenit Hạt ostenit Tùy thuộc vào q trình biến tính làm nhỏ hạt khử oxy, thép chia thành hai loại: Thép có chất hạt lớn (0.5đ): khử oxy fero silic fero mangan Loại thép sau nung tạo thành hạt ostenit, hạt phát triển nhanh theo nhiệt độ Thép có chất hạt nhỏ (0.5đ): biến tính Ti, V khử oxy nhôm Loại thép sau tạo thành ostenit, tiếp tục nung nóng giữ nhiệt tới 950 – 1000oC, 1100oC, hạt ostenit phát triển chậm nhiệt độ này, hạt phát triển nhanh pha cacbit Ti, V, nitrit Al nằm biên giới ngăn cản lớn lên hạt ostenit Trình bày cơng nghệ thấm Cacbon thể khí, nhiệt luyện sau thấm Cacbon (4đ) Cơng nghệ thấm Cacbon thể khí Ngun lý (0.5đ): Các loại khí thấm thường dùng khí thiên nhiên, khí dầu mỏ, khí nhiệt phân dầu hỏa, cồn….có nguồn gốc cacbua hydro C nH2n, CnH2n+2, khí CO, nung điều kiện thiếu khí, khí thấm phân hủy thành cacbon nguyên tử khuếch tán vào bề mặt mẫu Thiết bị thấm (0.5đ): sử dụng lò X-60, bật quạt để đối lưu cưỡng khí thấm Sắp xếp chi tiết vào lị (0.5đ): chi tiết sau làm dầu mỡ, màng gỉ sét bề mặt, xếp vào đồ gá cho bề mặt thấm không che lấp Các đồ gá xếp vào giỏ thấm dùng palăng hay cầu trục đặt vào thiết bị thấm cacbon thể khí dầu hỏa Tiến hành (0.5đ): sau lò đạt nhiệt khoảng 800oC, giỏ thấm palăng xếp vào lị đóng nắp lại Tránh oxy hóa bề mặt cách nhỏ dầu hỏa với mức vừa đủ (40-60 giọt/phút), thời gian nhỏ giọt khác sau: Giai đoạn bão hòa ( giu ): 120-130 giọt/phút Giai đoạn khuếch tán ( giu ): 40-60 giọt/phút Khi lò đạt 930oC, tiến hành giữ nhiệt để đạt chiều sâu lớp thấm theo yêu cầu Để đạt 1mm chiều dày lớp thấm cần thời gian giữ nhiệt từ 6-8h (0.5đ) Nhiệt luyện sau thấm Cacbon Tôi trực tiếp + ram thấp (0.5đ) Tôi lần lần + ram thấp (0.5đ) Tơi thể tích kết hợp tần số + ram thấp (0.5đ) Một sản phẩm làm thép hợp kim cao 160Cr12Mo a Chọn công nghệ ủ loại thép Trả lời: sử dụng phương pháp ủ đẳng nhiệt (0.5đ) b Nêu phương án nhiệt luyện kết thúc để sản phẩm đạt độ cứng cao Trả lời: Tôi nhiệt độ cận + ram thấp (0.5đ) Tôi nhiệt độ cận + ram cao nhiều lần (0.5đ) Tôi nhiệt độ cận + gia công lạnh + ram cao (0.5đ) TPHCM, ngày tháng năm 2018 Chủ nhiệm môn Giảng viên TS Huỳnh Công Khanh Nguyễn Hữu Tú