Vật liệu kỹ thuật - Chương 4 potx

CHỈÅNG 4 : NHIÃÛT LUÛN THẸP Trong chỉång ny chụng ta s nghiãn cỉïu sỉû thay âäøi täø chỉïc v cå tênh ca thẹp khi nung nọng v lm ngüi tiãúp theo, âọ chênh l quạ trçnh nhiãût luûn. Thẹp l váût liãûu thäng dủng nháút v cng âỉåüc nhiãût luûn nhiãưu nháút. Cäng nghãû nhiãût luûn ráút phäø biãún trong ngnh cå khê. Trong chỉång ny chụng ta chè nghiãn cỉïu cạc phỉång phạp nhiãût luûn thãø têch. 4.1.KHẠI NIÃÛM VÃƯ NHIÃÛT LUÛN THẸP : 4.1.1.Khại niãûm vãư nhiãût luûn : 1-Âënh nghéa : Nhiãût luûn l táûp håüp cạc thao tạc gäưm cọ nung nọng kim loải hay håüpü kim âãún âãún nhiãût âäü xạc âënh, giỉỵ tải âọ mäüt thåìi gian thêch håüp (giỉỵ nhiãût) räưi lm ngüi våïi täúc âäü nháút âënh âãø lm thay âäøi täø chỉïc do âọ nháûn âỉåüc cå tênh v cạc tênh cháút khạc theo mún. Âàûc âiãøm ca nhiãût luûn : -Khäng nung nọng âãún chy lng hay chy lng bäü pháûn, trong quạ trçnh nhiãût luûn kim loải váùn åí trảng thại ràõn. -Trong quạ trçnh nhiãût luûn hçnh dạng v kêch thỉåïc chi tiãút khäng thay âäøi (chênh xạc l cọ thay âäøi nhỉng khäng âạng kãø). -Nhiãût luûn chè lm thay âäøi täø chỉïc tãú vi bãn trong, do âọ dáùn âãún thay âäøi cå tênh cho chi tiãút. 2-Cạc thäng säú âàûc trỉng cho nhiãût luûn : Báút k mäüt qụa trçnh nhiãût luûn no cng âỉåüc âàûc trỉng båíi cạc thäng säú sau âáy a-Nhiãût âäü nung nọng (t o n ) : l nhiãût âäü cao nháút m quạ trçnh nhiãût luûn phi âảt tåïi, tênh bàòng o C. b-Thåìi gian giỉỵ nhiãût ( gn τ ) : l thåìi gian duy trç chi tiãút tải nhiãût âäü nung nọng. c-Täúc âäü ngüi (V ngüi ) : l täúc âäü gim nhiãût âäü theo thåìi gian sau khi giỉỵ nhiãût. Ngoi ba thäng säú trãn täúc âäü nung nọng cng cọ nh hỉåíng âãún kãút qu nhiãût luûn nhỉng khäng âạng kãø nãn ta b qua nọ. Kãút qu ca mäüt quạ trçnh nhiãût luûn âỉåüc âạnh giạ bàòng cạc chè tiãu sau : -Âäü cỉïng : l u cáưu quan trng nháút v dãù dng xạc âënh âỉåüc, nọ liãn quan âãún cạc chè tiãu khạc nhỉ âäü bãưn, âäü do, âäü dai Chi tiãút khi nhiãût luûn âãưu cọ u cáưu âảt giạ trë nháút âënh vãư âäü cỉïng v phi âỉåüc kiãøm tra theo t lãû quy âënh. -Täø chỉïc tãú vi : cáúu tảo pha, kêch thỉåïc hảt, chiãưu sáu låïp họa bãưn Chè tiãu ny thỉåìng âỉåüc kiãøm tra theo tỉìng m nhiãût luûn. -Âäü biãún dảng, cong vãnh : nọi chung âäü biãún dảng, cong vãnh khi nhiãût luûn thỉåìng ráút nh v nàòm trong giåïi hản cho phẹp. Tuy nhiãn trong mäüt säú trỉåìng håüp u cáưu ráút khàõt khe, cáưn phi kiãøm tra chụng. 3-Så lỉåüc vãư nhiãût luûn thẹp : Trong thỉûc tãú cọ nhỉïng phỉång phạp nhiãût luûn ch úu sau âáy : 87 a- : l phỉång phạp nung nọng âãún nhiãût âäü xạc âënh, giỉỵ nhiãût v lm ngüi cháûm âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc gáưn våïi trảng thại cán bàòng cọ âäü cỉïng, âäü bãưn tháúp nháút, âäü do cao nháút. b-Thỉåìng họa : l phỉång phạp nung nọng âãún täø chỉïc hon ton austenit, giỉỵ nhiãût v lm ngüi ngoi khäng khê ténh âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc gáưn våïi trảng thại cán bàòng. c-Täi : l phỉång phạp nung nọng âãún cao hån nhiãût âäü tåïi hản, lm xút hiãûn täø chỉïc austenit giỉỵ nhiãût v lm ngüi nhanh âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc khäng cán bàòng cọ âäü cỉïng cao nháút. d-Ram : l phỉång phạp nung nọng thẹp â täi âãún tháúp hån nhiãût âäü tåïi hản, giỉỵ nhiãût v lm ngüi âãø âiãưu chènh cạc chè tiãu cå tênh (âäü bãưn, âäü cỉïng ) âảt u cáưu lm viãûc. e-Họa nhiãût luûn : l phỉång phạp bo ha vo bãư màût chi tiãút cạc ngun täú â cho åí nhiãût âäü xạc âënh âãø lm biãún âäøi thnh pháưn họa hoc, täøc chỉïc v cå tênh. f-Cå nhiãût luûn : l phỉång phạp kãút håüp quạ trçnh họa bãưn bàòng nhiãût luûn v biãún dảng do âäưng thåìi trong mäüt ngun cäng. Do âọ nháûn âỉåüc họa bãư mảnh hån ráút nhiãưu khi nhiãût luûn âån thưn. 4-Phán loải nhiãût luûn thẹp : Ngỉåìi ta phán cạc phỉång phạp nhiãût luûn ch úu ca thẹp ra lm hai nhọm låïn : nhiãût luûn så bäü v nhiãût luûn kãút thục. a-Nhiãût luûn så bäü : l cạc phỉång phạp nhiãût luûn tiãún hnh trỉåïc khi gia cäng cå khê, khi chi tiãút l bạn thnh pháøm. Thüc nhọm ny cọ v thỉåìng họa. b-Nhiãût luûn kãút thục : l cạc phỉång phạp nhiãût luûn âỉåüc thỉûc hiãûn sau khi gia cäng cå khê, khi chi tiãút â l thnh pháøm. Sau khi nhiãût luûn xong khäng cn gia cäng cå khê tiãúp theo nỉỵa. (nãúu cọ chè l mi tinh). Thüc nhọm ny cọ : täi v ram. Âäúi våïi thẹp cạc bon tháúp thç v thỉåìng họa l nhiãût luûn kãút thục. 4.1.2.Tạc dủng ca nhiãût luûn âäúi våïi nghnh cå khê : Nhiãût luûn l ngun cäng quan trng v khäng thãø thiãúu âỉåüc trong sn xút cå khê do nọ cọ tạc dủng ch úu sau âáy. 88 o C t n τ gn τ (thåìi gian) θ V ngüi Hçnh 4.1 - Cạc thäng säú âàûc trỉng ca quạ trçnh nhiãût luûn 1-Tàng âäü cỉïng, tênh chäúng mi mn v âäü bãưn ca thẹp : Mủc tiãu ca ngnh cå khê l sn xút ra cạc cå cáúu v mạy mọc bãưn hån, cäng sút låïn hån v cọ nhiãưu tênh nàng täút hån. Do âọ khi nhiãût luûn thêch håüp náng cao âäü cỉïng, âäü bãưn v tênh chäúng mi mn s kẹo di tøi th, tàng sỉïc chëu ti, gim kêch thỉåïc cho chi tiãút v kãút cáúu mạy. Âáy l tạc dủng ch úu nháút v quan trng nháút ca nhiãût luûn, âãún mỉïc cọ lục phi âỉa vo chè tiãu âạnh giạ trçnh âäü ca ngnh cå khê. Cháút lỉåüng ca mạy mọc, thiãút bë phủ thüc ráút nhiãưu vo phỉång phạp sỉí dủng váût liãûu v nhiãût luûn chụng. 2-Ci thiãûn tênh cäng nghãû : Âãø tảo thnh chi tiãút mạy, phäi thẹp phi qua cạc dảng gia cäng nhỉ : rn, dáûp cạn Sau cạc dảng gia cäng ny thẹp thỉåìng bë biãún cỉïng khọ gia cäng cå khê hay biãún dảng do tiãúp theo lm gim nàng sút. Vç váûy phi tiãún hnh nhiãût luûn thêch håüp âãø lm gim âäü cỉïng, tàng âäü do dai giụp cho cạc quạ trçnh gia cäng tiãúp theo dãù dng hån nàng sút cao hån. Vê dủ : sau khi rn, dáûp phäi thẹp bë cỉïng khäng thãø càõt gt âỉåüc. Ta phi tiãún hnh hay thỉåìng họa âãø gim âäü cỉïng, tàng âäü do. Do âọ cạc quạ trçnh gia cäng tiãúp sau dãù dng hån. 4.2.CẠC TÄØ CHỈÏC ÂẢT ÂỈÅÜCKHI NUNG NỌNG V LM NGÜI THẸP Khi tiãún hnh nhiãût luûn ta phi nung nọng v lm ngüi thẹp cọ thnh pháưn họa hc xạc âënh. Trong pháưn ny ta s kho sạt xem sau khi nung nọng lãn cạc nhiãût âäü khạc nhau s xy ra cạc chuøn biãún pha no v lm ngüi tiãúp theo våïi täúc âäü khạc nhau täø chỉïc måïi nháûn âỉåüc s biãún thnh täø chỉïc gç tỉì âọ s biãút âỉåüc sỉû thay âäøi cå tênh tỉång ỉïng. Ta s xem xẹt tỉìng quạ trçnh mäüt v kho sạt cho loải thẹp âån gin nháút l thẹp cạc bon cng têch chỉïa 0,80%C. 4.2.1.Cạc chuøn biãún xy ra khi nung nọng thẹp : 1-Cå såí xạc âënh chuøn biãún khi nung nọng : Cå såí âãø xạc âënh chuøn biãún xy ra khi nung nọng l gin âäư pha Fe - C. Ty theo thnh pháưn cạc bon v nhiãût âäü nung nọng, trong thẹp s xy ra cạc chuøn biãún khạc nhau. Trong táút c cạc loải thẹp åí nhiãût âäü thỉåìng âãưu cọ täø chỉïc pẹc lêt. Thẹp trỉåcï v sau cng têch thç ngoi pẹc lit ra cn cọ phe rit v xãmentit thỉï hai. a-Thẹp cng têch : -Khi nung nọng tháúp hån Ac 1 (< 727 o C) trong thẹp chỉa cọ chøn biãưn gç. -Khi nhiãût âäü nung nọng âảt âãún Ac 1 (> 727 o C) s cọ chuøn biãún ca täø chỉïc pẹc lit thnh austenit theo phn ỉïng sau : [Fe α + Fe 3 C] 0,80%C → Fe γ (C) 0,80%C Khi nung nọng cao hån Ac 1 mäüt êt ta âỉåüc täø chỉïc austenit âäưng nháút. b-Thẹp trỉåïc cng têch : -Khi nung nọng âãún Ac 1 s cọ chuøn biãún pẹc lit thnh austenit giäúng nhỉ trãn. -Khi nung tỉì nhiãût âäü Ac 1 âãún Ac 3 s cọ quạ trçnh ha tan ca phe rêt vo austenit. -Khi nung cao hån Ac 3 ta âỉåüc täø chỉïc austenit âäưng nháút. c-Thẹp sau cng têch : -Khi nung nọng âãún Ac 1 cọ chuøn biãún pẹc lêt thnh austenit. 89 -Khi nung tỉì nhiãût âäü Ac 1 âãún Ac cm s cọ qụa trçnh ha tan ca xãmentit hai vo austenit. -Nhiãût âäü nung cao hån Ac cm ta âỉåüc täø chỉïc austenit âäưng nháút. Tỉì âọ ta tháúy ràòng khi nung nọng cao hån âỉåìng GSE ca gin âäư pha Fe - C trong cạc thẹp âãưu nháûn âỉåüc dung dëch ràõn austenit, tuy nhiãn thnh pháưn cạc bon ca nọ phủ thüc vo thnh pháưn cạc bon ca thẹp. 2.Âàûc âiãøm ca chuøn biãún pẹc lit thnh austenit : a-Nhiãût âäü chuøn biãún : Trãn gin âäư pha Fe - C nhiãût âäü chuøn biãún pẹc lit thnh austenit l 727 o C, âiãưu ny chè âụng khi nung nọng vä cng cháûm. Trong thỉûc tãú khi nhiãût luûn täúc âäü nung nọng tỉång âäúi låïn, do âọ nhiãût âäü chuøn biãún s ln cao hån 727 o C. Täúc âäü nung cng cao thç nhiãût âäü chuøn biãún s cng cao. Kho sạt gin âäư chuøn biãún âàóng nhiãût pẹc lit thnh austenit ca thẹp cng têch ta tháúy khi nhiãût âäü nung cng cao thåìi gian ca chuøn biãún cng ngàõn. Trong thỉûc tãú nhiãût luûn thẹp ta thỉåìng dng cạch nung nọng liãn tủc, khi nung våïi täúc âäü V 1 nhiãût âäü bàõt âáưu chuøn biãún l a 1 v kãút thục chuøn biãún l b 1 . Nãúu nung nọng våïi täúc âäü V 2 > V 1 thç nhiãût âäüc bàõt âáưu v kãút thục chøn biãún s l a 2 v b 2 , cạc nhiãût âäü ny cao hån a, b 1 , thåìi gian chuøn biãún cng ngàõn âi. Trong thỉûc tãú âãø hon thnh chuøn biãún khi theo quy âënh ta phi nung nọng cao hån nhiãût âäü tåïi hản tỉång ỉïng tỉì 20-30 o C, cọ khi hng tràm âäü C. Kãút lûn : Täúc âäü nung nọng cng cao chuøn biãún pẹc lit thnh austenit xy ra åí nhiãût âäü cng cao v trong thåìi gian cng ngàõn. b-Kêch thỉåïc hảt austenit : Trong thỉûc tãú khäng sỉí dủng thẹp åí trảng thại täø chỉïc austenit, nhỉng kêch thỉåïc ca nọ quút âënh ráút låïn kêch thỉåïc hảt thẹp åí nhiãût âäü thỉåìng. Chuøn biãún peclit thnh austenit l mäüt quạ trçnh kãút tinh v khúch tạn. Máưm austenit âỉåüc tảo ra giỉỵa biãn giåïi hảt phe rit v xãmentit ca täø chỉïc peclit. Biãn giåïi hảt ca hai pha ny ráút låïn nãn säú máưm kãút tinh sinh ra ráút nhiãưu. Vç váûy hảt austenit måïi sinh bao gåìi cng ráút nh mën. Do âọ chuøn biãún peclit thnh austenit bao giåì cng lm nh hảt thẹp. Hảt austenit s cng nh mën nãúu kêch thỉåïc ca pha xãmentit cng nh v täúc âäü nung cng låïn. Sau khi tảo thnh xong s cọ quạ trçnh khúch tạn ca ngun tỉí cạc bon tỉì nåi giu (vë trê xãmentit) sang nåi ngho (vë trê phe rit) âãø lm âäưng âãưu thnh pháưn austenit. Nhỉ váûy ta tháúy ràòng hảt austenit måïi sinh ra ráút nh mën nhỉng nãúu tiãúp tủc nung nọng hay giỉỵ nhiãût chụng s låïn lãn ngay. Ty theo âàûc tênh phạt triãøn ca hảt austenit khi nung nọng, thẹp âỉåüc chia ra lm hai loải : thẹp bn cháút (cn gi l di truưn) hảt nh v bn cháút hảt låïn. Thẹp bn cháút hảt låïn l loải thẹp cọ hảt austenit phạt triãøn nhanh v âãưu âàûn åí mi nhiãût âäü, tỉïc l sau khi hçnh thnh xong nãúu tiãúp tủc nung nọng hảt s phạt triãøn lãn ngay. Do váûy lm cho khi lm ngüi hảt thẹp to v cọ tênh dn cao. 90 Thẹp bn cháút hảt nh cọ hảt austenit lục ban âáưu phạt triãøn cháûm, chè khi vỉåüt quạ 930 ÷ 950 o C s phạt triãøn nhanh chọng v cọ thãø låïn hån c thẹp bn cháút hảt låïn. Do váûy trong cạc dảng nhiãût luûn thäng dủng ( nhiãût âäü < 930 ÷ 950 o C) våïi thẹp bn cháút hảt nh khäng såü hảt låïn khi nung nọng. Thẹp bn cháút hảt nh âỉåüc khỉí ä xy triãût âãø bàòng nhäm v håüp kim họa bàòng cạc ngun täú tảo cạc bêt mảnh : Ti, V, Zr, Nb, W s tảo ra Al 2 O 3 , AlN, cạc cạcbêt håüp kim khọ tan, nh mën, chụng s nàòm åí biãn giåïi hảt cn tråí sỉû sạt nháûp ca hảt austenit våïi nhau thnh hảt låïn hån. 4.2.2.Chuøn biãún xy ra khi giỉỵ nhiãût : Khi giỉỵ nhiãût khäng cọ chuøn biãún no khạc våïi khi nung nọng. Tiãún hnh giỉỵ nhiãût nhàòm cạc mủc âêch sau : -Lm âäưng âãưu nhiãût âäü trãn ton tiãút diãûn, âãø cho li cng cọ chuøn biãún nhỉ åí bãư màût. -Cọ thåìi gian âãø hon thnh cạc chuøn biãún khi nung nọng. -Lm âäưng âãưu thnh pháưn họa hc (cạc bon v håüp kim) ca austenit. Thåìi gian giỉỵ nhiãût chè nãn vỉìa â khäng nãn kẹo di quạ mỉïc lm cho hảt låïn. 91 Hçnh 4.2-nh hỉåíng ca täúc âäü nung âãún nhiãût âäü chuøn biãún. Hçnh 4.3-Quạ trçnh tảo máưm v phạt triãøn máưm austenit tỉì pẹclit táúm 1)Thẹp bn cháút hảt nh; 2)Thẹp bn cháút hảt låïn; 3)Hảt bn cháút 4)Hảt khi nung nọng; 5)Hảt pẹclit ban âáưu; 6)Hảt austenit ban âáưu 4.2.3.Chuøn biãúnca austenit khi lm ngüi cháûm : Sau khi â nháûn âỉåüc austenit cọ hảt nh mën theo u cáưu, ta s xem xẹt chuøn biãún ca chụng khi lm ngüi. Quạ trçnh ny âỉåücphán ra hai nhọm låïn : lm ngüi âàóng nhiãût v lm ngüi liãn tủc. Âãø âån gin ta nghiãn cỉïu chuøn biãún âàóng nhiãût trong thẹp cạc bon cng têch sau âọ suy räüng ra cho cạc thẹp khạc. 1-Gin âäư chuøn biãún âàóng nhiãût ca austenit quạ ngüi ca thẹp cng têch : Tỉì gin âäư pha Fe - C ta biãút ràòng khi lm ngüi austenit s chuøn biãún thnh peclit tải nhiãût âäü 727 o C, våïi âiãưu kiãûn lm ngüi ráút cháûm khäng cọ trong thỉûc tãú. Do váûy ta dng phỉång phạp lm ngüi âàóng nhiãût nhỉ sau : lm ngüi nhanh austenit xúng dỉåïi nhiãût âäü Ar 1 mäüt khong nh, sau âọ giỉỵ âàóng nhiãût tải nhiãût âäü ny v âo thåìi gian bàõt âáưu v kãút thục chuøn biãún ca austenit. a-Gin âäư chuøn biãún âàóng nhiãût ca thẹp cng têch : Gin âäư chuøn biãún âàõng nhiãût ca austenit quạ ngüi cn gi l gin âäư T-T-T (transformation - temperature - time). Ta tiãún hnh âo nhỉ trãn cho thẹp cng têch tải cạc nhiãût âäü chuøn biãún khạc nhau, ghi lải thåìi gian bàõt âáưu v kãút thục chuøn biãún åí tỉìng nhiãût âäü mäüt. Cúi cng âem biãøu diãùn lãn hãû trủc nhiãût âäü v thåìi gian ta s cọ gin âäư chuøn biãún âàóng nhiãût austenit quạ ngüi ca thẹp cng têch. Gin âäư ny cọ dảng hai âỉåìng chỉỵ "C", âỉåìng thỉï nháút biãøu thë sỉû bàõt âáưu, âỉåìng thỉï hai biãøu thë sỉû kãút thục ca chuøn biãún austenit thnh peclit (cn gi l gin âäư chỉỵ C). Gin âäư ny 92 Hçnh 4.4- Gin âäư pha Fe-C (a) v så âäư phạt triãøn hảt austenit ca thẹp cng têch (b) do hai nhaỡ vỏỷt lióỷu hoỹc ngổồỡi Myợ laỡ E.C.Bain vaỡ A.I.Davenpo xỏy dổỷng nm 1930. b-Caùc saớn phỏứm cuớa sổỷ phỏn hoùa õúng nhióỷt cuớa austenit quùa nguọỹi : Tổỡ giaớn õọử chổợ "C" ta thỏỳy rũng austenit khi bở laỡm nguọỹi xuọỳng dổồùi 727 o C noù chổa chuyóứn bióỳn ngay maỡ coỡn tọửn taỷi mọỹt thồỡi gian nhỏỳt õởnh trổồùc khi chuyóứn bióỳn, phỏn hoùa vaỡ õổồỹc goỹi laỡ austenit quaù nguọỹi. Austenit quaù nguọỹi khọng ọứn õởnh, rỏỳ dóự daỡng bở phỏn hoùa. Trón giaớn õọử chổợ "C" phỏn chia ra caùc khu vổỷc sau : - trón 727 o C laỡ khu vổỷc tọửn taỷi cuớa austenit ọứn õởnh. -Bón traùi õổồỡng cong chổợ "C" thổù nhỏỳt laỡ austenit quaù nguọỹi. -Khoaớng giổợa hai õổồỡng chổợ "C" laỡ austenit chuyóứn bióỳn. -Bón phaới õổồỡng cong chổợ "C" thổù hai laỡ caùc saớn phỏứm phỏn hoùa õúng nhióỷt cuớa austenit quaù nguọỹi (họựn hồỹp phe rit vaỡ xómentit vồùi õọỹ nhoớ mởn khaùc nhau). -Dổồùi õổồỡng M õ laỡ maùctenxờt vaỡ austenit dổ. Caùc saớn phỏứm phỏn hoùa õúng nhióỷt : *Khi cho phỏn hoùa ồớ saùt A 1 (trón dổồùi 700 o C), vồùi õọỹ quaù nguọỹi nhoớ Tkhoaớng 25 o C. Họựn hồỹp phe rit - xómentit tỏỳm taỷo thaỡnh vồùi kờch thổồùc thọ to, khoaớng caùch giổợa caùc tỏỳm khoaớng 10 -3 mm, õọỹ cổùng 10 ữ 15HRC goỹi laỡ peùc lit tỏỳm. *Khi cho austenit phỏn hoùa ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp hồn (khoaớng 650 o C, vồùi õọỹ quùa nguọỹi T xỏỳp xố 75 o C), họnự hồỹp phe rit - xómentit tỏỳm taỷo thaỡnh nhoớ mởn hồn, khoaớng caùch giổợa caùc tỏỳm cồợ 0,25 ữ 0,30 à m, khọng phỏn bióỷt õổồỹc chuùng trón kờnh hióứn vi quang hoỹc. Tọứ chổùc naỡy coù õọỹ cổùng 25 ữ 35HRC, goỹi laỡ xoocbit tọi. 93 Hỗnh 4.5- Giaớn õọử T-T-T cuớa theùp cuỡng tờch *Khi cho austenit phỏn hoùa ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp hồn nổợa (khoaớng 500 ữ 600 o C, ổùng vồùi muợi cuớa õổồỡng cong chổợ "C"ợ, họựn hồỹp phe rit - xómentit tỏỳm taỷo thaỡnh seợ nhoớ mởn hồn nổợa, khọng phỏn bióỷt õổồỹc trón kờnh hióứn vi quang hoỹc, khoaớng caùch giổợa caùc tỏỳm khoaớng 0,10 ữ 0,15 à m, coù õọỹ cổùng cao hồn cồợ 40HRC goỹi laỡ trọ xtit tọi. *Khi cho austenit phỏn hoùa ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp hồn nổợa, tổùc laỡ thuọỹc vóử nổớa dổồùi cuớa õổồỡng cong chổợ "C" (khoaớng 450 ữ 250 o C), họựn hồỹp phe rit - xómentit tỏỳm nhỏỷn õổồỹc rỏỳt nhoớ mởn, coù õọỹ cổùng cao cồợ 50 ữ 55HRC goỹi laỡ bainit. Tuy nhión tọứ chổùc bainit coù khaùc vồùi ba tọứ chổùc trón : +Lổồỹng caùc bon lồùn hồn giồùi haỷn baợo hoỡa mọỹt ờt khoaớng 0,10%C. +Caùc bit sừt ồớ õỏy khọng coù cọng thổùc chờnh xaùc laỡ Fe 3 C maỡ laỡ Fe 2,4 ữ 3 C +Ngoaỡi hai pha trón coỡn mọỹt ờt austenit dổ vaỡ coù ổùng suỏỳt bón trong. 94 Hỡnh 4.6- Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa xoocbit tọi Hỡỗnh 4.7- Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa trọstit tọi Sau khi laỡm nguọỹi õúng nhióỷt tọứ chổùc nhỏỷn õổồỹc õọửng nhỏỳt trón toaỡn bọỹ tióỳt dióỷn. Nhổ vỏỷy caùc tọứ chổùc pcec lit tỏỳm, xooùcbit, trọxtit (caớ bai nit nổợa) laỡ họựn hồỹp cồ hoỹc cuớa phe rit vaỡ xómentờt tỏỳm vồùi kờch thổồùc tỏỳm caỡng ngaỡy caỡng nhoớ mởn hồn vaỡ õọỹ cổùng caỡng cao hồn. 2-Sổỷ phỏn hoùa cuớa austenit khi laỡm nguọỹi lión tuỷc : Trong thổỷc tóỳ khi nhióỷt luyóỷn theùp thổồỡng duỡng phổồng phaùp laỡm nguọỹi lión tuỷc, caùc saớn phỏứm nhỏỷn õổồỹc cuợng tổồng tổỷ trổồỡng hồỹp õúng nhióỷt nhổng coù nhổợng õỷc õióứm khaùc hồn. a-Vồùi caùc tọỳc õọỹ nguọỹi khaùc nhau, austenit seợ bở quaù nguọỹi õóỳn caùc nhióỷt õọ khaùc nhau vaỡ phỏn hoùa thaỡnh caùc saớn phỏứm tổồng ổùng vồùi caùc nhióỷt õọỹ õoù. -Laỡm nguọỹi chỏỷm cuỡng loỡ (V 1 ), veùc tồ nguọỹi cừt õổồỡng cong chổợ "C" ồớ saùt A 1 saớn phỏứm phỏn hoùa laỡ peclit tỏỳm vồùi õọỹ cổùng thỏỳp nhỏỳt. -Laỡm nguọỹi trong khọng khờ tộnh (V 2 ) austenit phỏn hoùa thaỡnh xoocbit. -Laỡm nguọỹi trong khọng khờ neùn (V 3 ), veùc tồ nguọỹi cừt chổợ "C" taỷi phỏửn lọửi, austenit phỏn hoùa thaỡnh trọxtit. -Laỡm nguọỹi trong dỏửu (V 4 ) veùc tồ nguọỹi chố cừt õổồỡng cong chổợ "C" thổù nhỏỳt taỷi phỏửn lọửi, austenit chố coù mọỹt phỏửn chuyóứn bióỳn thaỡnh trọxtit phỏửn coỡn laỷi thaỡnh maùctenxit nón saớn phỏứm laỡ trọxtit - maùctenxit. -Laỡm nguọỹi nhanh hồn nổợa (trong nổồùc laỷnh, ổùng vồùi V 5 ), veùc tồ nguọỹi khọng cừt õổồỡng cong chổợ "C" naỡo caớ, phỏửn lồùn austenit quaù nguọỹi chuyóứn bióỳn thaỡnh mactenxit. Khọng coù họựn hồỹp phe rit - xómentit. b-Tọứ chổùc nhỏỷn õổồỹc thổồỡng khọng õọửng nhỏỳt trón toaỡn tióỳt dióỷn, nhỏỳt laỡ trổồỡng hồỹp tióỳt dióỷn lồùn vỗ bóử mỷt nguọỹi nhanh hồn loợi. c-Khọng nhỏỷn õổồỹc hoaỡn toaỡn tọứ chổùc bainit. Trong mọỹt sọỳ trổồỡng hồỹp thỏỳy tọứ chổùc bainit hỗnh thaỡnh cuỡng trọxtit vaỡ mactenxit. 3-Giaớn õọử chổợ "C" cuớa caùc theùp khaùc cuỡng tờch : Vồùi caùc theùp trổồùc cuỡng tờch vaỡ sau cuỡng tờch cuợng coù daỷng õổồỡng cong chổợ "C" tổồng tổỷ theùp cuỡng tờch chố khaùc laỡ coù thóm caùc nhaùnh phuỷ. 95 Hỡnh 4.8- Tọứ chổùc tóỳ vi bainit trón (a) vaỡ bai nit dổồùi (b) a) b) a-Thẹp trỉåïc cng têch : Cọ thãm nhạnh phủ tiãút ra phe rit trỉåïc trong khong nhiãût âäü Ar 3 âãún Ar 1 sau âọ måïi phán họa thnh häùn håüp phe rit - xãmentit. b-Thẹp sau cng têch : Cọ thãm nhạnh phủ tiãút ra xãmentit hai trỉåïc trong khong tỉì Ar cm âãún Ar 1 , sau âọ måïi phán họa thnh häùn håüp phe rit - xãmentit. Tuy nhiãn våïi cạc thẹp ny nãúu lm ngüi âàóng nhiãût våïi âäü quạ ngüi låïn hay täúc âäü ngüi nhanh thç austenit quạ ngüica chụng s phán họa ngay thnh peclit, xoocbit träxtit v bainit nhỉng lỉåüng cạc bon khäng âụng l 0,80%C. Cạc sn pháøm âọ gi l cng têch gi. 4.2.4.Chuøn biãún austenit khi lm ngüi nhanh (chuøn biãún mactenxit) : Khi lm ngüi nhanh austenit sao cho vẹc tå biãøu diãùn täúc âäü ngüi ca nọ khäng càõt âỉåìng cong chỉỵ "C" chè cọ chuøn biãún âa hçnh tỉì Fe γ sang Fe α m khäng cọ sỉû khúch tạn ca cạc bon. Âọ l chuøn biãún austenit thnh mạctenxit. Chuøn biãún ny xy ra åí nhiãût âäü tháúp, khong tỉì 250 o C tråí xúng. Täúc âäü ngüi nh nháút âãø chuøn biãún ny xy ra l täúc âäü ỉïng våïi vẹc tå tiãúp xục våïi âỉåìng cong chỉỵ "C" thỉï nháút tải mi ca nọ. Täúc âäü ngüi ny âỉåüc gi l täúc âäü täi tåïi hản V th (cn gi l täúc âäü ngüi tåïi hản). Nhỉ váûy khi lm ngüi austenit våïi täúc âäü ngüi låïn hån täúc âäü tåïi hản s nháûn âỉåüc mactenxit chỉï khäng phi häùn håüp phe rit - xãmen tit. 96 Hçnh 4.9-Gin âäư T-T-T ca thẹp cng têch v cạc vectå ngi khi lm ngüi liãn tủc [...]...Hinh 4. 10 -Dảng täøng quạt gin âäư T-T-T ca thẹp khạc cng têch Hçnh 4. 11-Sỉû tiãút ra pherit hay xãmentit II khi lm ngüi âàóng nhiãût våïi âäü quạ ngüi nh(1) v cháûm liãn tủc 97 1-Bn cháút v cáúu trục ca mactenxit : a-Âënh nghéa : Mạctenxit l dung dëch ràõn xen k quạ bo ha ca cạc bon trong Fe α cọ cọ näưng âäü cạc bon bàòng näưng âäü ca austenit ban âáưu Hçnh 4. 12-Gin âäư T-T-T v täúc âäü... H2O/H2 H2/CH4 våïi t lãû xạc âënh dáùn tåïi trung ha nhau v bo vãû täút bãư màût thẹp -Dng khê quøn trung tênh : ni tå tinh khiãút hay khê trå argäng Täút nháút l dng khê trå argäng nhỉng cọ nhỉåüc âiãøm l giạ thnh cao -Nung trong mäi trỉåìng chán khäng : cọ ạp sút 1 0-2 - 1 0 -4 mm Hg, âỉåüc sỉí dủng khạ räüng ri vç giạ thnh khäng cao làõm -Nhụng chi tiãút vo hn the (Na2B4O7) trỉåïc khi nung -Ri than hoa... säø tay vãư nhiãût luûn 4. 4.3.Täúc âäü täi tåïi hản v âäü tháúm täi : 1-Täúc âäü täi tåïi hản : a-Âënh nghéa : Täúc âäü täi tåïi hản l täúc âäü ngüi nh nháút cáưn thiãút âãø nháûn âỉåüc chuøn biãún mạctenxit khi täi Ta cọ thãø tênh gáưn âụng nhiãût âäü ny dỉûa vo gin âäư T-T-T theo cäng thỉïc sau : 0 ( A1 − Tm ) 0 Vth = C/s τm Trong âọ : -A1 l nhiãût âäü tåïi hản dỉåïi (Ar1), 0C -Tm0 , τ m l nhiãût âäü... täi âáưu mụt 107 Giạ âåỵ Cạc vë trê âo âäü cỉïng Bãư màût täi Chiãưu di âỉåüc täi cỉïng Nỉåïc Hçnh 4. 2 1- Thê nghëãm täi âáưu mụt (xạc âënh âäü tháúm täi) 4. 4 .4. Cạc phỉång phạp täi thãø têch v cäng dủng : 1-Mäi trỉåìng täi : Mäi trỉåìng lm ngüi thẹp khi täi gi l mäi trỉåìng täi a-u cáưu ca mäi trỉåìng täi : -Phi cọ täúc âäü lm ngüi låïn hån Vth ca thẹp cáưn täi v khäng lm nỉït hay biãún dảng chi tiãút... âiãøm Mk (thỉåìng tỉì -5 0 âãún -7 00C) Gia cäng lảnh phi tiãún hnh ngay sau khi täi thỉåìng, nãúu khäng austenit quạ ngüi s bë äøn âënh họa khäng chuøn biãún âỉåüc nỉỵa Cäng dủng : -Dng âãø äøn âënh kêch thỉåïc chi tiãút : dủng củ âo -Cạc chi tiãút cáưn âäü cỉïng cao : äø làn, vi phun båm cao ạp, dủng củ càõt gt kim loải -Tàng tỉì tênh cho nam chám vénh cỉíu 4. 4.5.Cå nhiãût luûn thẹp : 1-Khại niãûm : Cå... bãưn âäü cỉïng tháúp nháút v âäü do cao 2-Mủc âêch : nhàòm cạc mủc âêch sau âáy : a-Gim âäü cỉïng ca thẹp âãø dãù gia cäng càõt gt b-Lm tàng âäü do âãø dãù tiãún hnh biãún dảng ngüi c-Lm gim hay khỉí b hon ton ỉïng sút bãn trong do gia cäng càõt v biãún dảng d-Lm âäưng âãưu thnh pháưn họa hc trãn váût âục bë thiãn têch e-Lm nh hảt thẹp 3-Cạc phỉång phạp : a- tháúp ( non) : L phỉång phạp tiãún hnh... bàòng nhau Feγ(C) → Feα(C) b-Cáúu trục ca mactenxit : -Mạctenxit cọ kiãøu mảng chênh phỉång tám khäúi våïi hai thäng säú mảng l a v c T säú c/a gi l âäü chênh phỉång Thäng thỉåìng t säú c/a = 1,001 - 1,06 -Mạctenxit cọ dảng hçnh kim, mäüt âáưu nhn, cạc kim ny tảo våïi nhau gọc 120o hay 60o -Cạc ngun tỉí cạc bon chui vo cạc läù häøng trong mảng ca Feα c-Tênh cháút mạctenxit : -Do hm lỉåüng cạc bon quạ... lm ngüi nhanh hån nãn xãmentit khäng këp tiãút ra åí dảng lỉåïïi nỉỵa 4. 4.TÄI THẸP : Trong táút c cạc ngun cäng nhiãût luûn täi thẹp l phỉång phạp quan trng nháút vç nọ tảo ra cho chi tiãút âäü bãưn, âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn cao nháút Hçnh 4. 19 -Khong nhiãût âä , thỉåìng hoạ v täi cho thẹp cac bon 4. 4.1.Âënh nghéa v mủc âêch 1- ënh nghéa : Täi thẹp l phỉång phạp nhiãût luûn gäưm cọ : nung nọng... ny nhỉ sau : Fe α (C)0,15 ÷ 20 → Fe α +Fe3C hảt → Fe3C hảt Fe2 ÷ 2,4C Cúi giai âoản ny täø chỉïc ca thẹp täi l häùn håüp phe rit v xãmentit åí dảng hảt ráút nh mën, khäng nhçn tháúy âỉåüc dỉåïi kênh hiãøn vi quang hc gi l troxtit ram 101 Hìçnh 4. 17-Täø chỉïc tãú vi ca träxtit ram d-Giai âoản IV : ( >40 0oC) Tiãúp tủc nung lãn cao hån 40 0oC trong thẹp täi khäng cọ chuøn biãún pha gç måïi m chè cọ quạ... cho sỉû ha tan v lm âäưng âãưu họa cạc bon dãù dng hån 106 -Cạc pháưn tỉí ràõn chỉa tan hãút vo austenit s thục âáøy quạ trçnh tảo ra pherit - cạc bit do váûy lm tàng täúc âäü täi tåïi hản -Kêch thỉåïc hảt austenit cng låïn biãn giåïi hảt cng êt, do váûy khọ tảo thnh häùn håüp pherit - cạc bêt lm gim täúc âäü täi tåïi hản 2- äü tháúm täi : a-Âënh nghéa : Âäü tháúm täi l chiãưu dy ca låïp âỉåüc täi cỉïng . rit - xãmen tit. 96 Hçnh 4. 9-Gin âäư T-T-T ca thẹp cng têch v cạc vectå ngi khi lm ngüi liãn tủc 97 Hinh 4. 10 -Daỷng tọứng quaùt giaớn õọử T-T-T cuớa theùp khaùc cuỡng tờch Hỗnh 4. 11-Sổỷ. Hầnh 4 Cỏỳu truùc mactenxit a) Mọ hỗnh khọỳi cồ sồớ (* - C) b) Aớnh tọứ chổùc tóỳ vi Hỗnh 4. 12-Giaớn õọử T-T-T vaỡ tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn(V th ) 1-Baớn chỏỳt vaỡ cỏỳu truùc cuớa mactenxit : a-ởnh. quang hc, häùn håüp âọ gi l pẹclit hảt. 4. 3. V THỈÅÌNG HỌA THẸP : 4. 3.1. thẹp : 1- ënh nghéa : 102 Hìçnh 4. 17-Täø chỉïc tãú vi ca träxtit ram Hìçnh 4. 1 8- Täø chỉïc tãú vi ca xoocbit ram thẹp