A C F C E L E B D D G 100%A 100%B %B L+D L+E D D+E II D+E II +(D+E) (D+E) E+D II +(D+E) E+D II E I II 1 1 1 1 2 3 4 2 3 2 - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi 0 : hồỹp kim ồ H inh 1.29-Giaớn õọử pha loaỷi 3 daỷng tọứng quaùt (a), hóỷ Pb-Sn (b) ớ traỷng thaùi loớng - Laỡm nguọỹi tổỡ nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 0 õóỳn 1, quaù trỗnh nguọỹi cuớa hồỹp kim loớng. - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 1, tổỡ hồỹp kim loớng kóỳt tinh ra dung dởch rừn D , coù thaỡnh phỏửn xaùc õởnh taỷi õióứm 1'. - Laỡm nguọỹi tổỡ nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 1 õóỳn õióứm 2, dung dởch rừn D sinh ra ngaỡy caỡng k loớng ngaỡy caỡng ờt õi, t d d ch rừn nhióửu, thaỡnh phỏửn cuớa noù bióỳn õọứi theo õổồỡng tổỡ 1' - 2, hồỹpim haỡnh phỏửm cuớa noù bióỳn õọứi theo õổồỡng tổỡ 2 - 2'. - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 2 hồỹp kim loớng hóỳt. - Laỡm nguọỹi tổỡ 2 õóỳn 3 laỡ quaù trỗnh nguọỹi cuớa ung ở D . ỡa - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 3 do lổồỹng hoỡa tan cuớa B vaỡo A laỡ quaù baợo hoỡa nón B thổ õổồỹc tióỳt ra dổồùi daỷng dung dởch rừn E II ( D o E II ) - Taỷi nhióỷt õọỹ thổồỡng saớn phỏứm nhỏỷn õổồỹc laỡ D + E II c - Nhoùm chổùa mọỹt lổồỹng lồùn cỏỳu tổớ thổù hai (coù thaỡnh phỏửn nũm trong khoaớng yD') aC' b n õỏửu kóỳt tinh ra dung dởch rừn ( D hay E ), pha loớng coỡn laỷi bióỳn õọứi thaỡnh ỏỳp hồn õổồỡng CF vaỡ DG cuợng coù quaù trỗnh tióỳt ra cỏỳu tổớ hoỡa tan thổỡa dổồùi daỷng phỏửn theo õổồỡng loớng õóỳn õióứm E vaỡ kóỳt tinh ra tọứ chổùc cuỡng tinh. Khi nhióỷt õọỹ haỷ xuọỳng th E II vaỡ D II. 36 Quaù trỗnh kóỳt tinh cuớa nhoùm naỡy giọỳng giaớn õọử loaỷi 1. Xeùt quaù trỗnh kóỳt tinh cuớa hồỹp kim II. guọỹi tổỡ nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 0 õóỳn dióứm 1, laỡ quaù trỗnh nguọỹi cuớa hồỹp kim - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 0 hồỹp kim ồớ traỷng thaùi loớng - Laỡmn loớng. - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 1 tổỡ hồỹp kim loớng kóỳt tinh ra dug dởch rừn D coù thaỡnh phỏửn taỷi 1'. - Laỡm nguọỹi tổỡ nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 1 õóỳn õióứm 2 dung dởch rừn D sinh ra ngaỡy caỡng nhióửu, thaỡnh phỏửn cuớa noù thay õọứi theo õổồỡng tổỡ 1' - C. Hồỹp kim loớng ngaỡy caỡng ờt õi, thaỡnh phỏửn cuớa noù thay õọứi tổỡ 1 - E. kloớng coỡn laỷi coù thaỡnh phỏửn taỷi E seợ kóỳt tinh - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 2, hồỹpim õọửng thồỡi ra hai dung dởch rừn D C vaỡ E D cuỡng mọỹt luùc. Quaù trỗnh naỡy dióựn ra taỷi nhióỷt õọỹ khọng õọứi. Lo ( E D C + E D ) - Laỡm nguọỹitổ õọỹ ổùng vồùiõỡ nhióỷtióứm 2 õóỳn 3 do lổồỹng cỏỳu tổớ hoỡa tan laỡ quaù baợo hoỡa nón coù quaù trỗnh tióỳt ra E II tổỡ D vaỡ D II. tổỡ E . Tuy nhión D II. õổồỹc tióỳt ra tổỡ E trong cuỡng tinh, nũm lỏựn lọỹnvồùi D C nón khọng nhỗn thỏỳy õổồỹ ỷy tọứ chổùc nhỏc. Do vỏ ỷn õổồỹc ồớ nhióỷt õọỹ thổồỡng laỡ D + E II + ( D + E ). haỡnh phỏửn xaùc ởnh vaỡ khọng thóứ hoỡa tan thóm cỏỳu tổớ A, B. Hóỷ hồỹp kim Mg - Si thuọỹc loaỷi naỡy. Nghión cổùu quaù trỗnh kóỳt tinh cuớa hồỹp kim coù giaớn õọử loaỷi naỡy ta õổa vóử nghión cổùu ai giaớn õọử pha loaỷi 1 laỡ A-H vaỡ H-B (H õổồỹc xem laỡ mọỹt cỏỳu tổớ õọỹc lỏỷp) 4-Giaớn õọử pha hai cỏỳu tổớ hoaỡn toaỡn khọng hoỡa tan vaỡo nhau, taỷo thaỡnh hồỹp chỏỳt hoùa hoỹc ọứn õởnh (giaớn õọử loaỷi 4) : Caùc cỏỳu tổớ : A vaỡ B (C = 2) Caùc pha coù thóứ taỷo thaỡnh : hồỹp kim loớng, cỏỳu tổớ A, B vaỡ hồỹp chỏỳt hoùa hoỹc cuớa chuùng laỡ A m B n (kyù hióỷu laỡ H). Hồỹp chỏỳt hoùa hoỹc H coù nhióỷt õọỹ noùng chaớy rióng, t õ h 5-Quan hóỷ giổợa daỷng giaớn õọử pha vaỡ tờnh chỏỳt cuớa hồỹp kim : Caùc loaỷi giaớn õọử pha khaùc nhau coù mọỳi quan hóỷ giổợa daỷng cuớa giaớn õọử vaỡ tờnh chỏỳt cuớa hồỹp kim hoaỡn toaỡn khaùc nhau. Ta bióỳt rũng pha thaỡnh phỏửn laỡ pha taỷo nón tọứ chổùc H ỗnh1.30 -Giaớn õọử pha loaỷi 4, daỷng tọứng quaùt (a), hóỷ Mg-Cu (b) 37 ca håüp kim. Khi håüp kim cọ täø chỉïc mäüt pha thç pha thnh pháưn duy nháút âọ âäưng nháút våïi håüp kim, tỉïc l tênh cháút ca nọ chênh l tênh cháút ca håüp kim. Trỉåìng håüp cọ täø tênh cháút ca ca håüp kim l sỉû täøng håüp tênh cháút ca cạc pha n nh cháút ca tinh thãø A v ưu âãún tinh cháút ca y lût báûc nháút. çâäü chy long cao, nhiãût âäü nọng chy tháúp íng nhiãût âäü êt gáy co ngọt. quan hãû giỉỵa tênh cháút v thnh pháưn theo quy lût báûc hai. Âỉå n ình pháưn cháút ha tan. nàng âiãưn âáưy khn khäng cao, khong âäng thỉåìng låïn. t xáúu vç âäü bãưn, âäü cỉïng cao, do phoi khọ gy loải trãn. ư pha Fe - C (Fe - Fe 3 C) : ng l cạc váût liãûu ch úu sỉí dủng trong ngnh cå khê. Cåí såí âãø nghiãn â luûn âỉåüc sàõt våïi gỉåìi ta thỉåìng nghiãn cỉïu våïi sàõt cọ a ãn cháút k thût (sàõt am kä) ï cå tênh khạ cao, củ thãø nhỉ sau : -Giåïi hản bãưn kẹo : chỉïc gäưm nhiãưu pha thç th h pháưn. Ta s xem xẹt củ thãø mäúi quan hãû giỉỵa dảng ca gin âäư pha våïi tênh cháút ca håüp kim nhỉ thãú no. a - Gin âäư loải 1 : - Cå l tênh : Tênh cháút ca håüp kim l trung gian giỉỵatê tinh thãø B, tỉïc l tinh thãø no cọ t lãû cng låïn thç s nh hỉåíng cng nhiã nọ. Củ thãø nhỉ sau : Tênh cháút håüp kim = %A X t/c A + %B X t/c B Tênh chá út ca håüp kim phủ thüc vo thnh pháưn theo qu -Tênh cäng nghãû : * Tênh âục ca håüp kim nọi chung täútv ,kãút tinh trong mäüt khoa * Tênh cháút gia cäng ạp lỉûc khäng cao. * Tênh gia cäng càõt gt täút, phoi dãù gy. b - Gin âäư loải 2 : - Cå l tênh : Mäúi ìng cong biãøu diãùn cọ cỉûc âải tải 50% thnh pháưn, âäü bãưn v âäü cỉïng âãưu cao hå cáúu tỉí thnh pháưn. Âiãûn tråí tàng mảnh theo tha - Tênh cäng nghãû : * Tênh âục xáúuvçkh * Tênh gia cäng ạp lỉûc täút vç khạ do dai. * Tênh gia cäng càõtg c - Gin âäư loải 3 : Mäúi quan hãû ny l täøng håüp ca hai d - Gin âäư loải 4 : Mäúi quan hãû giỉỵa tênh cháút v thnh pháưn cọ dảng âỉåìng thàóng v âiãøm cỉûc âải ỉïng våïi thnh pháưn ca håüp cháút họa hc H. 1.4.4.Ginâä Thẹp v ga cỉïu v nhiãût luûn chụng l gin âäư pha Fe -C. Vç váûy ta cáưn phi nghiãn cỉïu k cng gin âäư ny. 1-Cáúu tỉí sàõt : Sàõt l ngun täú cọ khạ nhiãưu trong tỉû nhiãn. Hiãûn tải ngỉåìit âäü sảch 99,99999% Fe. Trong thỉûc tãú sn xútn lỉåüng chỉïa 99,8 - 99,9%. Sàõtn ìy gi l sàõt nguy a- Cå tênh : Sàõt l ngun täú co V b = 250 MN/m 2 (MPa) - Giåïi hản chy quy ỉåïc : V 0,2 = 120MN/m 2 -Âäü gin di tỉång âäúi : G % = 50 38 - ọỹ thừt tyớ õọỳi : \ % H ỗnh 1.31-Tờnh chỏỳt cuớa vỏỷt lióỷu vaỡ giaớn õọử pha. =85 - ọỹ dai va õỏỷp : a k = 3000 Kj/m 2 - ọỹ cổùng HB = 80 b - Tờnh õa hỗnh cuớa sừt : Sừt laỡ kim loaỷi coù tờnh õa hỗnh, noù coù hai kióứu maỷng tinh thóứ ồớ caùc khoaớng nhióỷt õọỹ khaùc nhau : - Maỷng lỏỷp phổồng tỏm khọỳi tọửn taỷi ồớ nhióỷt õọỹ : 39 +Nh hån 911 o C gi l sàõt an pha cọ a = 2,68 Kx. Dỉåïi 768 o C cọ tỉì tênh, cao hån nhiãût âäü ny máút tỉì tênh. Tải nhiãût âäü cao hån 768 o C gi l sàõt bã ta, cọ a = 2,90Kx. l sàõt âen ta cọ a = 2,93Kx. ng thỉûc tãú sàõt an pha ha tan âỉåüc 0,02%C åí 727 o C, sàõt âen ta ha C. Sàõt gama ha tan 2,14%C åí 1147 O C. Ngỉåìi ta cho ràòng cạc bon ûng nháút. Våïi sàõt gama cọ thãø ha tan täúi âa khong ảng : than âạ (vä âënh hçnh), kim cỉång v íng 1250 o C v cọ âäü cỉïng cao khong 800HB. ÅÍ nhiãût âäü nh hån y máút tỉì tênh. Khi ha tan thãm cạc ngun täú håüp ãmentit håüp kim (ngun täú håüp kim thay vovët Cnãncn gi l gin âäư pha Fe ny thoảt nhçn khạ phỉïc tảp, tuy nhiãn nãúu phán têch ra thç gin âäư pha â nghiãn cỉïu trỉåïc âáy. K hiãûu cạc âiãøm v äúc tãú họa. Củ thãø nhỉ sau : ạc ỉïng cng tinh (eutectie) - PSK l âỉåìng cng têch, tải âáy xy ra phn ỉïng cng têch (eutectoid). - SE l giåïi hản ha tan ca cạc bon trong sàõt gamma. - PQ l giåïi hản ha tan ca cạc bon trong sàõt an pha. +Tỉì 1392 o C âãún 1539 o C gi -Mảng láûp phỉång tám màût täưn tải åí nhiãût âäü : 911 o C < t o < 1392 o C gi l sàõt gamma, cọ a = 3,56 Kx. c-Kh nàng ha tan cạc bon ca sàõt : Hai loải mảng tinh thãø ca sàõt cọ kh nàng ha tan cạc bon dỉåïi dảng xen k khạc nhau. Âỉåìng kênh ngun tỉí cạc bon l 1,54Kx. Trong khi âọ läù häøng låïn nháút trong mảng tám khäúi cọ d = 0,64Kx. Mảng láûp phỉång tám màût cọ säú läù häøng êt hån nhỉng kêch thỉåïc lải låïn hån, d = 1,02Kx. Vãư ngun tàõc thç sàõt khäng thãø ha tan cạc bon âỉåüc. Tuy nhiãn tro tan 0,10%C åí 1499 o chui vo nåi cọ nhiãưu sai lãûch ma 10% ngun tỉí sàõt. 2-Cáúu tỉí cạc bon : a- Cạc dảng täưn tải ca cạc bon : Trong tỉû nhiãn cạc bon täưn tải dỉåïibad graphêt (cọ cáúu tảo mảng tinh thãø). Trong håüp kim Fe - C cạc bon chè täưn tải tỉû do åí dảng graphêt (trong cạc loải gang cọ graphêt). b - Tỉång tạc họa hc giỉỵa sàõt v cạc bon : Khi lỉåüng ha tan ca cạc bon vo sàõt vỉåüt quạ giåïi hản ca dung dëch ràõn thç s tảo nãn cạc håüp cháút họa hc : Fe 3 C (6,67%C), Fe 2 C (9,67%C) v FeC (17,67%C). Tuy nhiãn trong håüp kim sàõt cạc bon do chè sỉí dủng åí giåïi hản khong 5%C nãn chè cọ Fe 3 C v håüp cháút ny cọ tãn l xãmentit. Xãmentit l pha xen k cọ kiãøu mảng phỉïc tảp, nhiãût âäü nọng chy khoa 217 o C cọ tỉì tênh. Låïn hån nhiãût âäü n kim (Cr, Mn, W ) dỉåïi dảng thay thãú ta cọ x rê ca sàõt). 3-Gin âäư pha Fe - C (Fe - Fe 3 C) : a - Dảng täøng quạt ca gin âäư pha Fe - C : Chụng ta chè nghiãn cỉïu gin âäư pha chỉïa 6,67% - Fe 3 C. Dảng ca gin âäư pha nọ l täøng håüp ca bäún loải ta âäü ca chụng â âỉåücqu C âỉåìng trãn gin âäư pha : -ABCD l âỉåìng lng. -ẢHECF l âỉåìng âàûc. - ECF l âỉåìng cng tinh, tải nhiãût âäü ny xy ra phn 40 . t ứng quaùt (a), hóỷ Mg-Cu (b) 37 ca håüp kim. Khi håüp kim cọ täø chỉïc mäüt pha thç pha thnh pháưn duy nháút âọ âäưng nháút våïi håüp kim, tỉïc l tênh cháút ca nọ chênh l tênh cháút ca håüp kim. . trỗnh kóỳt tinh cuớa hồỹp kim II. guọỹi tổỡ nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 0 õóỳn dióứm 1, laỡ quaù trỗnh nguọỹi cuớa hồỹp kim - Taỷi nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 0 hồỹp kim ồớ traỷng thaùi loớng . hồỹp kim ồ H inh 1.29-Giaớn õọử pha loaỷi 3 daỷng t ứng quaùt (a), hóỷ Pb-Sn (b) ớ traỷng thaùi loớng - Laỡm nguọỹi tổỡ nhióỷt õọỹ ổùng vồùi õióứm 0 õóỳn 1, quaù trỗnh nguọỹi cuớa hồỹp kim loớng. -