Nghiên cứu về giản đồ trạng thái sắt- cácbon

Nghiên cứu về giản đồ trạng thái sắt- cácbon

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU

GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI SẮT – CACBON

Trong phần này nghiên cứu về giản đồ trạng thái sắt - cácbon, các khái niệm cơ bản về gang - thép, các phương pháp nhiệt luyện, hóa - nhiệt luyện, cơ - nhiệt luyện và sơ lược về các thiết bịnhiệt luyện Do vậy cần hiểu được các chuyển biến khi nung nóng và làm nguội thông qua giản

đồ trạng thái Fe - C và các giản đồ có liên quan, bản chất của các tổ chức tạo thành, mối quan

hệ giữa các tổ chức

Cơ sở để nghiên cứu gang - thép và tìm hiểu các tính chất của nó là giản đồ trạng thái Fe - C

Để nghiên cứu giản đồ trạng thái Fe - C trước hết phải khảo sát các đặc tính của các nguyên thành phần

Hình 1: Giản đồ pha sắt – cacbon

1 Giản đồ pha

Theo lý thuyết, giản đồ trạng thái Fe - C phải được xây dựng từ 100% Fe đến 100%C song do không dùng các hợp kim Fe - C với lượng các bon nhiều hơn 5% nên ta chỉ xây dựng giản đồ đến 6,67% các bon tức là ứng với hợp chất hóa học Fe3C Trong thực tế, Fe với C tồn tại ở 3 dạng hợp chất là FeC, Fe2C, Fe3C song xêmentít (Fe3C) ổn định về thành phần hóa học ở mọinhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy nên dùng Fe3C làm cấu tử

Trên giản đồ, đường ABCD là đường lỏng

Đường AHJECF là đường rắn

từ quá trình làm lạnh austenite hoặc ủ Martenxit Tất cả lượng sắt có được chứa trong

cementite Cementite trộn với Ferrite, các sản phẩm khác của Austenite, để tạo thành cấu trúc phiến mỏng gọi là Pearlite và Bainite.

- Xementit thứ nhất (XeI): là loại kết tinh từ hợp kim lỏng, nó được tạo thành trong các hợp kim chứa nhiều hơn 4,3% và trong khoảng nhiệt độ (1147 - 1600)0C Do tạo nên từ pha lỏng và

ở nhiệt độ cao nên XeI có tổ chức hạt to

- Xementit thứ hai (XeII): là loại được tiết ra từ dung dịch rắn Auxtenit ở trong khoảng nhiệt

độ (727 - 1147)0C khi độ hòa tan của cacbon ở trong pha này giảm từ 2,14% xuống còn 0,8%

do vậy XeII có trong hợp kim với thành phần các bon lớn hơn 0,8% Do tạo từ pha rắn và ở nhiệt độ không cao lắm nên XeII có tổ chức hạt nhỏ hơn, do được tiết ra từ Auxtenit nên thường ở dạng lưới bao quanh Auxtenit

- Xemetit thứ ba (XeIII): là loại được tiết ra từ dung dịch rắn Ferit ở trong khoảng nhiệt độ thấp hơn 7270C khi độ hòa tan giới hạn của cácbon trong Ferit giảm từ 0,02% xuống 0,006% XeIII có ở trong mọi hợp kim có thành phần C lớn hơn 0,006% nhưng với lượng rất ít Do tạo nên từ pha rắn và ở nhiệt độ thấp, khả năng khuếch tán của nguyên tử rất kém nên XeIII

thường ở dạng mạng lưới hay hạt rất nhỏ bên cạnh Ferit

Các dạng Xementit không khác nhau về bản chất pha, chỉ khác nhau về kích thước hạt và sự phân bố do điều kiện tạo thành khác nhau

- Ferit (ký hiệu là F hay α): là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon ở trong Fe(α), có mạng lập phương thể tâm nên khả năng hòa tan của cacbon ở trong Fe(α) là không đáng kể, vì cấu trúc BCC có lỗ trống ít hơn nhiều so với cấu trúc FCC, lớn nhất ở 7270C là 0,02% và nhỏ nhất ở nhiệt độ thường là 0,006%

- Auxtenit (kí hiệu là As hay γ): là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Fe(γ), có mạng lập phương diện tâm nên khả năng hòa tan cacbon của Fe(γ) khá lớn, lớn nhất ở nhiệt độ 11470C với 2,14% và nhỏ nhất ở 7270C với 0,8%C Austenite là kim loại không từ tính, khi làm lạnh cấu trúc này bị gảy thành hỗn hợp của ferrite và cementite, hoặc là trải qua một sự biến đổi nhỏmạng tinh thể được gọi là biến đổi Martensite Tỷ lệ hạ nhiệt độ xác định theo quy tắc tam suất của loại vậy liệu và tính chất cơ học của thép

Auxtenit rất dẻo và dai khi các nguyên tố khác hòa tan vào không những làm độ cứng tăng lên

và độ dẻo độ dai giảm đi đáng kể mà còn làm thay đổi động học chuyển biến do đó ảnh hưởng lớn tới nhiệt luyện

Martensite: được hình thành trong thép cacbon bằng cách làm lạnh nhanh Austenite, như vậy các nguyên tử cacbon không có thời gian khuếch tán ra khỏi cấu trúc tinh thể với lượng lớn để tạo thành Fe3C Kết quả là Austenite FCC biến đổi thành Ferrite BCC giãn căng và bão hòa cacbon

và Xementit:

Tùy theo hình dạng Xêmentit ở trong hỗn hợp, người ta chia ra 2 loại peclit là peclit tấm và peclit hạt (Peclit tấm Xe ở dạng tấm phiến còn Peclit hạt thì Xe ở dạng hạt) Peclit là hỗn hợp

cơ học nên có tính chất trung gian Kết hợp giữa tính dẻo, dai của  và cứng, dòn của Xe nên nói chung P có độ cứng, độ bền cao, tính dẻo dai thấp Tuy nhiên cơ tính của nó có thể thay đổitrong phạm vi khá rộng phụ thuộc vào độ hạt của Xe

- Ledeburit (ký hiệu là Le hoặc [‹Xe] hay [P‹Xe]): Ledeburit là hỗn hợp cơ học cùng tinh, kết tính từ pha lỏng có nồng độ 4,3%C ở 11470C

Lúc đầu mới tạo thành nó gồm  và Xe (trong khoảng 7270C  11470C) Khi làm nguội xuốngdưới 7270C,  chuyển biến thành P do vậy Lêdeburit là hỗn hợp cơ học của Peclit và Xementit.Như vậy cuối cùng Lêdeburit có 2 pha là và Xe trong đó Xe chiếm tỉ lệ gần 2/3 nên

Leđeburit rất cứng và dòn

c Vi cấu trúc

Bainite: Là một vi cấu trúc (không phải một pha) hình thành trong thép ở nhiệt độ 250-550oC,

nó là một một trong các sản phẩm của sự phân hủy có thể hình thành khi austenite được làm lạnh qua nhiệt độ giới hạn 1000 K

Spheroidite: (α- Ferrite ‹ Fe3C) Nếu một hợp kim thép có cấu trúc vi mô là pearlitic hoặc bainitic được làm nóng và trái lại, dưới nhiệt độ cùng tích cho một khoảng thời gian đủ dài, ví

dụ khoảng 700oC từ 18 – 20h, một cấu trúc vi mô được hình thành là Spheroidite

3 Quá trình kết tinh của hợp kim Fe-C

a Phần phía trên đường rắn AHJECF

- Khu vực có thành phần (0,1  0,51) %C:

Khi làm nguội đến đường lỏng AB, hợp kim lỏng sẽ kết tinh ra dung dịch rắn trước Khi hạ nhiệt độ xuống tới 14990C, hợp kim có 2 pha là dung dịch rắn chứa 0,1%C và dung dịch

- Khu vực có thành phần (0,51  4,3) %C:

Khi làm nguội hợp kim tới đường lỏng BC nó sẽ kết tinh ra  Các hợp kim có thành phần từ (0,51  2,14) %C kết thúc kết tinh bằng sự tạo thành dung dịch rắn  còn các hợp kim có thành phần từ (2,14 4,3) %C kết thúc kết tinh bằng sự kết tinh của dung dịch lỏng có thành phần ứng với điểm C tạo ra 2 pha có thành phần ứng với điểm E và Xe ở 11470C

Hỗn hợp cơ học trên gọi là hỗn hợp cơ học cùng tinh Ledeburit

Khi T > 7270C tổ chức Le gồm [ ‹ Xe] Khi T < 7270C tổ chức Le gồm [P ‹ Xe]

b Phần dưới đường rắn AHJECF

Tại 7270C  có thành phần 0,8%C sẽ chuyển biến thành P là hỗn hợp của 2 pha và Xe gọi là hỗn hợp cơ học cùng tích

3 Phân loại hợp kim Fe - C theo giản đồ trạng thái

Để phân loại hợp kim Fe - C người ta dựa vào hàm lượng của cacbon trong hợp kim đó

- Thép sau cùng tích: Là thép có hàm lượng cacbon nằm trong khoảng (0,8 2,14) % Tổ chức của thép sau cùng tích là P ‹ XeII Lượng XeII ít được tiết ra dưới dạng mạng lưới bao quanh hạt P nên có tính dòn cao chính vì vậy, trên thực tế người ta chỉ dùng thép có hàm lượngcacbon nhỏ hơn 1,3%.

b Gang

Là hợp kim của Fe với C mà hàm lượng C trong nó lớn hơn 2,14% và nhỏ hơn 6,67% Dựa vào hàm lượng cacbon và tương tự đối với thép, ta có thể phân ra làm 3 loại gang sau:

- Gang trước cùng tinh là loại gang có hàm lượng cacbon < 4,3%

Tổ chức của gang trước cùng tinh là P ‹ XeII ‹ Le Đây là loại gang thường được sử dụng trong thực tế

- Gang cùng tinh là loại gang có hàm lượng cacbon là 4,3% Tổ chức của gang cùng tinh là Le

Gang sau cùng tinh: là loại gang có hàm lượng cacbon lớn hơn 4,3%

Tổ chức của gang sau cùng tinh là Le ‹ XeI

Các loại gang trên được gọi chung là gang trắng, cacbon trong gang trắng đều tồn tại dưới dạng Xe

4 Đặc điểm cơ tính của thép và gang theo giản đồ trạng thái

a Thép

- Thép trước cùng tích, lượng cacbon ít nên lượng Xe cũng ít vì vậy thép có tính dẻo cao

- Thép sau cùng tích và cùng tích, hàm lượng cacbon tăng nên tỉ lệ pha Xe tăng do vậy làm tăng độ cứng, tính dòn đồng thời làm độ thắt tỉ đối , độ giãn dài tương đối  giảm xuống Vì những lý do trên mà trên thực tế, người ta không dùng thép có hàm lượng cacbon quá cao (%C

> 1,3%)

b Gang

Gang sau cùng tích có lượng Xe quá nhiều gây dòn và cứng, không có khả năng cắt gọt do vậy không được sử dụng Thực tế, người ta sử dụng gang trước cùng tích có hàm lượng cacbon nhỏhơn 3,5%

5 Các nhiệt độ tới hạn hợp kim Fe - C theo giản đồ trạng thái

a Nhiệt độ phản ứng cùng tinh (T = 1147 0 C)

Với hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14% được dùng để xác định chế độ nấu luyện của hợp kim

b Nhiệt độ phản ứng cùng tích (T = 727 0 C)

 [F ‹ Xe] (khi làm nguội) và [F ‹ Xe]  (khi nung)

Hàm lượng cacbon lớn hơn 0,02% và được áp dụng nhiều trong nhiệt luyện là đường A1.Trong thực tế, nhiệt độ chuyển biến khi nung nóng và làm nguội bao giờ cũng khác với giản

đồ Để biểu thị quá trình nung nóng khi có sự chuyển biến pha trên thực tế người ta gọi đó là đường AC1 và khi làm nguội là đường Ar1

c Nhiệt độ đường giới hạn hòa tan của Ferit () trong Auxtenit () là đường A3

Nhiệt độ giới hạn hòa tan được thay đổi theo hàm lượng cacbon gọi là đường A3 Khu nung vượt qua nhiệt độ AC3 thì kết thúc quá trình hòa tan của Ferit () vào Auxtenit () Đồng thời,khi làm nguội xuống nhiệt độ nhỏ hơn Ar3 thì bắt đầu tiết ra Ferit () từ Auxtenit()

Như vậy: T0Ar3 < T0A3 < T0Ac3

ý nghĩa: Dùng chọn chế độ nhiệt luyện thép trước cùng tích

d Nhiệt độ đường giới hạn hòa tan của Xementit (Xe) vào Auxtenit () là đường Acm

Nhiệt độ giới hạn hòa tan được thay đổi theo hàm lượng cacbon gọi là đường Acm Khi nung vượt qua nhiệt độ Accm thì kết thúc quá trình hòa tan của Xementit (Xe) vào Auxtenit () Đồng thời, khi làm nguội xuống nhiệt độ nhỏ hơn Arcm thì bắt đầu có sự tiết ra Xementit (Xe)

từ Auxtenit ()

Như vậy: T0Arcm < T0Acm < T0Accm

CÁC CHUYỂN BIẾN XẢY RA KHI NUNG VÀ LÀM NGUỘI

và tính chất của vật liệu kim loại theo yêu cầu

Để mô tả công nghệ nhiệt luyện dùng hệ toạ độ T0 - t:

Khi nhiệt luyện không được phép nung nóng kim loại đến trạng thái nóng chảy hay chảy bộ phận Trong mọi quá trình nhiệt luyện kim loại luôn luôn ở trạng thái rắn, hình dạng và kích thước của sản phẩm hầu như không thay đổi hoặc thay đổi rất ít

b Các đặc điểm của nhiệt luyện

- Trong quá trình nhiệt luyện thì sản phẩm không thay đổi về hình dáng và kích thước mà chỉ thay đổi về tổ chức và cơ tính của vật liệu

- Các thông số công nghệ được xác định nhờ giản đồ trạng thái của các loại hợp kim

- Sản phẩm sau khi nhiệt luyện phải thu được đầy đủ các thông số của hợp kim

c Các yếu tố đặc trưng cho quá trình nhiệt luyện

Các yếu tố quan trọng nhất đặc trưng cho quá trình nhiệt luyện là: nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và tốc độ làm nguội

- Nhiệt độ nung nóng t0 nung là nhiệt độ cao nhất phải đạt đến khi nung nóng nhiệt

- Thời gian giữ nhiệt g.n là thời gian cần thiết duy trì kim loại ở nhiệt độ nung

- Tốc độ nguội vnguội là độ giảm của nhiệt độ theo thời gian sau khoảng thời gian giữ

d Phân loại nhiệt luyện

Tuỳ theo vị trí của nhiệt luyện trong quá trình gia công cơ khí, người ta phân nó thành 2 nhóm:

- Nhiệt luyện sơ bộ: là những dạng nhiệt luyện mà sản phẩm sau nhiệt luyện còn tiếp tục gia công cơ khí

- Nhiệt luyện kết thúc: là dạng nhiệt luyện mà sản phẩm sau nhiệt luyện không tiếp tục gia công

7 Các chuyển biến xảy ra khi nung thép

BC: giai đoạn chuyển biến xảy ra nhanh do lượng mầm tạo ra nhiều và khả năng lớn lên mạnh

do Gđàn hồi chưa quá lớn

CD: giai đoạn chuyển biến chậm lại do Gđàn hồi lớn

b Nhiệt độ chuyển biến Peclit thành Auxtenit

- Đường cong động học chuyển biến khi nung nóng thép cùng tích

Từ giản đồ trạng thái Fe-C thấy rằng chuyển biến P thành  xảy ra ở 7270C, nhưng điềunày chỉđúng với khi nung nóng bằng tốc độ vô cùng bé Với tốc độ nung nóng thực tế, nhiệt độ tại đó xảy ra chuyển biến này luôn luôn cao hơn 7270C, tốc độ nung càng lớn, nhiệt độ xảy ra chuyểnbiến càng cao và chuyển biến thực tế xảy ra trong một khoảng nhiệt độ Điều này được thể hiện trên giản đồ chuyển biến p thành 

(1): Đường bắt đầu quá trình chuyến biến P 

(2): Đường kết thúc quá trình chuyển biến P 

Sử dụng 2 trục tra toạ độ là thời gian và nhiệt độ, ta có thể đặt ở trên đó các đường biểu diễn tốc độ nung nóng để xét ảnh hưởng của tốc độ nung đến nhiệt độ chuyển biến Nếu nung nóng với tốc độ v1 thì thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình chuyển biến là a1, b1 còn nếu nung

ngắn

động học chuyển biến P 

luyện

phụ thuộc vào thông số công nghệ

- Đường cong động học chuyển biến khi nung nóng thép và sau cùng tích

- Thép trước cùng tích: Đối với thép trước cùng tích tổ chức bao gồm P ‹ F Nên để có chuyển biến hoàn toàn thành  cần nung thép vượt quá nhiệt độ Ac3 Khi đó đường cong động học có dạng như sau:

sau cùng tích tổ chức bao gồm P ‹ XeII Nên để có chuyển biến hoàn toàn thành  cần nung thép tới nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ Accm Khi đó đường cong động học có dạng như sau:

(1): Đường cong bắt đầu quá trình chuyển biến P 

(2): Đường cong kết thúc quá trình chuyển biến P 

(3) Đường cong bắt đầu hoà tan XeII 

(4): Đường kết thúc hoà tan XeII 

b Cơ chế hình thành  khi nung

Quá trình nung nóng thép cùng tích là quá trình chuyển hoá

Tốc độ phát triển của mầm  về 2 phía Xe và F là khác nhau

Nhận thấy C/F C/Xe nên v/F  v/Xe vỡ vậy F bị hoà tan hết trước sau đó Xe mới bị hoà tan hết vào 

Quá trình trên có thể mô tả bằng hình vẽ bên dưới:

c Độ hạt của  và biểu diễn độ hạt trên giản đồ trạng thái

Khi nung nóng đến nhiệt độ AC1 trong thép xảy ra chuyển biến P  Chuyển biến này cũng

có cơ chế như quá trình kết tinh Tạo mầm và phát triển mầm Các mầm  được tạo ra trên bề mặt phân chia giữa 2 pha F và Xe Như vậy, biên giới giữa 2 pha F và Xe trong P rất nhiều nên nảy sinh nhiều mầm và khi kết thúc chuyển biến bao giờ cũng có  nhỏ min Chuyển biến P  bao giờ cũng làm nhỏ hạt Sau khi thu được nhỏ mịn ở nhiệt độ AC1, nếu tiếp tục nâng cao nhiệt độ, hạt  sẽ tiếp tục phát triển nhờ quá trình sát nhập các hạt với nhau Sự phát triển các hạt  phụ thuộc vào nhiệt độ nung và thời gian giữ nhiệt Nhiệt độ nung càng cao, thời gian giữ nhiệt càng dài thì hạt  càng lớn

8 Các chuyển biến xảy ra khi làm nguội thép

Nếu các thép được nung nóng đến nhiệt độ thấp hơn Ac1, trong thép chưa có chuyển biến gì,

do đó khi làm nguội tiếp theo cũng không có chuyển biến gì Ở đây, chỉ xét trường hợp làm nguội thép đã được nung tới trạng thái  (lớn hơn nhiệt độ Ac1) và để đơn giản chỉ xét cho thép cùng tích Về phương thức làm nguội được phân ra 2 trường hợp: làm nguội đẳng nhiệt vàlàm nguội liên tục

a Các chuyển biến xảy ra khi làm nguội đẳng nhiệt Auxtenit

- Mô tả thí nghiệm: Làm thí nghiệm với thép cùng tích (0,8%C)

Làm hàng loạt mẫu có hình dáng và kích thước như nhau Nung đến trạng thái hoàn toàn , giữnhiệt để đạt được sự đồng đều toàn bộ thể tích có tổ chức  Tiến hành làm nguội xuống dưới nhiệt độ Ac1, giữ đẳng nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau Do chuyển biến của  thành P Trên cơ sở

đó xây dựng đồ thị lượng chuyển biến theo thời gian

- Ảnh hưởng của độ quá nguội đến chuyển biến

Trên lý thuyết  P đối với thép cùng tích là ở 7270C song cũng giống như khi nung nóng, chuyển biến này không xảy ra ở 7270C mà ở nhiệt độ thấp hơn Như vậy, chuyển biến xảy ra với độ quá nguội T = TA1 - TAr1 Tốc độ chuyến biến  thành hỗn hợp cơ học cùng tích P phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Sự chênh lệch giữa năng lượng tự do của hỗn hợp F ‹ Xe và  Độ quá nguội T càng lớn thì

sự chênh lệch này càng nhiều khi đó  càng dễ chuyển biến thành hỗn hợp F ‹ Xe

- Tốc độ khuếch tán của cacbon Chuyển biến  thành F và Xe là chuyển biến khuếch tán vì cacbon phân bố đều ở trong  phải sắp xếp lại để tạo nên 2 pha có thành phần cacbon rất khác nhau là F (hầu như không chứa cacbon) và Xe (chứa 6,67% cacbon)

- Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt của  quá nguội

(1) Đường bắt đầu xảy ra quá trình chuyển biến  P

(2) Kết thúc quá trình chuyển biến  P

- Các sản phẩm của sự phân hoá đẳng nhiệt của Auxtenit quá nguội

- Chuyển biến Peclit (500  727)0C:

‹ Chuyển biến P xảy ra với sự tạo thành hỗn hợp F ‹ Xe ở dạng tấm Nếu  quá nguội phân hoá ở nhiệt độ sát A1 tức ứng với độ quá nguội bé (t < 500C) sẽ được hỗn hợp của F ‹ Xe, trong đó Xe ở dạng tấm có kích thước lớn Hỗn hợp đó gọi là Peclit

‹ Nếu  quá nguội phân hoá ở nhiệt độ thấp hơn (với T= 500 đến 1000C) cũng được hỗn hợp

cơ học của F ‹ Xe trong đó Xe ở dạng tấm với kích thước hạt bé Hỗn hợp này gọi là Xoocbit (X)

‹ Nếu  quá nguội được phân hoá ở nhiệt độ thấp hơn nữa khoảng 500 600C ứng với nhiệt

độ khi  quá nguội kém ổn định nhất, khi đó cũng được hỗn hợp cơ học F ‹ Xe trong đó Xe cũng ở dạng tấm xong bé hơn dạng tấm ở Xoocbit Tổ chức này gọi là Trutxtit (T)

Vậy Peclit, Xoocbit, Trutxtit đều là hỗn hợp cơ học của F ‹ Xe nhưng với độ nhỏ mịn của Xe khác nhau Do vậy, khi tăng độ quá nguội, số mầm tạo ra càng nhiều do đó hỗn hợp càng trở nên nhỏ mịn và độ cứng, độ bền càng cao.

- Chuyển biến trung gian (240C 5000C)

Ở dưới 5000C,  quá nguội phân hoá thành hỗn hợp cơ học của F và Xe với cơ chế và đặc điểm riêng Chuyển biến này gọi là chuyển biến trung gian tạo nên tổ chức Bainit (B) Người

ta phân ra thành 2 loại Bainit là: Bainit trên (Bt) và Bainit dưới (Bd) trong đó Bt được tạo ra từ(350  500)0C còn Bd được tạo ra từ (240  350)0C

Bainit cũng gần 2 pha là F và Xe, nhưng trong đó Xe có dạng tấm rất nhỏ mịn Đặc điểm của chuyển biến này là xảy ra không hoàn toàn, tức là sau chuyển biến vẫn còn một lượng  dư

Cơ tính của 2 loại Bainit cũng khác nhau Bd có độ cứng, độ bền cao hơn đồng thời vẫn có đủ

độ dẻo, độ dai nên được dùng nhiều hơn

- Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt  quá nguội của thép trước cùng tích và sau cùng tích

b Chuyển biến  P khi làm nguội liên tục

Trong thực tế, nhiệt luyện hay dùng cách làm nguội liên tục, tức là nhiệt độ luôn luôn giảm theo thời gian So với loại giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt, phần trên của đường cong chữ "C" của loại giản đồ làm nguội liên tục dịch chuyển sang phải và xuống dưới một chút Do vậy, về nguyên tắc có thể sử dụng giản đồ đằng nhiệt thay cho trường hợp làm nguội liên tục mà không bị sai số lớn Khi làm nguội liên tục có các đặc điểm sau:

‹ Với các tốc độ nguội khác nhau sẽ đạt được các tổ chức khác nhau

Giả sử làm nguội với tốc độ v1 thì  sẽ phân hoá thành F ‹ Xe ở nhiệt độ cao nên Xe có dạng tấm thô Khi làm nguội với tốc độ v2 thì  vẫn phân hoá thành F ‹ Xe ở nhiệt độ thấp hơn nên

Xe thu được sẽ nhỏ mịn hơn Còn khi làm nguội với tốc độ v3 sẽ thu được tổ chức Truxtit xong không hoàn toàn sau đó  biến thành Mactenxit

‹ Tính ổn định của quá nguội tăng do đường cong chữ "C" dịch sang bên phải

‹ Tổ chức Bainit chỉ đạt được khi làm nguôi đẳng nhiệt

* Ý nghĩa: Xác định tốc độ nguội hợp lý nhằm thu được các tổ chức sau nhiệt luyện theo yêu cầu của sản phẩm

* Cơ chế hình thành Peclit

P-ban đầu có dạng hình cầu (tạo các quả cầu Peclit)

Nếu giữ nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau, quả cầu P phát triển và có thể tạo thành các dạng tấm lớn P, tấm nhỏ X, hay dạng kim T

c Chuyển biến của khi làm nguội nhanh - chuyển biến Mactenxit

- Tốc độ nguội tới hạn để xảy ra chuyển biến Mactenxit

Tốc độ nguội nhanh để chuyển biến M phải lớn hơn hay bằng một giá trị tới hạn, tức ứng với các đường biểu diễn không cắt đường cong chữ "C"

tth: là thời gian kém ổn định nhất của quá nguội

T0: là nhiệt độ ứng với thời gian tới hạn

T1: là nhiệt độ nung

Với mỗi loại thép xác định thì có một tốc độ nguội tới hạn xác định Với mọi vng > vng.t.h đều cho chuyển biến Mactenxit

- Đặc điểm của chuyển biến Mactenxit

- Chỉ xảy ra khi tốc độ nguội lớn hơn một tốc độ nguội xác định

- Chỉ xảy ra khi làm nguội liên tục trong một khoảng nhiệt độ xác định với nhiệt độ bắt đầu Ms

và kết thúc là Mf Ở trong khoảng Ms  Mf nếu ta dừng làm nguội thì chuyển biến M bị dừng lại

Vị trí của hai điểm Ms và Mf của chuyển biến M chỉ phụ thuộc vào thành phần cacbon và nguyên tố hợp kim trong , ngoài ra không phụ thuộc vào các yếu tố khác kể cả tốc độ nguội nhanh hay chậm Auxtenit càng chứa nhiều cacbon và nguyên tố hợp kim (Si, Al, Co) thì các điểm Ms và Mf càng hạ thấp