khoa hoc vat lieu co khi-chuong 7 - NHIET LUYEN

sau đó làm nguội chậm cùng với lò, để đạt được tổ chức ổn định nhằm đạt độ cứng thấp nhất và độ dẻo cao.. Định nghĩa Tôi là phương pháp nhiệt luyện bằng cách nung nóng thép lên cao quá n

Trang 1

1 Khái niệm nhiệt luyện

a Khái niệm

- Nhiệt luyện là phương pháp gia công dùng nhiệt để làm

thay đổi tính chất của thép và hợp kim nhờ thay đổi cấu

trúc bên trong mà không làm thay đổi hình dáng kích

thước hình học bên ngoài của chi tiết

1

- Một thao tác nhiệt luyện gồm

3 giai đoạn:

+ Nung nóng AB

+ Giữ nhiệt BC

+ Làm nguội CD

n

g )

Thời gian

A

D

CHƯƠNG 7: CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN THÉP

1 Khái niệm nhiệt luyện

b Mục đích của phương pháp

- Chuẩn bị điều kiện tốt nhất cho các phương pháp gia

công tiếp theo gọi là nhiệt luyện sơ bộ

- Chuẩn bị những tính chất để thỏa mãn điều kiện làm

việc của chi tiết (đạt độ cứng, độ bền…) gọi là nhiệt

luyện kết thúc (nguyên công cuối cùng)

Trang 2

2 Đặc điểm nhiệt luyện

- Nhiệt luyện không nung đến chảy lỏng mà luôn luôn ở

trạng thái rắn

- Khi nhiệt luyện thì hình dạng kích thước hầu như không

thay đổi hay thay đổi không đáng kể

- Kết quả của nhiệt luyện được đánh giá bằng thay đổi tổ

chức tế vi và cơ tính

3

3 Các thông số của quá trình nhiệt luyện

a Nhiệt độ nung (T n )

- Là nhiệt độ cao nhất mà quá trình nung đạt được Nhiệt

độ nung quyết định sự hình thành tổ chức kim loại ban đầu

do đó quyết định chất lượng và cấu trúc của tổ chức sau khi

nhiệt luyện

b Thời gian giữ nhiệt (τ g )

- Là khoảng thời gian giữ cho sản

phẩm ở nhiệt độ nung

- Nó quyết định sự đồng đều về

mặt tổ chức trong vật cần nhiệt

luyện, từ đó đạt được sự đồng đều

về mặt cơ tính

n

g )

Thời gian

A

D

4

Trang 3

b Thời gian giữ nhiệt (τ g )

- Thời gian giữ nhiệt phụ thuộc vào:

+ Môi trường nung: không khí, muối nóng chảy

+ Kích thước chi tiết (to, nhỏ…)

+ Bản chất của vật liệu (cứng, mềm…)

+ Cách sắp xếp vật liệu trong lò.v.v

n

T Giữ nhiệt (τ

Thời gian

A

D

5

c Tốc độ nguội (V ng )

- Vng là tốc độ giảm nhiệt độ của sản phẩm sau khi giữ

nhiệt

- Vng quyết định sự hình thành các tổ chức pha

- Vng phụ thuộc vào mục đích của nhiệt luyện và bản chất

của vật liệu

Trang 4

5 Nhiệt luyện Ủ

a Định nghĩa

- Ủ thép là phương pháp nung

nóng thép đến nhiệt độ xác định,

giữ nhiệt trong một khoảng thời

gian sau đó làm nguội chậm cùng

với lò, để đạt được tổ chức ổn

định nhằm đạt độ cứng thấp nhất

và độ dẻo cao

n

g )

Làm nguội chậm

Thời gian

A

b Mục đích của ủ thép

- Làm giảm độ cứng của thép để dễ tiến hành gia công

cắt gọt

- Làm tăng độ dẻo dai để tiến hành dập, cán vào kéo

thép ở trạng thái nguội

7

5 Nhiệt luyện Ủ

b Mục đích của ủ thép

- Làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong chi tiết

- Làm đồng đều thành phần hoá học của vật đúc bị thiên

tích

- Làm nhỏ hạt thép

8

Trang 5

6 Thường hóa

- Thường hoá là nung nóng thép

đến trạng thái hoàn toàn 

(Tn>A3 hoặc Am), giữ nhiệt rồi

làm nguội trong không khí tĩnh

để  phân hoá thành P phân tán

hay Xocbit có độ cứng tương

đối thấp

- Nhiệt độ thường hóa

Ủ đẳng nhiệt

3

A

m

A

T = (A3 hay Am)+(20 ¸ 30) 0 C

9

- So với ủ thường hoá kinh tế hơn do không phải làm

nguội trong lò (để nguội trên nền sân)

- Tốc độ nguội lớn hơn của ủ, nên độ quá nguội DT lớn

do vậy hạt thu được có kích thước nhỏ hơn so với ủ làm

cho cơ tính được tăng lên

Trang 6

b Mục đích

- Đạt độ cứng thích hợp để gia công đối với thép C thấp

(≤0,25%) vì thép này sẽ dẻo phoi khó gãy quấn vào dao

và bề mặt gia công làm chất lượng bề mặt kém

- Làm nhỏ hạt Xe để chuẩn bị cho khâu nhiệt luyện kết

thúc

- Làm mất lưới XeII tránh gây dòn cho thép

11

7 Tôi thép

Tôi là phương pháp nhiệt luyện bằng cách nung nóng

thép lên cao quá nhiệt độ (A1) hoặc (A3) để làm xuất hiện

tổ chức , giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh thích hợp để 

chuyển biến thành Mactenxit hay các tổ chức khác như

Bainit, Truxit…có độ cứng cao

b Mục đích của tôi

- Nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của thép do

đó kéo dài được thời gian làm việc của các chi tiết chịu

mài mòn

- Nâng cao độ bền nhằm nâng cao sức chịu tải của chi tiết

máy

12

Trang 7

7 Tôi thép

c Chọn nhiệt độ tôi thép

* Đối với thép trước cùng tích

và cùng tích (≤0,8%)

- Nung nóng đến trạng thái hoàn

toàn γ còn gọi là tôi hoàn toàn

- Khi nguội nhanh γ chuyển biến

thành Mactenxit có độ cứng cao

chống mài mòn tốt đạt được mục

đích nhiệt luyện Ttôi = A3+(30¸50) 0 C

3

A

m A

F

 

- Chú ý: đối với loại thép này, nếu Ttôi<A3 Khi nguội

nhanh γ chuyển biến thành Mactenxit còn pha mềm F

vẫn giữ nguyên không đạt độ cứng cao yêu cầu

13

7 Tôi thép

* Đối với thép sau cùng tích

- Nhiệt độ tôi cao hơn A1 và thấp

hơn Am

- Tổ chức khi nung nóng là γ và

Ttôi = A1+(30¸50) 0 C

3

A

m A

Trang 8

7 Tôi thép

* Đối với thép sau cùng tích A3

m A

- Chú ý:

+ Về mặt kinh tế nung nóng trên

A1 tiết kiệm năng lượng hơn

nung nóng trên Am

15

A

7 Tôi thép

d c

- Tôi thể tích là phương pháp tôi

mà nung toàn bộ thể tích của

chi tiết đến nhiệt độ tôi sau đó

làm nguội toàn bộ thể tích chi

tiết trong môi trường tôi, để đạt

được tổ chức mong muốn

d 1 Tôi trong một môi trường (Đường V 1 )

- Sau khi nung đến nhiệt độ tôi giữ nhiệt sau đó làm nguội

trong một môi trường (nước, dầu…) với tốc độ nguội

nhanh để γ chuyển hóa thành Mactenxit

- Đây là phương pháp tôi phổ biến, đơn giản, dễ cơ khí

hóa, tự động hóa Dùng để tôi các chi tiết máy đơn giản vì

Trang 9

d Phương pháp tôi thể tích

d 2 Tôi trong hai môi trường (Đường V 2 )

- Thường sử dụng nước (mtr1) và dầu (mtr2) để làm nguội

A

- Lúc đầu ở nhiệt độ cao thép

được cho nguội trong môi

trường tôi mạnh (nước hay

nước pha muối) đến gần nhiệt

độ chuyển biến mactenxit thì

chuyển sang môi trường tôi

yếu (dầu hoặc không khí) cho

tới khi nguội hẳn

- Tránh được công vênh, nứt nẻ thích hợp với tôi thép C cao

17

7 Tôi thép

d 2 Tôi trong hai môi trường (Đường V 2 )

- Khó xác định thời điểm chuyển chi tiết từ môi trường 1

sang môi trường 2 điểm A (cần thợ có kinh nghiệm)

- Khó cơ khí hóa tự dộng hóa

A

Trang 10

7 Tôi thép

d 3 Tôi phân cấp (Đường V 3 )

- Làm nguội trong môi trường

muối nóng chảy trên nhiệt độ

mactenxit khoảng (50-100) độ,

giữ nhiệt trong khoảng thời

gian nhất định rồi làm nguội

trong không khí để chuyển biến

Mactenxit tiếp tục hoàn thành

A

- Khắc phục nhược điểm về việc xác định nhiệt độ chuyển

từ môi trường 1 sang môi trường 2

- Ứng suất bên trong thấp do sự chênh lệch nhiệt độ bền

7 Tôi thép

d 4 Tôi đẳng nhiệt (Đường V 4 )

- Giống như tôi phân cấp nhưng

giữ đẳng nhiệt trong muối nóng

chảy với thời gian đủ lâu để

Austenite chuyển biến xảy ra

hoàn toàn, nhận được tổ chức ổn

định Trustit hoặc Bainit có độ

cứng, độ dai va đập cao

A

- Áp dụng cho thép hợp kim có tính ổn định Austenite quá

nguội lớn

20

Trang 11

7 Tôi thép

e Tôi bộ phận

- Là chỉ tôi một bộ phận cần thiết nào đó của chi tiết

- Khi tôi có thể nung nóng toàn bộ chi tiết rồi làm nguội

nhanh một bộ phần nào đó hay chỉ nung phần cần tôi

Ví dụ: lưỡi cưa, bánh răng…

21

8 Ram thép

Ram thép là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã

tôi có tổ chức Máctenit và dư lên nhiệt độ thấp hơn A1,

giữ nhiệt độ trong một thời gian nhất định để chúng phân

hóa thành các tổ chức có cơ tính phù hợp với yêu cầu sử

dụng

b Mục đích

Trang 12

8 Ram thép

c Các phương pháp ram

c 1 Ram thấp

- Là phương pháp nhiệt luyện gồm có nung nóng chi tiết

hoặc thép đã tôi tới nhiệt độ (150-250)oC, giữ nhiệt và làm

nguội

- Khi ram thấp độ cứng của chi tiết giảm đi (1-3)HRC

- Khử được một phần ứng suất bên trong

- Sau khi ram thấp độ cứng (56-64) HRC

- Áp dụng cho các chi tiết cần có độ cứng, tính chống mài

mòn cao như: các loại dao cắt, khuôn dập nguội, vòng

bi…

23

8 Ram thép

c Các phương pháp ram:

c 2 Ram trung bình:

- Là phương pháp nung nóng thép đã tôi đến nhiệt độ

(300-450)oC để nhận được tổ chức là truxtit ram

- Độ cứng đạt được (40-45)HRC

- Ứng suất bên trong giảm mạnh và giới hạn đàn hồi đạt

được giá trị cao nhất, độ dẻo, độ dai tăng lên

- Các sản phẩm qua ram trung bình: chi tiết lò xo, nhíp,

khuôn dập nóng…

24

Trang 13

8 Ram thép

c Các phương pháp ram

c 3 Ram cao

- Là phương pháp nung thép đã tôi đến (500-650)oC để

nhận được tổ chức Xocbit ram

- Độ cứng đạt được (30-35)HRC

- Xocbit ram có cơ tính tổng hợp lớn nhất, khử bỏ hoàn

toàn ứng suất bên trong

- Áp dụng cho các chi tiết chịu lực và truyền lực như:

thanh truyền, tay biên, cần gạt, bánh răng…

25

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	246,65 KB