Chơ Chơng ơng Thép kết cấu Khái niệm chung thép kết cấu Là loại thép chuyên dùng làm kết cấu chế tạo máy xây dựng ã A- Thép chế tạo máy ã B- Thép xây dựng 6.1 Thép chế tạo máy Điều kiện làm việc yêu cầu thép chế tạo máy Đặc điểm thành phần thép chế tạo máy Phân loại thép chế tạo máy Các loại thép chế tạo máy thông dụng Yêu cầu tính (1) Độ bền, giới hạn chảy đủ lớn tiết diện làm việc chi tiết máy để không bị biến dạng phá hỏng tải; (2) Độ bền mỏi cao chi tiết chịu tải trọng thay đổi; (3) Đủ độ dẻo độ dai để chống phá huỷ giòn (4) Có độ cứng định để chống mài mòn; (5) Có khả chống ăn mòn môi trờng làm việc chi tiết (6) Có tính công nghệ thích hợp (7) Giá thành có tính cạnh tranh cao Đặc điểm thành phần ã Thành phần cacbon : 0,10 ữ 0,65% ã Thành phần hợp kim: Nhóm nguyên tè chÝnh Cr, Ni, Mn, Si Nhãm nguyªn tè phơ : Mo, W, V, Ti, B ThÐp chÕ t¹o máy ã Đặc điểm thành phần : a) Hàm lợng cacbon : 0,10 ữ 0,65% - Nhóm yêu cầu nặng độ dẻo, độ dai 0,10 ữ 0,25%C - Nhóm yêu cầu nặng giới hạn chảy độ dai :0,30 ữ 0,50% - Nhóm yêu cầu nặng giới hạn đàn hồi : 0,55 ữ 0,65% Thép chế tạo máy ã b) Thành phần hợp kim ã Mn, Si ≈ ÷ 2%, Cr ≈ ÷ 3% Ni ≈ ÷ 3%, rÊt Ýt dïng tới ữ 6% B dùng vi lợng 0,002 ữ 0,005%, ã Nguyên tố phụ : Ti, Zr, Nb, V với hàm lợng 0,1 ữ 0,2% ã Mo 0,30 ữ 0,50% ; khắc phục giòn ram II, Phân loại thép chế tạo máy a) Phân loại theo công dụng đặc điểm nhiệt luyện - Thép thấm cacbon: C = 0,10 ữ 0,25%, - Thép hoá tốt: C = 0,30 ữ 0,55%, - Thép lò xo C = 0,5 ữ 0,65%, - Thép có công dụng riêng: thép dập nguội, thép dễ cắt, thép ổ lăn thép siêu bền b) Phân loại theo độ thấm - Nhóm có độ thấm thấp: 15mm - Thép có độ thấm trung bình: 35mm , - Thép có độ thấm tơng đối cao: 75mm, - Thép có độ thÊm t«i lín: δ ≥ 100mm (trong n−íc), Thép thấm Cacbon Yêu cầu lớp thấm 1) Hàm lợ lợng ợng cacbon lớ lớp thấm khô không đợc đợc quá cao, khoả khoảng 0,9 ữ 1,0%; 2) Gradient nồng độ cacbon từ vào lõi không dốc; Đặc điểm thành phầ phần thép thấm cacbon ã ã ã ã Thành phần cacbon : 0.1- 0,25% Thành phần hợp kim : NTHK < % Nguyên tố hợp kim : Cr, Ni, Mn Nguyên tố hợp kim phụ : Ti ( Vthhợp kim Thép hợp kim có độ thấm tối cao 14 loạ loại Thép hoá hoá tốt - Nhãm thÐp c¸c bon ho¸ tèt: C35, C40, C45, C50 Chi tiÕt < 10 ÷15mm - Nhãm thép hợp kim hoá tốt: -Đợc hợp kim hoá nguyên tố : 40Cr, 40CrB, 45Cr, 45Mn -Đợc hợp kim hoá 2-3 nguyên tố : Cr-Mn; Cr-Ni; Cr-Mn-Si; Cr-Ni-Mo 30CrMnSiA, 30CrNiMoA, 38CrNi3MoVA, 45CrNiMoVA - ThÐp mactenxit cacbon thấp 18Cr2Ni4WA chi tiết 140mm nung 860 ữ 8800C nguội không khí, ram 150 ữ 1600C đạt Rm = 1128MPa Re= 15 884MPa, A = 50%, Z = 11%, KCU = 1166kJ/m2 • NhiƯ NhiƯt lu lun thÐp hoá hoá tốt : Tôi + ram cao Mác thép Chế độ 0C/MT nguội Ram Nhiệt độ (0C) Cơ tính Môi trờng nguội nớc,dầu Rm (MPa) R0,2 (MPs) A (%) Z (%) KCU (MJ/m2) 1000 800 10 45 0,6 40Cr 860/dÇu 500 50Cr 830/dÇu 520 dÇu 1100 900 40 0,4 30CrMnSi 880/dÇu 540 dÇu 1100 850 10 45 0,5 40CrCrNi 820/dÇu 500 dÇu 1000 800 11 45 0,6 40CrNiMoA 850/dÇu 620 dÇu 1100 950 12 50 0,8 38CrNi3MoA 850/dÇu 600 k.khÝ 1200 1100 12 50 0,8 16 Thép lò lò xo Trong làm việ việc luô chịu tả tải trọ trọng va đập đập hoặ thay đổi đổi liê liên tục, yê n hi, yêu cầ cầu chi tiết làm việ việc chỉ biến dạng n h i, khô không xả xảy biến dạng dẻ dẻo, đồng đồng thời phả phải có giớ giới hạ h ạn bền mỏ mỏi cao 17 Yêu cầ cầu cơ vớ với vậ vật liệ liệu lò lò xo ã ã ã ã ã Giớ Giới hạ hạn đàn đàn hồ hồi cao Khô Không cho phép có biến dạng dẻ dẻo, Tỷ lệ R0,02/Rm (tứ (tức ch/b) = 0,85 ữ 0,95 Độ cứng khoả khoảng 35 ữ 45HRC Giớ Giới hạ hạn bền mỏ mỏi cao để thích ứng vớ với điều kiệ kiện làm việ việc tả tải trọ trọng thay đổi đổi chu kỳ k ỳ 18 đặc đặc diể diểm thép lò lò xo - Đặc điểm thành phầ phần Hàm lợ lợng ợng cacbon 0,50 ữ 0,70% Hàm lợ lợng ợng hợ hợp kim : Si, Mn (1 ữ 2%) Cr để tăng độ thấm tô t ôi - Đặc điểm nhiệ nhiệt luyệ luyện lò lò xo Tôi thành mactenxit, sau Ram trung bình (400 ữ 500oC) xoocbit ram 19 Các loạ loại thép lò lò xo Các loạ loại thép lò lò xo cacbon nh nh C65, C60 đợc đợc sử sử dụng rộng rà rÃi Do thép có độ thấm tô nhỏ nhỏ nên th thờng dù dùng dạng sợ sợi thép vuè vuèt ngué nguéi (Φ (Φ ≤ 5mm) ThÐp CD90A, CD100A, CD110A, CD120A cã ®é bỊn rÊt cao, gií giíi hạ hạn đàn đàn hồ hồi cao dù dùng bệ bện cá sợ sợi dâ dây cá c áp chịu lự lực, ruộ ruột dâ dây phanh, dâ dây đàn đàn v.v Các thép lò lò xo hợ hợp kim 60Si, 60Si2, 60SiMn, 55SiMn, h hc 55Si2Mn 60Si2Mn cã giớ giới hạ hạn đàn đàn hồ hồi cao, độ thấm tô đợc đợc nâ nâng cao, thể dầ dầu, 20 10 Các thép kết cấu có cô công dụng riê riêng Thép siêu bền: (Rm) > 1462MPa, đồng thời có đủ độ dẻo dai 1) Thép siêu bền hợp kim thấp : 40CrNiMo 2) Thép siêu bền dạng mactenxit hoá già : Thép ổ lăn : OL100Cr2 [C (0,95 ữ1,05%); Cr (1,30 ữ 1,65%)] ã Có độ cứng bề mặt cao, khả chống mài mòn cao; - Có giới hạn bền mỏi tiếp xúc cao, không bị tróc rỗ Thép dậ dập nguộ ngi : C05s, C08s, C10s, C15s ThÐp dƠ c¾ gä c g ọt : 0,08 ữ 0,2% S; 0,08 ữ0,15%P 21 Thép xâ xây dự dựng thô thông dụng -Ph Phâ Phân nhóm A: A mác thép ký hiệu ký hiệu CTxx, đợc bảo đảm mặt tính -Phân nhóm B: mác thép ký hiệu ký hiệu BCTxx, đợc bảo đảm mặt thành phần hoá học -Phân nhóm C: mác thép ký hiệu ký hiệu CCTxx, qui định tính lẫn thành phần hoá học 22 11 Thép kết cấu dïng x©y dùng 23 12