CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ ĐÁP ÁN MÔN VẬT LIỆU

BÀI THAM KHẢO DÀNH CHO SV

1 Câu 1:Trình bày trình Graphit hoá thể lỏng rắn yếu tố ảnh hởng đến trình *ĐN: G hoá tợng hình thành C tự gang dạng G / Trong thực tế tựng sảy trạng thái lỏng trạng tháI rắn / 1.Sự G hoá thể lỏng xét mặt lợng tự (hình 1) / Nếu T > 1153 C tồn pha lỏng khoảng 1147-1153C tồn + G / Nếu T < 1147C có tợng tráI quy luật +tự nên không tồn G mà tồn + Xe / Để giảI thích tráI quy luật ngời ta giảI thích / +Công tạo mầm Xe (6,67% C) nhỏ nhiều công tạo mầm G (100% C) / +Mạng Xe trực thoi mặt gần giống với mạng Fe Lập phơng G có mạng LGXC khác xa mạng LP / Bởi nguyên nhân mà + dới nhiệt độ 1147 tồn Xe / Kết luận: Hiện tợng G trạng tháI lỏng ta làm nguội vô chậm gang lỏng làm nguội đẳng nhiệt khoảng nhiệt độ 1147-1153C (đồ thị hình 2) / 2.G hoá thể rắn / -Trong trình ủ có tợng G hoá (hình 3) / GiảI thích:(hình 3) / +Công tạo mầm Xe (6,67% C) nhỏ nhiều công tạo mầm G (100% C) / +Mạng Xe trực thoi mặt gần giống với mạng Fe Lập phơng G có mạng LGXC khác xa mạng LP / Bởi nguyên nhân mà +dới nhiệt độ 1147 tồn Xe / Kết luận: Hiện tợng G trạng tháI lỏng ta làm nguội vô chậm gang lỏng làm nguội đẳng nhiệt khoảng nhiệt độ 1147-1153C / Chú ý: thể rắn thực tế khoảng nhiệt độ từ 7001000 C ta giữ nhiệt làm nguội vô chậm xuất hiện tợng G thể rắn / Nếu nhiệt độ 27C Xe bị G hoá G + / Nếu nhiệt Gđộ > 727 Xe bị G hoá + / Trên giản đồ trạng tháI Fe-C (hình 4) / 3.Các yếu tố ảnh hởng đến trình G hoá / -Thành phần hoá học gang / Gang HK Fe-C có Mn, Si, S, P có tạp chất khác W, Nr / *Thành phần hoá học C %C tăng thúc đẩy trình G hoá / Si nguyên tố hay làm thoát C nên thúc đẩy trình G hoá / Mn nguyên tố cản trở qua trinh G hoá Mn kết hợp với C tạo nên Cacbit Mn C mà Mn mạnh Fe nên cớp C Fe nên cản trở trình G hoá / Nguyên tố P nguyên tố không ảnh hởng đến trình G hoá / S: nguyên tố cản trở trình G hoá nguyên tố có hại tạo tinh dễ chảy / *Các nguyên tố khác / Nếu nguyên tố tạo nên Cácbit cản trở trình G hoá nguyên tố không tạo cacbit không ảnh hởng thúc đẩy trình G hoá nhng có nguyên tỗ ảnh hởng / *Tốc độ làm nguội / -Cần làm nguội chậm làm nguội đẳng nhiệt khoảng nhiêt độ sảy trình G hoá Quá trình làm nguội phụ thuộc vào: / +Khuân: / Vật liệu làm khuân có hệ số dẫn nhiệt nhỏ thúc đẩy trình G hoá / kích thớc chiều dày khuân dầy truyền nhiệt chậm thúc đẩy trình G hoá / +Kích thớc tiết diện ngang chi tiết / Chi tiết có tiết diện ngang dày thúc đẩy trình G hoá / *Nhiệt độ nấu chảy gang lỏng / Nấu gang lỏng nhiệt độ tránh tợng nhiệt nhiệt dễ làm tan trung tâm kết tinh nh cản trở trình G hoá / *Mầm kí sinh / Nếu thêm mầm ki sinh vào thúc đẩy trình G hoá mầm làm tăng trung tâm kết tinh Câu 2: ĐN, phân loại, kí hiệu, cách chế tạo tính công dụng loại Gang: Gang trắng, gang xám, gang cầu, gang dẻo *ĐN: Gang HK Fe C %C chiếm từ 2,14-6,67%C giản đồ trạng tháI Fe-C gang trắng: / +trớc tinh ( P + Xe + Le ) / +cùng tinh (Le) / +sau tinh (le + Xe1) / 1.Gang trắng / a.Cách chế tạo / +Thờng nấu luyện với gang trắng trớc tinh %C =2,2-3,6 làm nguội đủ nhanh để sảy trình G hoá / b.Tổ chức tế vi (phân loại) / +trớc tinh ( P + Xe + Le ) / +cùng tinh (Le) / +sau tinh (le + Xe1) / c.Cơ tính: / cứng giòn độ dẻo dai thấp / d.kí hiệu: đợc sử dụng thực tế nên kí hiệu / e.ứng dụng: / Dùng để luyện thép (làm phôI liệu) sử dụng làm số chi tiết có khả chịu mài mòn cao nh bi nghiền trục cán thô / ủ gang trắng thành gang dẻo / 2.Gang xám / a.Cách chế tạo: / cách nấu luyện rót vào khuân cát làm nguội chậm để sảy tợng G hoá (hàm lợng C từ 2,2-3,6%) / b.Tổ chức tế vi (hinh5) / +Gang xám Pherit: + G / +Gang xám pherit peclit P+ + G / +Gang xám Peclit P+ G / c Cơ tính: Là pha mềm nên làm tính liên tục thép không ổn định / Đầu vào G nhọn nên dễ tập trung ƯS nên dễ sinh vết nứt tế vi chỗ nhọn độ bền kéo thấp so với độ bền nén = (1 / / 5) / Nó phụ thuộc vào tổ chức / ( + HB) + P P ( + a ) (cáI tăng cáI dới giảm) / -Kích thứơc G / d.Ký hiệu GX A:B A giới hạn kéo: (Kg/ mm ) B giới hạn bền uốn / e.ứng dụng: phổ biến dùng làm chi tiết đúc, phôI đúc gang có độ bền tăng khả chịu tảI tăng / đúc đợc nhiều sản phẩm chịu tảI; mặt bích vỏ máy, bệ máy, hệ thống bánh xy lanh, pistong,đúc vỏ ván chịu áp lực, bình chịu áp lực v.v / -sử dụng làm hợp kim ổ trợt / Gang xám biến trắng 2 tam tam tam K N K K U K thay gang trắng để làm bi nghiền trục cán thô / 3.gang cầu / a.Cách chế tạo:phảI nấu luyện thành phần có thêm chất để biến G thành G cầu Mg, Ce / b.Phân +loại / gang cầu pherit Gcầu / gang cầu pherit pecnit P + + Gcầu / gang cầu pecnit p+Gcầu / c.Cơ tính có =70-90% / d.ký hiệu GC A-C / e.ứng dụng sử dụng làm chi tiết quan trọng Gxám nhiều thay thép làm chi tiết có tảI trọng nhỏ / 4.Gang dẻo / a.Cách Chế tạo nấu luyện ủ gang trắng thành gang dẻo / b.Phân loại / gang cầu pherit + Gcụm / gang cầu pherit pecnit P + + Gcụm / gang cầu pecnit p + Gcụm / c.Cơ tính / Nằm trung gian cầu xám phụ thuộc yếu tố:nền kích thớc Gcụm / d.Ký hiệu GZ A-C / e.ứng dụng / -rèn đợc / -tạo kích thớc nhỏ suy ứng dụng cho chi tiết nhỏ động loại máy chịu tảI trọng vừa / -Có thể làm ổ trợt Câu 3: Nêu phơng pháp nhiệt luyện gang trắng, xám, cầu, dẻo 1.Phơng pháp nhiệt luyện gang dẻo (chế tạo gang dẻo) 1.1phôI liệu: / Sử dụng gang trắng trớc tinh có hàm lợng C (2.2-2.8%) tổ chức P + Xe + Le / 1.2.Quy trình (hình 6) / Tại điểm o P + Xe + Le nung chậm: 0-1 [ + Xe + Le ] điểm 1: p từ + Xe +Le + /.Xe Tại điểm (1000 C) (xét pha) / Tại điểm có 1,8 % C Giữ nhiệt đựoc 23 1000 C suy xequá trình G thể rắn: /. + G + G / -Tại điểm / -Từ 34 làm nguội chem Có tợng nghèo C dẫn tới + Xe ( 0.1 X 1.8 ) Xe + G (X1 < X) / Tại hết Xê2 / +G /. Đến điểm 5: P + Gcum Gang dẻo pecnit / Trên đoạn 5-6 + Xe + G+ G / Xe + G / Tại 6: Gang dẻo pecnit / Tại 7: +P+G Gang dẻo pecnit pherit / Nấu luyện gang xám-Cầu-dẻo / Đặc điểm chung: Quá trình nhiệt luyện loại gang thay đổi lợng G nhng hình dạng G không thay đổi nhiệt luyện loại gang giống / a.Nhiệt luyện gang xám / *ủ: / -ủ khử ƯS / +Nguyên nhân: Khi đúc gang có thay đổi tổ chức nên thứ tự pha thay đổi dẫn tới trạng tháI ƯS tổ chức nhiệt độ môI trờng mà toả nhiệt toả nhiệt không hết, Chi tiết lại nhiệt độ khoảng (5-10%) sinh rat rang tháI ƯS nhiệt độ / (ƯS tổ choc +ƯS nhiệt độ) gọi ƯS d làm cho hệ ổn định phảI tìm cách khử ƯS để trở trạng tháI ổn định / +Biện pháp: Hoá già tự nhiên (tự khử ƯS) / ủ: (hình 7) *ủ để khử lớp biến trắng (gang trắng) / Lớp biến trắng thờng xuất bề mặt / Đối với chi tiết mỏng, chi tiết có diện tích nhỏ đễ biến trắng làm cho lớp có tính cứng giòn phảI ủ để khử lớp biến trắng (hình 8) / *ủ để thay đổi lợng C liên K K II II I II 1.7 1000 1.8 1.8 1.8 X II 0.81 cum II X1 II 700 II cum cum cum cum cum cum cum kết / -ủ để giảm Plợng C liên kết P + (hình 9) / -ủ để tăng lợng C liên kết: P + P / Biện pháp (hình 10,11) / *TôI Ram / Nền (tổ choc thép C ; + P; P ) + Gtam / TôI để tạo có hàm lợng C để nhận đợc mục đích tôI (hình 12) / Sau tôI nhận đợc tổ choc: Mtoi + + Gtam / Tiến hành Ram: Ram thấp (180-250 C) tổ choc nhận đợc M + Fe C + (chophep) + G / Ram trung bình: (280-400 C) tổ choc nhận đợc T + G / Ram cao: (400-600 C) tổ choc nhận đợc X + G / *Hoá bền bề mặt: / -TôI bề mặt thờng áp dụng cho gang xám ( + P + G ) hàm lợng C (0.40.6%C) / Sauk hi MtôI: Bề mặt có tổ choc + + P ++ GG lõi có tổ choc / Sau Ram thấp ta sữ nhận đợc tổ choc bề mặt M + Fe C + + G / Tổ choc lõi: + P + G / +Hoá nhiệt luyện (thấm) / Thấm M để tăng tính chông ăn mòn / Thấm Cr để tăng tính chịu mài mòn / Thấm Bo tăng tính chịu mài mòn / Thấm Al tăng tính chịu mài mòn chông OXH / Thấm Si tăng tính chịu mỏi, chông bám dính / b.Nhiệt luyện gang dẻo (tơng tự) / c.Nhiệt luyện gang cầu (tơng tự) Câu 4: ảnh hởng C tạp chất đến tổ chức, tính chất thép C Phân loại kí hiệu thép C *ảnh hởng C tạp chất đến tổ chức: / -ảnh hởng C: / Khi hàm lợng C tăng tổ choc thay đổi / / Khi %C tăng hàm lợng pha Xe tăng (cứng răn) (mềm dẻo dai) giảm độ cứng độ bền tăng tính dẻo dai giảm Riêng độ bền %C cao tính dòn tăng dẫn tới độ bền giảm Thép C hầu nh không sử dụng, thép có hàm lợng C cao 0.4% Khi hàm lợng C tăng tính bền giảm khả chịu nhiệt giảm / -Nguyên tố Mn: Có mặt thép dạng tạp chất ngời ta đa pheromangan vào (quạng Mn) đó: / Mn + FeO MnO (theo đờng sỉ ngoài) + Fe / Lợng Mn d trình nấu luyện đợc hoà tan pha pherit / Khử đợc lu huỳnh cho thép / KL: Mn nguyên tố có lợi / -Nguyên tố Si: Đa vào dạng fero Si để khử O2 / Si + 2FeO SiO2 +2Fe / SiO2 theo sỉ / Lợng Si d chui dể hoá bền vào pha cho pha / KL: Si nguyên tố có lợi / -Nguyên tố phốt pho: / Đối với hệ Fe-C có xuất phốtpho (P) với hàm lợng > 0.2% xuất pha Fe3P (phốtphit sắt) pha giòn nhiệt độ thờng Do cấu trúc địa chất nên quạng sắt bao hìơ chứa phôtpho lu huỳnh Ngời ta gọi P nguyên tố sinh tợng dòn nguội bở nguội hợp chất có hại thép C lợng P cho phép %P < 0.05% / Bên cạnh có mặt P làm cho tốc độ cắt gọt gia công tăng du r X du tam r r tam tam tam r du tam tam r X du tam tam + P( truoccungtich ) P(cungtich ) P + Xe I (saucungtich ) (còn gọi tính dễ gãy phoi) số mác thép tự động (tốc độ cắt gọt cao) nhng chất lợng hàm lợng P cao %P (0.085-0.15%) / -Nguyên tố lu huỳnh: / Trong Fe thờng lẫn S kết hợp với Fe tạo nên Sunfua Sắt (FeS) (Fe + FeS) tạo nên tinh, tinh nóng chảy nhiệt độ 988 C gọi tinh dễ chảy nung để gia công nóng tinh dễ chảy dễ bị chảy sinh tính bở nóng hay dòn nóng cần phảI khử S thép %S cho phép < 0.05% / Khi đa Mn vào / Mn + FeS MnS + Fe / MnS có nhiệt độ nóng chảy 1620 C / Đối với S hàm lợng tăng dễ gia công cắt gọt thép tự động %S cho phép đến 0.1% / KL: S nguyên tố có hại / *Các nguyên tố khác / -Các chất khí O, N, H / Khi dạng lỏng khí chứa thép lớn kết tinh hàm lợng chất khí nhỏ / +Bọt khí làm tính liên tục thép độ cứng độ bền giảm sinh vết nứt tế vi / +Các chất khí hoà tan pha gây xô lệch mạng pha gây raa tợng dòn độ dai giảm / +Nó sinh pha rắn Oxít, Nitrit, Hidrit làm tăng khả dòn giảm giới hạn bền mỏi / KL: Các chất khí hợp chất có hại cần phảI loại trừ / *Phân loại kí hiệu thép C / -Phân loại: Có cách / Theo tổ choc tế vi chia thành ,3 + Ploại / +Trớc tích: chủ yếu / +Cùng tích: P / +Sau tích: P+Xe2 / (kiểm tra chất lợng sản phẩm OTK cũ; KCS mới) / -Phân loại theo phơng pháp nấu luyện thép / Đặt tên theo lò nấu luyện / VD: Dùng phơng pháp Oxi thổi đỉnh gọi lò chuyển / Nếu thép nấu lò Mactanh gọi lò Mactanh / Nếu thép nấu lò chân không gọi lò chân không / -Phân loại theo chất lợng / Tức khả khử chất có hại S P / +Thờng %S < 0.07% %P < 0.07% / +Tốt %S 0.59 / Fe, Mn, Cr: Fe3C, Mn3C, Cr C3, Cr23C6 / -Đặc điểm: Có kiểu mạng phức tạp: Trực thoi mặt Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ phân huỷ cao nhng thua kiểu mạng đơn giản / VD: Nhiệt độ nóng chảy Xê = 10000C / -Cơ tính: Đay pha cứng nhng giòn sử dụng pha hoá bền thép HK / -Cacbon kết hợp với nguyên tố HK tạo nên Xêmantic HK / -ĐK tạo: Khi HK hoà với lợng nguyên tố thấp từ 13% nguyên tố HK tạo K yếu (Mn, Cr) / Ngoài việc liên kết với C tạo K chúng lôi kéo Fe vào liên kết tạo loại K có nguyên tố, nguyên tố có mặt nguyên tố Fe Có công thức (Fe, Me)3C, (Fe, Mn)3C, (Fe, CrKMn)3C / Các loại K gọi Xêmantic HK / -Tính chất nằm I II I II Me trung gian K hợp kim Xêmantic mạnh Ti, Nb, Ta, Zr, V, Mo, W, Cr, Mn, Fe / 3.Tạo K kép, K phức tạp / V2W2C V2Cr2C K kép / Cr23C6 K phức tạp Câu 6: ảnh hởng Me đến trình nhiệt luyện thép HK Phân loại kí hiệu thép HK 1.ảnh hởng nguyên tố HK đến chuyển biến nung nóng P / -KN: Quá trình nung nóng thép HK giống nh thép C tuân theo chế sinh cần nhiệt độ cao thời gian dài Những độ hạt mầm phát triển mầm / Sinh mầm , hết , hoà tan K; Đồng hoá độ hạt chủ yếu thép K + (P = [ + K ]) / ảnh hởng đến việc hình thành mầm : Tất nguyên tố HK trừ nguyên tố Mn nâng cao tính ổn định pha cao Xê Do hoà tan vào pha diễn chậm muốn đạt đợc mục đích nhiệt độ phài cao Vì nhiệt độ chuyển biến nung nong cao so với thép C Thời gian giữ nhiệt cao / -Các nguyên tố HK có hệ số khuyếch tán nhỏ hệ số khuyếch tán Fe góp phần làm chậm phân huỷ K / -quá trình đồng hoá :là khả khuyếch tán san nồng độ cacbon nguyên tố hợp kim có hệ số khuyếch tán nhỏ cản trở cần nhiệt độ cao thời gian dài Nhng độ hạt nhỏ / -Sự chậm kết tinh nguyên tố hợp kim / -Kìm hãm phát triển hạt làm cho hạt phát triển chậm / -Bản thân có pha ccbit cha phân huỷ (quá ổn định )không bị phân huỷ nằm biên giới hạt gây cản trở phát triển hạt / - Có số pha rắn oxit , hyđrôixit , đóng vai trò nh pha K ổn định cản trở phát triển hạt hạt nhỏ trừ nguyên tố Mn làm hạt to / Kết luận : Các nguyên tố HK ảnh hởng đến chuyển biến nung nóng làm tăng nhiệt độ nung nhng tạo nhỏ hạt trừ nguyên tố Mn./ 2, ảnh hởng nguyên tố HK đến chuyển biến nguội độ thấm / -Khi làm nguội nguyên toó HK có hệ soó khuyếch tán nhỏ cản trở trình phân huỷ (làm chậm trình nguội ) / (Hình vẽ) / -Tất nguyên tố HK (trừ Co)sẽ làm mở rông khu vực tồn nguội dịch đờng cong chữ C dịch chuyển sang phải / nguyên tố K yếu :Mn làm đờng cong chữ C dịch chuyển sang phải giữ nguyên hình dạng / nguyên tố tạo K mạnh :sẽ dịch đờng cong sang phảivà biến đổi hình dạng chữ C / -Chữ C ứng với p / -Chữ C dới ứng với / +Xét khả dịch chuyển mạnh hay yếu đơng II cong chũ C : Mn , Cr, V, Mo / Nếu HK hoá nhng nguyên toó HK so với HK hoá nguyên tố lơng mức độ dịch chuyển dờng cong chữ C nhiều nguyên tố HK mạnh / -Khi đơng cong ch C dich chuyển sang phải Vth giảm làm tăng độ them S / -Nếu cung tiết diện thép hợp kim chọnn đc tải lớn thép C / (Hình vẽ) / ảnh hởng nguyên tố HK đến chuyển biến M / -Các nguyên tố HK ảnh hởng động học chuyển biến M / -Chuyển biến M không xảy tức thời mà cần thời gian chuẩn bị / (Hình vẽ ) / -Chuyển biến xảy không hoàn toàn d / -Không ảnh huởng đến nhiệt độ lợng chuyển biến / -Các nguyên tố thép HK ảnh hởng đến Mđ / +Quy luật chung : Al, Co, làm Mđ tăng Si : làm Mđ / Còn đa số nguyên tố HK khác làm giảm nhiệt độ Mđ lợng nguyên tố HK lớn lợng Mđ giảm mạnh Mđ , nguyên tố K mạnh làm giảm Mđ d lớn có tăng lơng từ 60-90 /0 làm khó cho trình Ram / +Nuyên nhân : Tăng d nguyên tố HK làm giảm Mđ Độ nguội tăng tính làm nguội đột ngột tăng ứng suất lớn nén đc khối cha chuyển biến làm tăng d / ảnh hởng nguyên tố HK chuyển biến ram thép HK / -Sau tô ta đc tổ choc Mt+ d (nhiều) +K cha bị phân huỷ / -Sảy hiên tợng chuyển biến Ram / +Tiết K để giảm c/a Mram / + d phá vỡ trạng thái cân mặt Ưs chuyển biến thành Mram / +Tính tạo K / -do hệ số khuyếch tán nguyên tố HK nhỏ làm tăng tính ổn định Mt làm chậm trình tiết cacbon dạng cacbít cghính làm cho trình chuyển từ M Mr cần nhiệt độ cao vàt thời gian dài nhiệt độ ram thép HK cao thép HK / -Do DHK nhỏ , lợng d cho nén trình chuyển biến d Mr chậm lâu cần nhiệt độ cao thời gian dài / -Quá trình tạo K khuyết tán nguyên tố HK vào C để đa hạt to thành hạt to / -quá trình tích tụ C diễn chậm độ cứng độ bền tăng / -Biểu tính trình Ram thép hợp xuất hiên hiệu ứng độ cứng thứ số loại thép HK cao ứng với giai đoạn Ram thấp / -Độ cứng trình ram thấp / Độ cứng Ram trình ram cao / -Nguyên nhân : chủ yếu lợng d lớn mà trình ram biến d M / -Do tạo cacbít hợp rkim nhỏ mịn tính làm tăng độ cứng / -Sự ngăn cản tích tụ cacbít nguyên nhân tạo độ cứng / (Hình vẽ ) Câu 7:Yêu cầu chung tính thành phần hoá học thép HK kết cấu Các nhóm thép HK kết cấu phơng hớng nhiệt luyện chúng 1,yêu cầu chung tính thành phần hoá học thép HK kết cấu : a,yêu cầu thép kết cấu / * Cơ tính : / -có giới hạn chảy cao ( cao ).( b cao)sẽ góp phần làm tăng tuổi thọ chi tiết giới hạn chảy cao làm cho chi tiết gọn nhỏ / -Cần có độ dẻo dai cao (đủ dẻo dai ) đảm bảo an toàn cho máy / -Các chi tiết thép kết cấu làm việc theo chu kỳ yêu cầu khả chịu mỏi cao bề mặt chi tiết tránh xuất vết nứt mỏi tao bề mặt lớp nén d / -Hầu hết chi tiết máy bị mài mòn ma sát yêu cầu chịu mài mòn , ma sát , độ cứng cao để chống lại mài mòn ma sát cần phải nhiệt luyện / *Tính công nghệ :Đòi hỏi với thép kết cấu chọn đc khả g/c / VD: Đúc nhiệt luyện , áp lực , hàn , cắt gọt / *Yêu cầu thành phần hoá học / -Phần trăm thép kết cấu thờng 0.10.6% nhng có số chi tiêt lên đến 1%C (ổ bi) / +Nhợc điểm : độ thấm nhỏ, độ tới hạn lớn , môi trờng mạnh , dễ sinh cong vênh nứt nẻ / Do vậy: Thép kết cấu C chế tao chi tiết chịu tải trọng nhỏ, hình dáng đơn giản / Chính phải HK hoá để tăng độ thấm cho thép làm giảm tốc độ tới hạn chế tạo chi tiết chịu tải trọng cao, phức tap / Chia làm nhóm HK / -Nhóm nguyên tố chính: Cố gắng HK hoá đạt đợc mục đích yêu cầu (1-4%) với thép kết cấu hay sử dụng nguyên tố nh Mn, Ni, Cr, Si / -Nhóm nguyên tố phụ: Để khắc phục nhợc điểm nguyên tố gây (nh to hạt nung nóng) trừ Mn / +To hạt: Cho Ti, Bo vào làm nhỏ hạt / +Si gây thoát C bề mặt nên đa Al vào để khắc phục / +Ngoài có tợng dòn Ram Ram thép HK độ dai aK giảm đột ngột trình Ram nên HK hoá nguyên tố để chông dòn Ram nh Mo, V với hàm lợng (0.8-1%) / *Các nhóm thép HK kết cấu phơng hớng nhiệt luyện chúng (có nhóm) / 1.Nhóm thép thấm C / -Thành phần hoá học: Hàm lợng C (0.1-0.25%) = 0.3% để khuếch tán lớp C vào lớp bề mặt nhằm tăng hàm lợng C sau trình nhiệt luyện, tôi, ram thấp bề mặt cứng , chịu mài mòn / %C nhỏ không đc đạt độ cứng cao /. Khi hoàn toàn Mt+ c / a nhỏ không làm xô lệch mạng nhiều độ cứng không caoaocanf hàm lợng C lớn 0.3% đến / -Để chế tạo chi tiết yêu cầu bề mặt có độ cứng cao chịu mài mòn, ma sát, lõi dẻo dai để chịu đợc tải trọng động tải trọng tĩnh va đập cao Lớp thấm thờng có hàm lợng C >= 0.8%C tức tích sau tích / -Nhợc điểm thép C thấm C làm đc chi tiết nhỏ môi trờng cao nên dễ nứt lớp bề mặt nên với thép thấm C cần phải du cần hợp kim hoá nguyên tố nhằm: / +Thúc đẩy trình thấm / +Làm nhỏ hạt lớp thấm / +Tăng số khả chịu nhiệt nh chịu mài mòn , ma sát chống ăn mòn / Các nguyên tố hợp kim hoá : Cr , Ni , Mn, Ti không cần tăng độ thấm lớp thấm mỏng không cần thấm làm / -Các nhóm thép thấm C Việt nam Nga Các C15, C20 10, loại 15, 20 thép cácbo n C10, C30 25, 30 CT30 CT3 Các 18CrMnTi 18X T loại thép hợp kim 20Cr 20X -Nhiệt luyện: Tổ chức + P Lõi Thấm Pmặt: P+KII + P bon +P Tôi(>A1 MT+ ) +KII Ram Mr+ d cho + P thấp phép áp dụng: cho Bạc, Cam, bánh răng, ăc(chốt) / Nhóm thép hoá tốt / -Hàm lợng C từ 0.3-05% tới 0.55%C yêu cầu +Ram cao để nhân đc tính tổng hợp cao(XRam ) / Đối với thép C : Ngời hay sử dụng mác C30, C40,C45,C50 / Nhợc điểm : / Độ thấm thấp, tốc độ làm nguội lớn , môi trờng mạnh làm đc chi tiết nhỏ chịu tải trọng bé làm chi tiết đơn giản có ính đối xứng cao / Hợp kim hoá : nhằm mục đích tăng độ thấm để đảm bảo thấu (chi tiết tổ chức)do ngời ta phải hợp kim hoá nguyên tố: Cr, Mn , Ti, Mo,V,Si,Ni / Các mác thép :40Cr, 35CrMnTi (40X, 35X T) / Chế độ nhiệt luyện :Tôi+Ram cao / Tổ chức trớc tích (P+ ) / Tôi(nhiệt độ lớn hơnA3) Mt+ d / Ram cao Xram / thờng áp dụng trục biên chuẩn bị tổ chức Xram cho cao tần / Vd:những chi tiết lõi tính tổng hợp cao bề mặt M + lõi X / Ram thấp Mtr +Kd / LõiRam XRam / Nhóm thép làm lò xo nhím (có môđun đàn hồi cao ) / Đặc điểm : tăng đc môđun đàn hồi E, không bị biến dạng dẻo làm việc có tổ chức Tr / Yêu cầu : Hàm lợng C (0.5-0.65%C) lên đến 0.8%C thép C yêu cầu hàm lợng C caop tăng đc môđun đàn hồi E / C65, C70 , C80 (65, 70, Y8) làm lỗ nhíp / Yêu cầu để tăng E tăng độ thấm hợp kim hoá : Mn , Si (Mo, V, Ti, Bo) mục đích tăng E tăng độ thấm (Tôi thấu để nhận đc tổ chức TRam) / Mác thép hay gặp : 55Si2, 55SiMn, 60SiMn (55C2, 55C , 60C ) / Nhiệt luyện : / Ban đầu : +P / Tôi: M + d / Ram: TRam / áp dụngt chi tiết làm lò xo nhíp / nhóm mat du thép làm ổ bi : / -ổ bi gồm ca , ca , hình dáng bi cầu , đũa , bi côn làm việc ca trong, ca , quay nhờ có bi khả chịu tải bi lớn cần có độ cứng cao chịu mài mòn cao / Tiếp xúc bi với ca , ca tiếp xúc đờng điểm yêu cầu quan trọng phải đồng tính thể tích (không có điểm mần ) thép làm ôbi cần hàm lợng C cao khoảng 1% C / Hợp kim hoá nguyên tố để tạo K phân tán nhỏ mịn ảnh hởng đén vấn đề lung nóng làm nguội chống thiên tích đồng thành phần / + Tăng độ thấm để thấu chủ yếu dùng Cr cần thêm W, M chống dòn ram V tạo ổn định K / -Thép làm ổ bi nhóm thép đặc biệt:X9, X6, X15 (0.9%Cr, 0.6%Cr, 0.15%Cr) / Nhiệt luyện: (Cần độ cứng chịu mài mòn cao) /.0 Cùng tích: P0 + KII / Tôi T+ K > A1 (1050 C) MT 0+ / Ram thấp (300 C): Mr + KII Khử triệt để Câu 8: Yêu cầu tính thành phần hoá học thép làm dụng cụ cắt gọt Các nhóm thép làm dụng cụ cắt gọt có tốc độ cắt thấp, tốc độ cắt trung bình (thép gió) đặc điểm nhiệt luyện chúng *Yêu cầu tính: Đối với thép làm dao cắt phải có độ bền độ cứng cao cao vật liệu gia công độ cứng cần đạt (58-62 HRC) độ cứng cao tăng đc tốc độ cắt gọt nên tăng xuất độ bang bề mặt cao / +Cần phải chịu đc nhiệt để tăng khả ma sát chịu mài mòn (có tính cứng nóng cao) giữ đc độ cứng nhiệt độ cao (tính chông Ram tốt) / +Chịu đc môi trờng bôi trơn chống ăn mòn / +Có đủ độ dẻo dai (đảm bảo cho không bi gãy dao) tuỳ tong loại dao mà yêu cầu tiêu riêng / VD: Dao tiện cần độ bền uốn, dao khoan cần độ bền xoắn / *Thành phần hoá học: / -Hàm lợng C > 0.7%C hay dùng > 1%C / Nhợc điểm: Độ thấm tối thấp cần môi trờng mạnh làm đợc chi tiết nhỏ chịu tải trọng bé hình dáng kích thớc đơn giản / +HK hoá: Tăng độ thấm hoá bền pha tăng khả chịu nhiệt tạo K ổn định phân tán làm nhỏ hạt tăng độ dẻo dai, độ cứng, độ bền / -Các nguyên tố thờng dùng HK hoá: Cr, Ni, Mn, Si Ngoài có thêm số nguyên tố HK hoá tạo K mạnh: Ti, W, Mo, V, Ta / Nguyên tố làm nhỏ hạt Bo / Tăng vấn đề hoá bền cho pha : Co / *Nhóm thép làm dụng cụ có tốc độ cắt thấp ( VP > V / Nên phải Ram lần thứ để phá vỡ trạng thái chuyển biến ƯS nén M ƯS d nên cần phải tiếp tục Ram / Sau Ram lần 2: / +Mr / + (8-10%) / +KII tăng / +Độ cứng (59.5-63.5 HRC) / +Khử gần hoàn toàn ƯS /. Sau Ram 3: / +Mr / + (23%) cho phép / +KII tăng / +Độ cứng (60-64 HRC) / +Khử gần hoàn toàn ƯS d/ Vì độ cứng sau Ram tăng nên đợc gọi khả chống Ram cao / Có thể thay nguyên công Ram 0nguyên công làm lạnh(-120 C) Câu 9: Yêu cầu tính thành phần hoá học thép làm khuân dập nóng, khuân dập nguội nêu phơng hớng nhiệt luyện *Nhóm thép làm khuân dập nguội / -Yêu cầu chung: Khi làm việc chịu áp lực lớn, uốn, va đập, ma sát nên cần số yêu cầu sau: / +Độ cứng (58-62 HRC) phụ thuộc vào kích thớc chi tiết, thép bị cắt / +Có tính chống mài mòn cao, giảm khe hở khuân khuân dới / +Độ bền độ dai, đặc biệt độ dai yêu cầu cao để chịu tải va đạp lớn / Tuỳ theo loại khuân dập mà yêu cầu thêm tính, tính cứng nóng cao, độ thấm cao khả ổn định kích thớc cao / *Thành phần hoá học: Có %C cỡ 1% khuân dập chịu va đập %C nhỏ 0.4-0.6% / Ngoài ngời ta HK hoá nguyên tố Mn, Si, Cr nhằm tăng độ thấm hoá bền cho pha , tăng khả chịu mài mòn, hàm lợng nguyên tố thấp TB / +Nhiệt luyện Tôi + Ram thấp / P + K + K M + + K M + K + cho phép (60-62)HRC / Các nhóm thép làm khuân dập nguộigần giống nhóm thép làm dao thấp / VD: CD100, CD120 (V10, V12) / +Thép Cr: / 100Cr, 100CrWMn (X, XB ) +Thép Cr cao: / 100Cr12Mo (X12M) / Thép HK trung bình làm khuân dập tốc độ cao (%C thấp) dẻo dai / 40CrW2Si (4XB2C) / *Nhóm thép làm khuân dập nóng / -Yêu cầu tính thành phần hoá học / Chi tiết (phôi) đa vào khuân nhiệt độ cao ( hoá) / pha mềm độ cứng không cần cao / Nhiệt độ phôi cao nên khả chịu nhiệt độ0 phôi phải cao (600-800 C) trong0 thời gian (800-1000 C)nên cần khả chống ram tốt , tính bền nóng , cứng nóng / Chi tiết có độ cứng cao nên chịu mài mòn tốt / +Tuỳ tong loại khuôn mà yêu cầu mức độ đồng hoá , độ thấm cao / +Yêu cầu tính kinh tế cao 2000-10000 lần dập du du r du du r du du ToiKhongHoanToan ( >A1 ) II RamThap t du II II r II Vng Vth du khuôn / +Một số loại khuôn yêu cầu chịu đc bôi trơn , dầu làm nguội chịu mỏi nhiệt cao , chống nứt mai rùa / *Yêu cầu thành phần hoá học / +Hàm lợng C =(0.30.3%) / +Do yêu cầu tính chống ram nên phải hợp kim hoá để tạo pha K ổn định có nhiệt độ phân huỷ cao , phân tán nhỏ mịn nhiệt độ nóng chảy cao / Do phải tăng tính cứng nóng khả chịu nhiệt dùng nguyên tố Ti, Mo,W, V / Tăng tính bền nóng cho pha : dùng Co / Tăng độ thấm dùng Cr / Chịu mài mòn dùng Si, Mn / Hàm lợng nguyên tố hợp kim hoá mức độ trung bình cao >3% / *Khuôn dập: /.Đặc điểm :chịu va đập cao , khuôn lớn , chi tiết nằm khuôn không lâu cần hàm lợng C =(10.5-0.6%) / +Nhiệt luyện cần Xr Tr (tôi +Ram trung bình +ram cao) chông đc dòn ram / +1 số mác thép 5XHM, 5XHT, 5XHB, 5X M Câu 10: ĐN thép không gỉ, tợng ăn mòn điện hoá phơng hớng chông ăn mòn điện hoá thép Các loại thép không gỉ có tổ chức pha pha *Đ/n: thép có khả chịu đc môi trờng có tính ăn mòn khác nhau: axits , kiềm , nớc , nớc mặn , nớc nợ / *Bản chất trình / -Quá trình ăn mòn không phát sinh dòng điện (ăn mòn hoá học ) oxi hoá , cháy hay gặp nhiệt độ cao / -Quá trình sinh dòng điện : ăn mòn điện hoá hay gặp nhiệt độ thờng / *Hiện tợng ăn mòn điện hoá (hình10.1) / *Thép pha : / + K (2 pha) phân bố xen kẽ / + Pha vùng đồng kiểu mạng phơng mạng hợp kim coi nh kim loại / + Pha K phân bố xen kẽ , có địa khác tạo vô số cặp pin ăn mòn tế vi Nếu bề mặt thép gặp môi trờng điện ly cặp pin hoạt động gây tợng ăn mòn nên cần phải chống ăn mòn / +Đặc điểm : pha có điện nhỏ pha K : E < E nên bị ăn mòn / * Phơng pháp chống ăn mòn : / Tạo tổ chức pha i=0 chống ăn mòn tuyệt đối mở rộng vô hạn dùng Ni, Mn Mở rộng vô hạn dùng Cr, V / 2.Hợp kim / hoá : i giảm cách giảmE chênh lệch điên (tăng ) hợp kim hoá giảm E cách giảm %C thép chống ăn mòn %C nhỏ cỡ (0.1-0.4%) mức độ hợp kim hoá cao lớn 10% nguyên tố hợp kim hoá chủ yếu Cr Ni có thêm số nguyên tố Ti, Al / * Các nhóm thép có tính chống ăn mòn / Nhóm có tổ chức pha %C =(0.1-0.4%) / -%Cr >12% / có pha K / K chủ yếu cacbít Crôm / -Các mác thép hay gặp 100Cr13, 12Cr13 (10X13,12X13)- thép kết K K cấu / C40- dụng cụ mổ / 60Si2, / 5SiMn (60C2, 55C )- lò xo / +Tổ chức pha : %C =(0.1-0.3%) / +Thép : hợp kim hoá khoảng 18%Cr (910%Ni) / +Hợp kim hoá Cr để tạo Cr7C3 Cr23C6 /. Hợp kim hoá Ni để tạo nhiệt độ thờng / Tôi hoà tan K vào (phuộc thuộc vào nhiệt độ phân huỷ K ) / bão hoà K tổ chức pha / Mác thép 12 Cr18Ni9 / 12X18H9) thép không gỉ pha có khả chống ăn mòn cao (nhất chịu axit) chịu nhiệt0 cao (350400 C) / +Thép : 0.10.2%C , >10%Cr cỡ 18% / +Mác thép 09X18, 12X25, 20X28 / -Cấu trúc pha + Cr7C3 (do Cr) nên coi nh K khả chống ăn mòn thép pha / -ứng dụng : dùng chế tạo thiết bị SX hoá chất đặc biệt HNO3 Câu 11: Đn thép chịu nhiệt, trình bày tính ổn định nóng, tính bền nóng yếu tố ảnh hởng đến tính chất ĐN: Là thép có khả giữ đc độ bền hoá học độ bền học nhiệt độ cao / -Đặc điểm: Có tính ổn định nóng (giữ đc độ bền hoá học nhiệt độ cao) / thép tính chống oxh nhiệt độ ( 570 C ) / Phơng hớng: HK hoá tạo lớp HK bề mặt tạo lớp ôxít xít chặt bề mặt, chịu nhiệt SiO2, Al2O3, Cr2O3 / Để đảm bảo tính ổn định nóng thờng dùng Cr nên đánh giá khả ổn định nóng = %Cr, %Cr cao tính ổn định nóng lớn / -Tính bền nóng: Là khả giữ đc độ bền độ cứng nhiệt độ cao / +Đánh giá tiêu / Độ bền dài hạn: (a: T0C; b; = 420 thời gian(h)) / VD / N/mm2 / Giới Vng Vth a b 500 700 ac hạn rão quy ớc / C:BD tơng đối (%) / a,b :T độ bền dài hạn / =300 N/mm2 / Quy ớc : = 0.2 =0.1, / +Các yếu tố ảnh hởng : T T ; Càng cao bền nóng cao thép C %C tăng nhiệt độ nóng chảy giảm / HK hoá ; tạo thép loại K ổn định (K mạnh )nhỏ mịn phân tánTsuy giảm T phân huỷ , T , kết hợp với nguyên tử HK hoá bền cho pha cần tăng khả chịu nhiệt HK hoá cao tăng khả chịu nhiệt / Khả chống phá huỷ rão: Chống trình đứt biên giới hạn / Càng biên giới hạn chịu nhiệt- Hạt to chịu nhiệt tốt (Mn) / Để đánh giá khả chịu nhiệt tốt %C nhỏ HK hoá với nguyên tố chủng loại / -Nhóm thép chịu nhiệt phân biệt theo thơng hoá / +Nhóm thép (HK) chịu nhiệt cao (550-5700C) / +Nhóm thép M (HK) chịu nhiệt cao (500-6000C) / +Nhóm thép P (HK) chịu nhiệt cao (300-4000C) / +Nhóm thép C% (HK) chịu nhiệt cao