Giáo trình sử dụng trong giảng dạy ở trường ĐHBK Hà Nội . Kiến thức đầy đủ , giáo trình dễ đọc dễ hiểu . Phục vụ các các bạn tự học tại nhà . Tài liệu quan trọng cho các bạn ngành kỹ thuật ( công nghệ chế tạo máy )
Chương 4: NHIỆT LUYỆN THÉP 4.1 Khái niệm nhiệt luyện thép Ø Nhiệt luyện là cơng nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt làm nguội với tốc độ thích hợp Ø Mục đích: làm biến đổi tổ chức biến đổi tính vật liệu theo hướng mong muốn người Ø Đặc điểm nhiệt luyện: - Khơng làm thay đổi hình thay đổi khơng đáng kể dạng kích thước chi tiết - Chi tiết trạng thái rắn - Chi tiết sau nhiệt luyện phải đánh giá qua tổ chức tế vi tính 4.1 Khái niệm nhiệt luyện thép Nhiệt độ (toC) 4.1.1 Các yếu tố đặc trưng Sơ đồ quy trình nhiệt luyện đơn giản ton tgn Vng Thời gian (t) § Nhiệt độ nung nóng (t0n) nhiệt độ cao mà q trình cần đạt đến § Thời gian giữ nhiệt (tgn) thời gian ngưng nhiệt độ nung nóng § Tốc độ nguội (Vng) tốc độ làm nguội chi tiết sau giữ nhiệt 4.1 Khái niệm nhiệt luyện thép 4.1.2 Các tiêu đánh giá kết nhiệt luyện Tổ chức tế vi - cấu tạo pha, kích thước hạt, chiều sâu lớp hố bền… Ảnh tổ chức thép với phân tán xêmentit ferit Độ cứng biết giá trị độ cứng ước lượng tiêu tính khác: độ dẻo, độ dai, độ bền Độ cong vênh, biến dạng chi tiết F Xê 4.2 Phân loại nhiệt luyện thép Nhiệt luyện sơ Chủ yếu đáp ứng tính cho gia cơng chi tiết: cắt gọt (cần mềm) GCAL ( cần dẻo) Gồm: Các loại ủ, thường hóa… Nhiệt luyện kết thúc Chủ yếu đáp ứng tính làm việc chi tiết: VD cần độ cứng cao, chịu mài mòn hay chịu va đập… Gồm: Tôi + ram… 4.2 Phân loại nhiệt luyện thép Hoá - Nhiệt luyện: dựa vào nhiệt độ để làm biến đổi thành phần hoá học vùng bề mặt chi tiết nhiệt luyện để đạt tính mong muốn - thấm đơn nguyên tố: thấm C, N, Cr…… - thấm đa nguyên tố: thấm C-N,… Cơ - Nhiệt luyện: dựa vào biến đổi nhiệt độ + kết hợp biến dạng dẻo biến đổi tổ chức 4.3 Các chuyển biến xảy nung nóng 4.3.1 Chuyển biến xảy nung nóng - tạo thành As Cơ sở: dựa giản đồ pha Fe-Fe3C Nung chậm ®Chuyển biến bản: P Austenit VD: Thép ct : T³A1 P ® Austennit » Feg(C)0,8%C Thép tct: T³A3® P+F ® Austennit Thép sct: T³Am ® P+XeII® Austennit Nhận xét: - Mọi loại thép sau nung lên đường GSE (GDP Fe-Fe3C) pha Austennit - Các mác thép khác nhận tổ chức As khác với %C mác thép ban đầu 4.3 Các chuyển biến xảy nung nóng 4.3.1 Chuyển biến xảy nung nóng - tạo thành As Đặc điểm chuyển biến P Austenit Vấn đề quan tâm: nhiệt độ kích thước hạt Austenit * Nhiệt độ chuyển biến: Thực tế nung nhanh (so với GĐP) T0 chuyển biến ® phụ thuộc vào tốc độ nung Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt nung Vn nung nhanh nhiệt độ chuyển biến cao thời gian chuyển biến ngắn V2>V1 t2T1 thực tế: phải T tới hạn từ 20-300C Cao hơn: đến hàng trăm độ Nhiệt độ (0C) Bắt đầu chuyển biến P g V2 V1 Kết thúc chuyển biến P g 720 Thời gian (phút) 4.3 Các chuyển biến xảy nung nóng 4.3.1 Chuyển biến xảy nung nóng - tạo thành As Kích thước hạt Austenit: Đặc điểm chế chuyển biến P Austenit: Chuyển pha trạng thái rắn theo chế: - Tạo mầm (mầm tạo biên giới pha F Xe) - Phát triển mầm ( giống trình kết tinh) A Hạt P ban đầu A hình thành Kích thước hạt A phụ thuộc: Ban đầu hạt nhỏ (do biên giới F Xe nhiều (tận dụng yếu tố này) Sản phẩm chuyển biến từ hạt nhỏ có hạt nhỏ ® tính cao 4.4 Các chuyển biến xảy giữ nhiệt - Làm đồng nhiệt độ toàn tiết diện - Đủ thời gian để hoàn thành chuyển biến xảy nung nóng - Làm đồng thành phần hố học toàn Austenit Như cần: - Chọn T đúng; thời gian giữ nhiệt đủ hạt nhỏ Giải thích: T cao; thời gian giữ nhiệt dài hạt ? 4.5 Các chuyển biến xảy nguội chậm Austenit 4.5.1 Giản đồ TTT thép tích (0,8%C) Trơtit Bainit Peclit Xoocbit Trơxtit Bainit Austenit nguội Ms (~ 2200C) Mactenxit (M) + Austenit (g) dư Mf (~ -500C) Thời gian Nhiệt độ (0F) Xoocbit Nhiệt độ tích Nhiệt độ (0C) Peclit Chiều tăng độ cứng mức độ nhỏ mịn Xe - Chuyển biến đẳng nhiệt ...4.1 Khái niệm nhiệt luyện thép Nhiệt độ (toC) 4.1.1 Các yếu tố đặc trưng Sơ đồ quy trình nhiệt luyện đơn giản ton tgn Vng Thời gian (t) § Nhiệt độ nung nóng (t0n) nhiệt độ cao mà q trình cần đạt... chi tiết F Xê 4.2 Phân loại nhiệt luyện thép Nhiệt luyện sơ Chủ yếu đáp ứng tính cho gia cơng chi tiết: cắt gọt (cần mềm) GCAL ( cần dẻo) Gồm: Các loại ủ, thường hóa… Nhiệt luyện kết thúc Chủ yếu... chịu va đập… Gồm: Tơi + ram… 4.2 Phân loại nhiệt luyện thép Hoá - Nhiệt luyện: dựa vào nhiệt độ để làm biến đổi thành phần hoá học vùng bề mặt chi tiết nhiệt luyện để đạt tính mong muốn - thấm đơn