Nghiên cứu hợp kim hóa và xử lý nhiệt thép MANGAN cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRƢƠNG QUỐC TÍNH NGHIÊN CỨU HỢP KIM HOÁ VÀ XỬ LÝ NHIỆT THÉP MANGAN CAO Chuyên ngành: Khoa học Kỹ Thuật Vật Liệu LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS LÊ THỊ CHIỀU Hà Nội – 9/2013 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU 11 CHƢƠNG I: QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU THÉP HADFIED TRONG 13 VÀ NGOÀI NƢỚC 13 1.1 Quá trình nghiên cứu thép Hadfied giới 13 1.2 Tình hình nghiên cứu thép Hadfied nƣớc 14 CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ THÉP HADFIED 17 2.1 Đặc điểm thép Hadfied 17 2.2 Ảnh hƣởng thành phần đến tổ chức tính chất thép Hadfield 19 2.2.1 Ảnh hƣởng hàm lƣợng C Mangan 19 2.2.2 Ảnh hƣởng nguyên tố hợp kim 22 2.3 Ảnh hƣởng xử lý nhiệt đến thép Hadfield 27 2.4 Ảnh hƣởng kích thƣớc vật đúc 30 2.5 Quy trình nhiệt luyện truyền thống 32 2.6 Cơ chế hoá bền thép 35 2.7 Tiêu chuẩn kỹ thuật 40 2.7.1 Tiêu chuẩn Nga 40 2.7.2 Tiêu chuẩn Mỹ 41 2.7.3 Tiêu chuẩn Nhật 42 2.8 Công dụng thép Hadfied 43 CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM 45 3.1 Mục đích thí nghiệm 45 3.2 Phƣơng án thục nghiệm 45 CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 4.1 Ảnh hƣởng Valadi 48 4.1.1 Ảnh hƣởng vanadi khơng biến tính 48 4.1.2 Ảnh hƣởng Valadi có chất biến tính 53 4.1.3 Nhận xét 57 4.2 Ảnh hƣởng Crôm 57 4.2.1 Phân tích tổ chức tế vi 58 4.2.2 Độ cứng mẫu 64 4.2 Ảnh hƣởng chế độ nhiệt luyện đến tổ chức tế vi 65 4.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ dỡ khuôn đến tổ chức tế vi thép 69 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu Các kết nghiên cứu luận văn hồn tồn trung thực, xác chƣa đƣợc cơng bố bắt kỳ cơng trình sở khác dƣới dạng luận văn Ngƣời cam đoan TRƢƠNG QUỐC TÍNH LỜI CẢM ƠN Với lịng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn cô giáo PGS.TS Lê Thị Chiều TS Phạm Mai Khánh, ngƣời trực tiếp định hƣớng đề tài tận tình hƣớng dẫn em hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Vật Liệu Công Nghệ Đúc, ThS Nguyên Dƣơng Nam giúp đỡ em suốt trình thực nghiệm, nghiên cứu hoàn thiện luận văn Ngoài xin gửi lời cảm ơn chân thành tới công ty TNHH đúc thép hợp kim Thắng Lợi VICO tạo điều kiện tốt giúp đỡ em trình thực đồ án Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, cơng ty nơi em làm việc hỗ trợ, động viên em mặt Em xin chân thành cảm ơn! Học viên: Trƣơng Quốc Tính DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Ms γ ASTM SEM HV EDS QTTT QTCT Cr P S V Tiếng Anh Macten Austenite American Society for Testing and Materials Scanning Electron Microscopy Tiếng Việt Xit Hiệp hội vật liệu thử nghiệm hoa kỳ Kính hiển vi điện tử quét Phƣơng pháp Vicker Electronic Data Systems Quy trình truyền thống Quy trình cải tiến Crơm Photpho Lƣu Huỳnh Vanadi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tính chất học vật đúc 1,11%C-12.7%Mn-0.5%Si-0.043%P làm nguội nƣớc từ 1040 ° C 1900 ° F) 32 Bảng 2.2 Thành phần nguyên tố mẫu thí nghiệm 38 Bảng 2.3 Thành phần hoá học thép Hadfied theo tiêu chuẩn Nga 40 Bảng 2.4 Cơ tính vật đúc thành dày 30mm mác 110Γ13A sau 105011000C nƣớc 40 Bảng 2.5 Thành phần hóa học % mác thép Hadfield Mĩ theo tiêu chuẩn ASTM A128-90 bảng dƣới: 41 Bảng 2.6: Thành phần hóa học % mác thép Hadfield Nhật theo tiêu chuẩn JIS G5131-91ở bảng dƣới: 42 Bảng 2.7 Cơ tính mác thép Hadfield trạng thái Austenit hóa theo JIS G513191 42 Bảng 4.1 Thành phần mẫu 57 Bảng 4.2 Chế độ nhiệt luyện mẫu thí nghiệm 70 DANH MUC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình Mặt cắt giản đồ trạng thái Fe-13Mn-C 17 Hình 2 Độ hồ tan C vào thép Mn (13%) 19 Hình Sự thay đổi tính theo hàm lƣợng cabcon thép austenit mangan chứa 12,2 đến 13,8% Mn Số liệu lấy từ mẫu đúc nặng 3,6 đến 4,5 kg kích thƣớc ngang khoảng 25 mm, nhúng vào nƣớc từ 1040 đến 1095 0C 20 Hình Sự thay đổi tính theo hàm lƣợng mangan củai thép austenit mangan 1,15% C khối lƣợng đúc từ 3,6 đến 4,5 kg, chiều dày khoảng 25 mm, nung 1040 đến 10950C, làm nguội nƣớc Thử va đập 20 lần tác động với lực 680J lần 21 Hình Ảnh hƣởng a crơm, b molypden, c hàm lƣợng niken đến thuộc tính căng dãn thép mangan đúc Thép đƣợc đúc mẫu thử nghiệm 25 mm, nung nóng đến 10950 C (20000F , nƣớc 23 Hình Tổ chức tế vi thép Mn bổ xung Crôm 23 Hình a Ảnh hiển vi quang học thép Hadfield điều kiện nhƣ đúc, b ảnh chụp hiển vi quang học thép Hadfield điều kiện xử lý nhiệt, c SEM hiển vi không liên tục Fe, Mn 3C ranh giới HVAMS-2alloyin điều kiện nhƣ đúc d SEM hiển vi Fe, Mn 3C HVAMS-3 hợp kim 26 Hình Hình ảnh nhiễu xạ tia X HV-AMS-3 hợp kim trƣớc 26 Hình cấu trúc đặc trƣng thép mangan mác A 128 tiêu chuẩn ASTM , mã B-3 a Vị trí vật liệu đúc dày 76mm với lƣợng cacbit lớn dọc theo biên hạt b Vị bên dƣới: 76 mm vật liệu nung nóng đến 1120 0C (20500F 76 mm đƣợc nƣớc 29 Hình 10 Đƣờng nguội cho thép austenit mangan với độ dày khác 31 Hình 11 Quy trình nhiệt luyện truyền thống 33 Hình 12 Ảnh trƣờng sang cấu trúc song tinh W-S Lee and T-H Chen’s group from Department of Mechanical Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan in 2011) 36 Hình 13 Cấu trúc thép sau đúc sau nhiệt luyện 930 nguội nƣớc 37 Hình 14 Cấu trúc thép sau đúc 1,28%C-12,64%Mn-0,53%Si-2,74%Cr) 38 Hình 15 Cấu trúc tế vi thép thêm 1% V 39 Hình Sơ đồ nhiệt luyện chế độ 46 Hình Sơ đồ nhiệt luyện chế độ 46 Hình Ảnh tổ chức tế vi mẫu thép khơng biến tính 49 Hình Hình ảnh SEM mẫu hợp kim hóa khơng biến tính: hình ảnh cacbit 51 Hình Biểu đồ giá trị độ cứng thay đổi hàm lƣợng Vanadi 52 Hình 4 Ảnh tổ chức tế vi thực biến tính khơng biến tính 54 Hình Ảnh tổ chức tế vi hàm lƣợng Vanadi 2% có biến tính khơng biến tính 55 Hình Biểu đồ giá trị độ cứng thay đổi hàm lƣợng V, biến tính khơng biến tính 56 Hình Ảnh tổ chức tế vi mẫu không va đập 58 Hình Phân tích EDS thành phần điểm mẫu sau nhiệt luyện a,b,c,d 60 Hình Ảnh tổ chức tế vi mẫu va đập sau nhiệt luyện 62 Hình 10 Ảnh SEM mẫu sau va đập 62 Hình 11 Tổ chức mẫu xe tăng T54 sau thời kỳ làm việc 63 Hình 12 Giá trị độ cứng 64 Hình 13 Mẫu sau đúc thành phần số điểm 66 Hình 14 Sơ đồ nhiệt luyện chế độ truyền thống 67 Hình 15 Tổ chức tế vi mẫu nhiệt luyện theo chế độ truyền thống 67 Hình 16 Sơ đồ nhiệt luyện chế độ nghiên cứu 68 Hình 17 Tổ chức tế vi mẫu nhiệt luyện theo chế độ nghiên cứu 68 Hình 18 Ảnh tổ chức mẫu dỡ khuôn nhiệt độ khác 72 So sánh tổ chức mẫu không chịu va đập mẫu chịu va đập không hợp kim hố Crơm thấy tổ chức tế vi mẫu khơng chịu va đập austenit có song tinh Không phát thấy tổ chức Martensite, Khi có mặt Crơm, tổ chức bao gồm austenit cacbit phân tán bên hạt Austenite (hình 4.9 a,b,c )và song tinh hình 4.10 Tăng lƣợng Crơm, song tinh nhiều hơn, định hƣớng đa phƣơng kích thƣớc hạt pha nhỏ hình 4.9b Để so sánh, nhóm nghiên cứu tiến hành phân tích mẫu xe tăng T54 Liên xơ cũ qua thời kỳ làm việc, kết cho thấy mẫu xích xe tăng sau chịu mài mịn va đập thời gian dài điều kiện tải trọng nặng, mặt mẫu xuất nhiều song tinh nhƣng không phát đƣợc tổ chức mactenxit (hình 4.11) Hình 11 Tổ chức mẫu xe tăng T54 sau thời kỳ làm việc 4.2.2 Độ cứng mẫu Kết đo độ cứng mẫu không qua va đập: Mẫu Độ cứng HV 169 192 195 Và độ cứng mẫu thức va đập 1000 lần, tải trọng 100N/cm2 Mẫu Độ cứng HV 200 219 225 Kết độ cứng mơ tả qua đồ thị: Độ cứng HV Hình 12 Giá trị độ cứng Từ đồ thị thấy rõ: lƣợng Crom tăng độ cứng mẫu tăng lên Dựa kết nhận đƣợc từ tổ chức tế vi mẫu, giải khích kết phép đo độ cứng nhƣ sau: Khi tiến hành va đập, mẫu có khơng có crơm, độ cứng cao hình 4.12 Tuy nhiên mẫu có crom có độ cứng có giá trị lớn Nhƣ việc tăng hàm lƣợng Crom tạo Carbide phân tán bên vừa đóng vai trị làm nhỏ hạt lại vừa đóng vai trị tạo chốt tăng bền Với mẫu chịu va đập, độ cứng tăng lên xuất nhiều song tinh với định hƣớng khác Độ cứng tăng làm tăng khả chịu mài mòn, kéo dài tuổi thọ chi tiết chế tạo từ loại thép Tuy nhiên hàm lƣợng Cr lên dến 2.5%, giá trị độ cứng sau va đập tăng lên không đáng kể, chí bị giảm Tƣơng tự nhƣ việc hợp kim hóa vanadi, lƣợng nguyên tố tạo cacbit tăng, cacbit tạo nhiều kích thƣớc thơ làm giảm độ bền độ dẻo Điều này cho phép kết luận nên hợp kim hóa đến 2.5% Crơm 4.2 Ảnh hƣởng chế độ nhiệt luyện đến tổ chức tế vi Mẫu sau đúc có tổ chức austenit với bit phân bố biên giới hình 4.13 Tổ chức nhƣ có độ cứng thấp dễ nứt vỡ Để nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt luyện đến tổ chức tổ chức tế vi thép mangan cao, mẫu đƣợc xử lý theo hai chế độ - Chế độ nhiệt luyện truyền thống áp dụng công ty Thắng lợi nhiều công ty khác nƣớc ta Quy trình nhƣ hình 4.14 - Chế độ nhiệt luyện nhóm nghiên cứu đề xuất: hình 4.16 Hình 13 Mẫu sau đúc thành phần số điểm Nhiệt độ (oC) 1200 1050oC 1000 2h 900 Nước Thời gian( Giờ) Hình 14 Sơ đồ nhiệt luyện chế độ truyền thống Hình 15 Tổ chức tế vi mẫu nhiệt luyện theo chế độ truyền thống Nhiệt luyện theo chế độ truyền thống có kích thƣớc hạt khoảng 300µm Nhiệt độ (oC) 1200 1050oC 1000 600 2h 650oC Nước 2h Thời gian( Giờ) Hình 16 Sơ đồ nhiệt luyện chế độ nghiên cứu Hình 17 Tổ chức tế vi mẫu nhiệt luyện theo chế độ nghiên cứu Nhiệt luyện theo chế độ đề xuất, kích thƣớc hạt khoảng 100µm Nhiệt luyện theo quy trình nhóm nghiên cứu đề xuất, kich thƣớc hạt nhỏ hẳn Khi thép có mặt nguyên tố tạo cácbit, chúng kết hợp với cacbon thép tạo Carbide Với quy trình nhiệt luyện nhƣ hình 3, nung thép sau đúc giữ 600oC, cacbits đƣợc tiết dạng nhỏ mịn, phân tán Khi nung để tơi, carbide đóng vai trị nhƣ chốt hãm ngăn cản q trình lớn lên sát nhập austenite nhiệt độ 1050oC , tạo tổ chức hạt nhỏ Những hạt cacbite khơng tan vào austente lại đóng vai trò “cốt tăng cƣờng” chống biến dạng cho vật liệu Cả hai yếu tố làm tăng độ cứng, tăng tính cho mẫu.Tuy nhiên lƣợng crom 2%, độ cứng có chiều hƣớng giảm Nhận xét chung :Hợp kim hoá thép manggan Cr kết hợp với quy trình nhiệt luyện qua xử lý hóa già trung gian đạt đƣợc tổ chức nhỏ mịn với Carbide Cr phân tán bên hạt Austenite.t - Va đập làm xuất song tinh có định hƣớng khác Trong thép có Crom, song tinh xuất nhiều định hƣớng đa phƣơng - Hợp kim hóa Cr kết hợp với quy trình nhiệt luyện qua xử lý hóa già trung gian làm tăng giá trị độ cứng thép Tuy nhiên, hợp kim hóa 2.5% giá trị độ cứng gần nhƣ không thay đổi 4.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ dỡ khuôn đến tổ chức tế vi thép Theo yêu cầu công ty VICO, Nam Định, đề tài tiến hành nghiên cứu hƣởng nhiệt độ dỡ khuôn chế độ nhiệt luyện đến tổ chức tế vi, lựa chọn chế độ cho kích thƣớc hạt nhỏ nhằm tránh nứt vỡ cho chi tiết Thép mangan sử dụng có thành phần: 13%Mn 1% Cr, dỡ khuôn nhiệt độ khác 300, 400, 500, 600 920oC Sau đem nhiệt luyên chế độ: (Vào lò 9000C nâng lên 10500C giũ nhiệt 2h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 7h Vào lò nhiệt độ phòng; nâng lên 6000C giữ nhiệt 3h Nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lị 17h - Mẫu nghiên cứu có đƣờng kính 40mm - Các mẫu đƣợc dớ khn nhiệt độ khác - Mẫu 1,2,3,4,5 nhiệt luyện theo quy trình nhiệt luyện truyền thống: Nung đến 1050oC, giữ nhiệt làm nguội nƣớc - Các mẫu 6,7,8,9,10 nhiệt luyện theo quy trình đề tài Bảng 4.2 Chế độ nhiệt luyện mẫu thí nghiệm Nhiệt độ dỡ khuôn Chế độ nhiệt luyện Mẫu 9200C Vào lò 9000C Mẫu 6000C Nâng lên 10500C giũ nhiệt 2h làm nguội nƣớc Mẫu 5000C tuần hoàn Mẫu 4000C Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 7h Mẫu 3000C Mẫu 9200C Vào lò nhiệt độ phòng; nâng lên 6000C giữ nhiệt Mẫu 6000C 3h,Nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc Mẫu 5000C tuần hoàn Mẫu 4000C Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 17h Mẫu 10 3000C Tiến hành thực chế độ nhiệt luyện khác nhau: Mẫu 1: Dỡ khn 920oC vào lị 9000C nâng lên 10500C giũ nhiệt 2h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lị 7h Mẫu 2: Dỡ khn 600oC vào lò nhiệt độ phòng nâng lên 10500C giữ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 17h Mẫu3: Dỡ khuôn 500oC Mẫu 2: Dỡ khuôn 600oC vào lò nhiệt độ phòng nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 17h Mẫu 4: Dỡ khn 400oC vào lị nhiệt độ phòng nâng nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 17h Mẫu 5: Dỡ khn 300oC vào lị nhiệt độ phịng nâng lên 6000C giữ nhiệt 3h, nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 17h Mẫu 6: Dỡ khn 920oC vào lị nhiệt độ phòng nâng lên 6000C giữ nhiệt 3h, nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lị 17h Mẫu 7: Dỡ khn 600oCVào Vào lò nhiệt độ phòng nâng lên 6000C giữ nhiệt 3h, nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 17h Mẫu 8: Dỡ khn 500oC vào lị nhiệt độ phịng nâng lên 6000C giữ nhiệt 3h, nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò) 17h Mẫu 9: Dỡ khn 400oC vào lị nhiệt độ phòng nâng lên 6000C giữ nhiệt 3h, nâng lên 10500C giữ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lị 17h Mẫu10: Dỡ khn 600oC vào lò nhiệt độ phòng nâng lên 6000C giữ nhiệt 3h, Nâng lên 10500C giũ nhiệt 3h làm nguội nƣớc tuần hoàn Tổng thời gian nhiệt luyện kể từ lúc vào lò 17h Quan sát tổ chức: Mẫu 1: Dỡ khuôn 920oC, QTTT Mẫu 2: Dỡ khuôn 600oC, QTTT Mẫu 4: Dỡ khuôn 4000C , Mẫu 5: Dỡ khuôn 3000C , QTTT QTTT Mẫu 10: Dỡ khn 3000C , QTCT Hình 18 Ảnh tổ chức mẫu dỡ khuôn nhiệt độ khác ( Mũi tên hạt cacbit) Do điều kiện phối hợp nghiên cứu sở sản xuất nên không nhận đƣợc ảnh tổ chức đầy đủ chế độ, nhiên qua ảnh tổ chức có đƣợc có nhận xét sau: Các mẫu nhiệt luyện theo quy trình truyền thống có tổ chức hạt thơ Thơ chế độ dỡ khn 600oC mẫu , sau đến mẫu dỡ khuôn 920 oC, mẫu dỡ khn 400 oC, 300 oC có kích thƣớc hạt nhỏ nhiều Điều lý giải sau: * Mẫu1: dỡ khuôn 920oC Thực tế mẫu đƣợc nguội với tốc độ nguội lớn nguội khơng khí, với thép mangan cao, tổ chức nhận đƣợc austnite, khơng có cacbit cacbit tiết biên giới hạt Khi nung giữ nhiêt độ tôi, lƣợng cacbit biên giới tan hết vào austenite, austenite lớn tự do, khích thƣớc hạt lớn Tổ chức có tính khơng cao * Mẫu 2: dỡ khuôn 600oC, nhiệt luyện theo chế độ truyền thống: Làm nguội với tốc độ nguội khuôn chậm so với mẫu dỡ 920oC, hạt austenite lớn, lớn nhiều so với dỡ 920oC Tuy nhiên lƣợng cacbite tiết chủ yếu biên giới hạt, bên hạt lƣợng cacbite tiết q trình tiết biên giới hạt thuận lợi chƣa đủ lƣợng nên nhiệt độ nung, hạt austenite lớn khuôn lớn hơn, trở nên lớn Bên hạt austenite có số hạt cacbit Tổ chức có độ bền độ dẻo thấp, khả chống mài mịn * Mẫu 4: dỡ khn nhiệt độ 400oC: Làm nguội chủ yếu khuôn Tổ chức sau nguội bao gồm austenite, cacbite tiết biên giới hạt hạt Khi nung tôi, cacbit biên hạt tan vào austenite trƣớc, cacbit hạt tan sau, austenite hạt bị chặn, điều kiện sát nhập lớn lên, austenite nhận đƣợc có kích thƣớc hạt nhỏ Tổ chức mẫu có độ déo dai độ bền tốt * Mẫu 5: Dỡ khuôn nhiệt độ 300oC, nhiệt luyện theo chế độ cải tiến: nung hóa gìa 600oC giờ, nung đến 1050oC, giữ Làm nguội nƣớc: Ảnh tổ chức cho thấy có nhiều cacbite hạt austenite nhỏ mịn: Làm nguội chậm, lƣợng cacbit tiết nhiều, biên giới hạt sau giữ nhiệt độ 600oC, cacbite tiết nhiều hơn, số hạt có điều kiện tích tụ, lớn lên Khi nung đến nhiệt độ tôi, cacbite ngăn cản lớn lên hạt austenite nên austenit nhỏ mịn Tuy nhiên, mẫu có lƣợng cacbite nhiều hạt lớn nên chế độ nhƣ mẫu khác, cacbite khơng tự tan hết, cịn số hạt kích thƣớc lớn Với hạt austenite nhỏ mịn có cacbite phân bố tổ chức, chi tiết có tính chống mài mịn tốt nhƣng không làm việc đƣợc cacbite phân bố biên giới hạt làm thép gi trở nên ảm mạnh độ dai va đập, trở nên giòn Dựa vào phân tích tổ chức nói trên, chế độ dỡ khn lựa chọn khoảng 400450oC, nhiệt luyện theo chế độ qua khâu nung trung gian Doanh nghiệp thử nghiệm đúc gầu xúc, thực dỡ khuôn xử lý nhiệt theo quy trình nêu thực va đập xƣởng Kết cho thấy: Các mẫu dỡ khuôn 920oC, 600oC, 300oC bị vỡ sau số lần đập Các mẫu không bị vỡ mẫu đƣợc dỡ khuôn 400, 500oC nhiệt luyện chế độ khác Nhƣng trƣờng làm việc mẫu có tuổi thọ lớn mẫu đƣợc dỡ khuôn 400, 500oC nhiệt luyện theo quy trình có phân đoạn hóa già trung gian CHƢƠNG V: KẾT LUẬN Bằng kết thực nghiệm trình nghiên cứu chứng tỏ đƣợc đóng góp quan trọng Vanadi FeSi đất việc nâng cao tính tổ chức cho thép Mangan cao Các nguyên tố hợp kim dễ tạo cacbit nhƣ V, Cr, đất cho vào thép làm tăng tính làm nhỏ mịn hạt thép Mangan cao Nghiên cứu thay đổi hàm lƣợng V từ đến % Nhận thấy giá trị độ cứng tăng tỉ lệ thuận với tăng hàm lƣợng V Tuy nhiên lƣơng Vanadi không nên dùng 2%, Tƣơng tự, tăng lƣợng Crom, tổ chức nhỏ mịn hơn, độ cứng tốt nhƣng khơng nên sử dụng q 2,5% lƣợng kích thƣớc cacbít lớn, giảm tính thép Quan sát ảnh tổ chức tế vi nhận thấy mẫu có sử dụng chất biến tính tổ chức hạt nhỏ mịn hơn, tính tốt Chế độ nhiệt luyện có xử lý hóa già trung gian cho tổ chức austenit hạt nhỏ với cacbits nhỏ mịn phân bố bên làm tăng độ cứng tính chống mài mòn cho thép Sau tác dụng tải trọng mẫu thép 13%Mn, xuất nhiều song tinh, Không phát thấy tổ chức mactexit Với thép Mn nhiệt độ dỡ khn đóng vai trò đến tổ chức sau nhiệt luyện, qua nghiên cứu ta thấy đúc thép Mn dỡ khn khoảng nhiệt độ 400-500oC tốt Tuy nhu cầu chi tiết làm từ thép Mangan cao nƣớc ta lớn: ngành khai thác quặng, sản xuất xi măng…cũng nhƣ sản phẩm khác ngành công nghiệp nặng Nhƣng phần lớn phải nhập ngoại, chƣa có nghiên cứu cụ thể nấu luyện thép hợp kim Mangan cao công nghệ nấu đúc, hợp kim hóa,ảnh hƣởng biến dạng, chế độ xử lý nhiệt Bởi kết nghiên cứu đề tài có ý nghĩa định với việc sản xuất sản phẩm thép hợp kim sau TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hữu Dũng: Hợp Kim Đúc, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 Nguyễn Hữu Dũng: Kỹ Thuật Nấu Luyện Hợp Kim Đúc, NXB Bách Khoa Hà Nội Phạm Thị Minh Phương – Tạ Văn Thất: Công Nghệ Nhiệt Luyện, NXB Giáo Dục – 2000 Lê Công Dưỡng: Vật Liệu Học, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội – 2000 Pham Mai Khanh at all; Effect of impaction load on work-hardening of Hadfield steel; Proceedings of the 4th AUN/SEED-Net Regional Conference on Materials, Hanoi 2011, 115 – 118 S B Sent, R W Smith; A Study in the work – harderning behaviour of austenitic manganese steels; Journal of Materials Science 22 (1987), 1808 – 1814 Y N Dastur, W.C Leslie; Mechanism of work – haderning in Hadfield Manganese steel; Metallurgical Transactions, Volume 12A, May 1981, 749 – 759 Ashok Kumar Srivastava, Karabi Das; Microstructural characterization of Hadfield austenitic manganese steel; J Mater Sci (2008) 43, 5654 – 5658 Yang Ping; Dependecy of deformation twinning on grain orientation in an FCC and a HCP metal; Mater Sci China 2007, 1(4), 331 – 341 10 Sun Wei at all; Research and development on new type of cast high manganese steel; Proceedings of the 11th Asian Foundry Congress, Guangzhou 2011, 214 – 221 11 David B Wiliams, C Barry Carter; Transmission Electron Microscopy; PLENUM PUBLISHING CORPORATION, New York 10013 – 1578, USA 12 E.G Moghaddama,b, N Varahrama, P Davamia a Department of Materials Science and Engineering, Sharif University of Technology, P.O Box 11365On the comparison of microstructural characteristics and mechanical properties of high-vanadium austenitic manganese steels with the Hadfield steel 13 S.A Balogun, D.E Esezobor, J.O Agunsoye Department of Metallurgical and Materials Engineering University of Lagos, Lagos, Nigeria Effect of Melting Temperature on the Wear Characteristics of Austenitic Manganese Steel ... chi tiết phụ thuộc vào nhiều yếu tố công nghệ nhƣng rõ rệt vào thành phần vật liệu phƣơng pháp xử lý nhiệt Vì vậy, chọn đề tài : ? ?Nghiên cứu hợp kim hoá xử lý nhiệt thép Mangan cao ’’ Để hồn thành... với thép mangan Năm 1883, cơng trình ơng ? ?Nghiên cứu mangan việc sử dụng ngành luyện kim? ??, ? ?Nghiên cứu số tính chất phát sắt mangan? ?? ? ?Nghiên cứu thép mangan? ?? đời Các cơng trình nghiên cứu đƣợc... nghiên cứu tổ chức mẫu: *Thép khơng hợp kim hóa, * Hợp kim hóa Vanadi với hàm lƣợng thay đổi chế độ nhiệt luyện nhận thấy:  Ở mẫu khơng hợp kim hóa V, nhận thấy kích thƣớc hạt tƣơng đối thơ, vào