thép thấm cacbon trường đại học giao thông vận tải tphcm

Còn trong lõi nh m n, không có pherit t do.[r]

TR ƯỜ NG Đ I H C QU C GIA THÀNH PH H CHÍ MINH Ạ Ọ Ố Ố Ồ

TR ƯƠ NG Đ I H C BÁCH KHOA Ạ Ọ

KHOA C KHI Ơ

………… o0o…………

Ch đ : ủ ề

• GI NG VIÊN H Ả ƯỚ NG D N: Ẫ

• NHÓM: 5

1. PHAN THANH PHONG NHÃ 21002208

2 NGUY N KÌ NAM Ễ

3 NGÔ XUÂN NGHIÊM

THÀNH PH H CHÍ MINH 23/04/2012Ố Ồ

M C L C: Ụ Ụ

1. Khái ni m v thép cácbon ệ ề

2. Thành ph n hóa h c trong thép cacbon ầ ọ

3. T ch c t vi ổ ứ ế

4. C tính chung c a thép cacbon ơ ủ

5. M t s ph ộ ố ươ ng pháp th m cacbon ấ

6. Các nhóm thép, Mác thép và công d ng c a chúng ụ ủ

1)Đ nh Nghĩa: ị

- Thép th m cacbon là lo i thép dùng đ ch t o các chi ti t v i yêu c u trong lõiấ ạ ể ế ạ ế ớ ầ

d o, dai, còn b m t có đ c ng cao, ch u mài mòn ( bánh răng, ch t, xích, tr c quay,ẻ ề ặ ộ ứ ị ố ụ đĩa ma sát…)

hình 1.1: a) xich đ ượ c làm t thép th m cacbon ừ ấ

b)bánh răng đ ượ c làm t thép th m cacbon ừ ấ

2) Đ c đi m v thành ph n hóa h c: ặ ể ề ầ ọ

- Thành ph n cacbon ầ : đ b o đ m lõi chi ti t có đ dai va đ p cao, thép có hàmể ả ả ế ộ ậ

lượng cacbon n m trong gi i h n 0.1-0.25% (đôi khi đ n 0.30%)ằ ớ ạ ế

- Các nguyên t h p kim ố ợ : đ i v i thép th m cacbon, các nguyên t h p kim, ngoàiố ớ ấ ố ợ

kh năng tăng đ th m tôi, còn có tác d ng thúc đ y quá trình th m cacbon vào thépả ộ ấ ụ ẩ ấ

và không làm h t l n, thạ ớ ường là các nguyên t t o cacbit: Cr, Ni, Mn, Mo,…ố ạ

 Chú ý:

• không dùng thép ch h p kim hóa b ng Mn vì nó làm l n h t.ỉ ợ ằ ớ ạ

• Đ c bi t, nguyên t Ni ngoài tác d ng tăng đ th m tôi còn tác d ng gi h tặ ệ ố ụ ộ ấ ụ ữ ạ

nh , làm tăng đ dai va đ p.ỏ ộ ậ

• Các nguyên t Si, Co thố ường không được đ a vào thép th m cacbon vì chúngư ấ ngăn c n cacbon th m vào thépả ấ

3) T ch c t vi ổ ứ ế

- Sau khi th m cacbon, hàm lấ ượng cacbon b m t kho ng 0.80 – 1.0% là phù h pở ề ặ ả ợ

nh t Còn trong lõi nh m n, không có pherit t do.ấ ỏ ị ự

- T ch c t vi nh n đổ ứ ế ậ ược sau khi th m tính t b m t vào khi làm ngu i ch m là:ấ ừ ề ặ ộ ậ

P + XeII ; P ; P+F (nh hình 3.1)ư

Hình 3.1: s đ bi u di n s thay đ i ơ ồ ể ễ ự ổ

Thành ph n cacbon trên b m t ầ ề ặ

Hình 3.2: t ch c t vi l p th m cacbon ổ ứ ế ớ ấ

4) Đ c đi m v c tính ặ ể ề ơ

- So v i thép cacbon đ th m cacbon, thép h p kim đ th m cacbon có đ th m tôiớ ể ấ ợ ể ấ ộ ấ

l n h n nên đ b n lõi cao h n, ít bi n d ng khi tôi, ch t o đớ ơ ộ ề ơ ế ạ ế ạ ược chi ti t l n h n,ế ớ ơ

có th th m nhi t đ cao h n( đ gi m th i gian th m) Sau nhi t luy n, tínhể ấ ở ệ ộ ơ ể ả ờ ấ ệ ệ

ch ng mài mòn c a thép h p kim cao h n do t o cacbit n đ nh v i đ phân tán cao.ố ủ ợ ơ ạ ổ ị ớ ộ

- C tính c a thép th m cacbon sau khi th m cacbon, tôi và ram th p nh sau:ơ ủ ấ ấ ấ ư

• Đ c ng b m t : 59-63 HRCộ ứ ề ặ

Lõi : 30-42 HRC

• Đ b n kéo : 600-1200 MPaộ ề

• Đ dai va đ p : 700-1200kJ/mộ ậ 2

5) M t s ph ộ ố ươ ng pháp th m cacbon ấ

5.1) Đ nh nghĩa ị

- Th m carbon ấ là m t quá trình ộ nhi t luy nệ ệ trong đó s t ho c thép đắ ặ ược gia nhi tệ

v i s có m t c a v t li u khác (dớ ự ặ ủ ậ ệ ưới đi m nóng ch y c a s t) có th gi i phóng raể ả ủ ắ ể ả

carbon khi nó phân h y B m t bên ngoài s có hàm lủ ề ặ ẽ ượng carbon cao h n so v iơ ớ ban đ u.ầ

- Khi s t ho c thép đắ ặ ược làm ngu i nhanh b ng cáchộ ằ tôi, vùng b m t bên ngoàiề ặ

v i hàm lớ ượng carbon cao s tr nên c ng, trong khi ph n lõi v n gi đẽ ở ứ ầ ẫ ữ ược tính

m m và dai.ề

- S th m carbon cho thép bao g m vi c nhi t luy n b m t kim lo i s d ngự ấ ồ ệ ệ ệ ề ặ ạ ử ụ ngu n carbon th r n, l ng, khí hay plasma.ồ ở ể ắ ỏ

- M t s phộ ố ương pháp th m cacbon sau:ấ

5.2) Th m cacbon th r n ấ ể ắ

a) Ch t th m: ấ ấ

- Than g xay nh (3-5mm) chi m kho ng 85-90%.ỗ ỏ ế ả

- Ch t xúc tác: BaCOấ 3, Na2CO3, K2CO3….chi m kho ng 10-15%.ế ả

- Đ t chi ti t trong h p kín v i h n h p ch t th m trên và năng lên nhi t đ c nặ ế ộ ớ ỗ ợ ấ ấ ệ ộ ầ thi t.ế

b) Nhi t đ và th i gian th m ệ ộ ờ ấ

- Nguyên t c chon nhi t đ th m cacbon là đ t t i t ch c hoàn toàn ôstenit đ cóắ ệ ộ ấ ạ ớ ổ ứ ể

kh năng bão hòa lả ượng cacbon l n nh t có th đớ ấ ể ược v i thép b n ch t h t l n,ớ ả ấ ạ ớ nhi t đ th m t 900-920oC, thép b n ch t h t nh nhi t đ th m t i 950oC Nhi tệ ộ ấ ừ ả ấ ạ ỏ ệ ộ ấ ớ ệ

đ th m càng cao, chi u sâu l p th m càng l n.ộ ấ ề ớ ấ ớ

- Th i gian th m cacbon quy t đ nh b i chi u sâu l p th m, giá tr này đờ ấ ế ị ở ề ớ ấ ị ược quy

đ nh khi thi t k chi ti t V i nhi t đ c đ nh, th i gian th m càng lâu, chi u sâuị ế ế ế ớ ệ ộ ố ị ờ ấ ề

l p th m càng l n, có 3 cách ch n nhiêt đ th m:ớ ấ ớ ọ ộ ấ

c u ch ng mài mòn ho c có th dùng tr ng thái hóa t t đ làm các chi ti t ch u t iầ ố ặ ể ở ạ ố ể ế ị ả

và va đ p cao.ậ

- C tính sau khi th m cacbon, tôi và ram th p:ơ ấ ấ

• = 1000-1200MPa

• =700-950MPa

• =10-12%

• Đ c ng b m t: ≥ 60HRC.ộ ứ ề ặ

Hình 6.2: tr c đ ng c đ ụ ộ ơ ượ c làm t thép Crom- Niken th m cacbon ừ ấ

6.4) nhóm thép Crom-Mangan-Titan:

- Bao g m các mác: 18CrMnTi, 25CrMnTi, 30CrMnTi, 18Cr2Ni4MoA… trong đó Mnồ

là nguyên t thay th cho Ni đ làm tăng kh năng th m tôi gi m t p trung cacbonố ế ể ả ấ ả ậ quá cao b m t, còn Ti và Mo làm nh h t (nên có th th m cacbon 920-950oCở ề ặ ỏ ạ ể ấ ở

và nh th rút ng n th i gian th m)ờ ế ắ ờ ấ

- Các mác này được dùng đ ch t o các chi ti t c a ô tô, máy kéo ( bánh răng h pể ế ạ ế ủ ộ

s , bánh răng c u sau, các tr c quan tr ng…)ố ầ ụ ọ

- C tính sau khi th m cacbon, tôi và ram th p:ơ ấ ấ

• = 1150-1500MPa

• =900=1300MPa

• =9-11%

• Đ c ng b m t: ≥ 60HRC.ộ ứ ề ặ

Hình 6.3: m t s hi ti t đ ộ ố ế ượ c làm t thép ừ Crom-Mangan-Titan: