- Cacbit kiểu Me6C: Nguyên tố: Cr, W, Mo, cacbit loại Me6C Loại cacbit này còn khó hòa tan vào austenit hơn và ổn định hơn loại trên Nhiệt độ tôi của thép trong
d. Thép Cr-Ni và Cr-Ni-Mo: độ thấm tôi lớn , bền và dai cao
- độ thấm tôi lớn , bền và dai cao
- áp dụng: cho các chi tiết quan trọng, cần độ tin cậy cao nh− trong ôtô, máy baỵ..Gồm 2 loại:
Thép Cr-Ni thấp: độ thấm tôi khá cao, tôi trong dầu, không kinh tế nên các n−ớc ph−ơng Tây không dùng. 20CrNi (20XH), cho các chi tiết hì nh dạng phức tạp với d ~ (50 ữ 75mm), chịu tải trọng va đập cao nh− các bánh răng ôtô tải nhẹ và du lịch Thép Cr-Ni cao: %Ni= 2% đến 4%, %Cr~ 1%, tỷ lệ Ni / Cr = 3 hay 4. Độ thấm tôi rất cao, tôi thấu đ−ợc tiết diện bất kỳ (≥100). Tôi trong dầu, với tiết diện nhỏ có thể áp dụng tôi phân cấp, nhờ đó giảm mạnh độ biến dạng. áp dụng cho chi tiết quan trọng: chịu tải trọng nặng, chịu mài mòn mạnh, hì nh dạng lớn và phức tạp, yêu cầu độ tin cậy cao nh− các chi tiết trong máy bay, ôtô mà các h− hỏng có thể gây tai họa cho ng−ờị Các mác thép Cr-Ni dùng để thấm cacbon là: VN: 12CrNi3A, 20Cr2Ni4A, Nga : 12XH3A và 20X2H4A, JIS: SNC415 và SNC815.
cơ tí nh tổng hợp cao tới σb = 1000 ữ1200MPa, aK = 900 ữ1000kJ/m2. - rất đắt (theo số liệu của Nga đắt gấp ba thép cacbon),
- tí nh gia công cắt kém do thép quá dẻo (do cacbon thấp, niken cao), phoi không gãy vụn,
- phải áp dụng quy trì nh công nghệ khá phức tạp: Tr−ớc khi gia công cắt thép phải qua th−ờng hóa (tôi )
Sau khi thấm C, bề mặt có %C cao và Ni khá cao làm hạ thấp điểm Mđ lúc đó đem tôi l−ợng γ d− (50 ữ 60%) cao, độ cứng thấp (45 ữ 55HRC), không đủ chống mài mòn. Sau khi thấm phải th−ờng hóa trực tiếp (tôi) rồi ram cao ở 600 ữ 650oC- 2 đến 6h, để tạo xoocbit và tiết cacbit làm d/dịch rắn nghèo bớt hợp kim đị Sau đó nung tôi lại: với γ nghèo hợp kim (nâng cao điểm Mđ) và cacbit phân tán nên tôi+ram thấp sẽ nhận đ−ợc M+cacbit phân tán và í t γ d− nên độ cứng cao (HRC>60) và chịu mài mòn tốt.
Thép Cr-Ni-Mo: có thêm 0,10 ữ 0,40%Mo độ thấm tôi tăng (không có tác dụng chống giòn ram vì chỉ phải ram thấp), chúng đ−ợc coi là thép thấm cacbon tốt nhất, đ−ợc dùng vào các mục đí ch quan trọng nhất và cho tiết diện lớn nhất. Các mác thép Cr-Ni-Mo để thấm cacbon th−ờng dùng:
TCVN: 20CrNi2Mo, 20Cr2Ni4MoA (ΓΓΓΓOCT: 20XH2M, 18X2H4MA) Hoa kỳ SAE/AISI: 4320, 8615, Nhật JIS: SNCM415, SNCM815
Các mác thép này có đặc tí nh giống nh− các mác Cr-Ni cùng loại song có tí nh thấm tôi cao hơn (ví dụ 20Cr2Ni4MoA có tí nh thấm tôi cao hơn 20Cr2Ni4A, quy trì nh nhiệt luyện giống nhau)
81
- Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật: đều khá cao, đ−ợc dùng rất rộng rãi ở ta và Nga để chế tạo bánh răng ôtô tải nhẹ và trung bì nh, rẻ vì các nguyên tố Cr, Mn rẻ. - Độ bền: đối với các chi tiết trung bì nh (< 50mm) tôi thấu đ−ợc nên có độ bền t−ơng đ−ơng nh− thép Cr-Ni, (σb = 1100 ữ 1150MPa), độ dẻo, độ dai kém hơn đôi chút (aK = 600 ữ 900kJ/m2).
Tí nh công nghệ:
dễ cắt gọt hơn thép Cr-Ni, khi thấm cacbon có nhiều −u việt: có Mn nên lớp thấm không bị quá bão hòa C,có Ti (dù với l−ợng nhỏ) nên giữ đ−ợc hạt nhỏ do đó có thể thấm ở nhiệt độ cao hơn (930 ữ 950oC), thời gian thấm ngắn hơn, sau thấm có thể tôi trực tiếp → biến dạng rất thấp.
Các mác thép điển hì nh:
Việt nam: 18CrMnTi, 25CrMnTi, 30CrMnTi và 25CrMnMo Nga: : 18XΓT,25XΓT, 30XΓT và 25XΓM.
Trong đó mác 18CrMnTi dùng để thấm cacbon, các mác sau dùng cho tr−ờng hợp thấm C-N
Quy trì nh chế tạo bánh răng hộp số ôtô bằng thép 25CrMnTi hoặc 25CrMnMo: Rèn phôi- th−ờng hoá- gia công cơ- thấm C+N thể khí ở 850 ữ 8600C, tôi trực tiếp phân cấp trong dầu nóng MC20 ở nhiệt độ 180oC cho độ cứng cao, tí nh chống mài mòn tốt, biến dạng rất thấp (chỉ 0,08 ữ 0,12mm, cho phép là 0,12mm) nhờ đó tuổi thọ tăng gần gấp đôị
5.3.3. Thép hóa tốt
Đ/n: là thép có thành phần cacbon trung bì nh (0,30 ữ 0,50%C), để chế tạo các chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh và va đập t−ơng đối cao mà bề mặt có thể bị mài mòn nh− trục, bánh răng, chốt..., để đạt đ−ợc cơ tí nh tổng hợp cao nhất thép phải qua nhiệt luyện hóa tốt (tôi + ram cao).
ạ Đặc điểm về thành phần hóa học
Cacbon: 0,30 ữ 0,50%, th−ờng dùng hơn 0,35 ữ 0,45%. 2 loại nguyên tố hợp kim: Nguyên tố hợp kim chí nh: Cr,Mn với l−ợng chứa 1ữ2%, Ni = 1ữ4% nh− nhóm thép thấm cacbon, ngoài ra còn cho phép dùng cả Si với l−ợng chứa không quá 1% (vì không cần thấm C). Gần đây dùng bo (B) l−ợng rất nhỏ 0,0005 ữ 0,003% (thấp quá không tác dụng, cao quá giòn do FeB), t−ơng đ−ơng 1%Ni hay 0,5%Cr. Tác dụng của B chỉ có khi dùng kết hợp với Cr, Ni, Mn.
Nguyên tố hợp kim phụ: Mo và W, có tác dụng tăng độ thấm tôi, song chủ yếu là để khắc phục giòn ram loại IỊ