- ủ khuếch tán :T rất cao 1100ữ1150oC (10ữ1 5h) để khuếch tán làm đều thành phần.
d.Đánh giá độ thấm tôi:
Hình 4.17 trình bày dải thấm tôi của các thép với cùng l−ợng cacbon là 0,40%, ở đây độ thấm tôi đ−ợc tí nh tới vùng nửa 1/2M+1/2T.
+ Thép cacbon, δ trung bình chỉ khoảng 7mm, nếu thêm 1,00%Cr là 12mm, còn thêm 0,18%Mo nữa tăng lên đến 30mm.
+ Để tăng mức độ đồng đều cơ tí nh trên tiết diện, tr−ớc khi đem chế tạo các bánh răng quan trọng ng−ời ta phải kiểm tra lại δ của mác thép mới định dùng.
+ Ng−ợc lại: còn có yêu cầu hạn chế độ thấm tôi để bảo đảm cứng bề mặt lõi vẫn dẻo daị
ẹ Tí nh thấm tôi và tí nh tôi cứng:
Tí nh tôi cứng là khả năng đạt độ cứng cao nhất khi tôi, %C càng cao tí nh tôi cứng càng lớn.
57
Tí nh thấm tôi là khả năng đạt chiều dày lớp tôi cứng lớn nhất, %nthk càng cao thì tí nh thấm tôi càng lớn.
a) b) c)
Hình 4.17. Khả năng tôi cứng của một số loại thép:
ạ 0,40%C, b. 0,40%C + 1,00%Cr, c. 0,40%C + 1,00%Cr + 0,18%Mo,
4.4.4.Các ph−ơng pháp tôi thể tí ch và công dụng. Các môi tr−ờng tôi
Các cách phân loại tôi: Theo T tôi: tôi hoàn toàn và không hoàn toàn, theo phạm vi: tôi thể tí ch và tôi bề mặt, theo ph−ơng thức và môi tr−ờng làm nguội (hình 4.18) ta có:
ạ Tôi trong một môi tr−ờng hình 4.18 - a
Hình 4.18. Ph−ơng pháp tôi Hình 4.19. Đ−ờng nguội lý t−ởng khi tôi
ạ trong 1 môi tr−ờng, b. trong 2 môi tr−ờng, c. tôi phân cấp, d. tôi đẳng nhiệt.
Yêu cầu đối với môi tr−ờng tôi:
- làm nguội nhanh thép để đạt đ−ợc tổ chức M, - không làm thép bị nứt hay biến dạng
- rẻ, sẵn, an toàn và bảo vệ môi tr−ờng.
Để đạt đ−ợc hai yêu cầu đầu tiên, môi tr−ờng tôi lý t−ởng hình 4.19:
1) Làm nguội nhanh thép ở trong khoảng γ kém ổn định nhất 500 ữ 600oC để γ
không kịp phân hóa thành hỗn hợp F-Xê. Vnguội> Vth.
2) Làm nguội chậm thép ở ngoài khoảng nhiệt độ trên vì ở đó γ quá nguội có tí nh
ổn định cao, không sợ bị chuyển biến thành hỗn hợp F-Xê có độ cứng thấp. Đặc
20 40 40 60 12 20 HRC khoảng cách,mm 20 40 60 7 20 khoảng cách ,mm HR C khoảng cách, mm 20 40 60 30 20 HR C đ ộ cứ ng ~1/2M+1/2T đ ộ cứ ng ~1/2M+1/2T đ ộ cứ ng ~1/2M+1/2T A1 austenit nhiệ t đ ộ , a thờ i gian b c d Mđ A1 austenit nhiệ t đ ộ , thờ i gian Mđ
biệt trong khoảng chuyển biến M (300 ữ 200oC), nguội chậm sẽ làm giảm ứng suất pha do đó í t bị nứt và í t cong vênh.
Các môi tr−ờng tôi th−ờng dùng: (bảng 4.1)
Bảng 4.1. Đặc tí nh làm nguội của các môi tr−ờng tôi
Tốc độ nguội, [độ/s], ở các khoảng nhiệt độ Môi tr−ờng tôi
600 ữ 5000C 300 ữ 2000C
N−ớc lạnh, 10 ữ 300C 600-500 270 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
N−ớc nóng, 500C 100 270
N−ớc hòa tan 10%NaCl, NaOH,200C 1100-1200 300
Dầu khoáng vật 100-150 20-25
Tấm thép, không khí nén 35-30 15-10
N−ớc: là môi tr−ờng tôi mạnh, an toàn, rẻ, dễ kiếm nên rất thông dụng nh−ng cũng dễ gây ra nứt, biến dạng, không gây cháy hay bốc mùi khó chịu, khi nhiệt độ n−ớc bể tôi > 40oC tốc độ nguội giảm, (khi To n−ớc = 50oC, tốc độ nguội thép chậm hơn cả trong dầu mà không làm giảm khả năng bị biến dạng và nứt (do không làm giảm tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp) phải l−u ý tránh: bằng cách cấp n−ớc lạnh mới vào và thải lớp n−ớc nóng ở bề mặt đị
N−ớc (lạnh) là môi tr−ờng tôi cho thép cacbon (là loại có Vth lớn, 400 ữ 800oC /s), song không thí ch hợp cho chi tiết có hình dạng phức tạp.
N−ớc đ−ợc hoà tan 10% các muối (NaCl hoặc Na2CO3) hay (NaOH): nguội rất nhanh ở nhiệt độ cao song không tăng khả năng gây nứt (vì hầu nh− không tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp) so với n−ớc, đ−ợc dùng để tôi thép dụng cụ cacbon (cần độ cứng cao).
Dầu : làm nguội chậm thép ở cả hai khoảng nhiệt độ do đó í t gây biến dạng, nứt nh−ng khả năng tôi cứng lại kém. Dầu nóng, 60 ữ 80oC, có khả năng tôi tốt hơn vì có độ loãng (linh động) tốt không bám nhiều vào bề mặt thép sau khi tôị Nh−ợc điểm dễ bốc cháy phải có hệ thống ống xoắn có n−ớc l−u thông làm nguội dầu, bốc mùi gây ô nhiễm và hại cho sức khỏẹ
Dầu là môi tr−ờng tôi cho thép hợp kim (loại có Vth nhỏ, < 150oC / s), các chi tiết có hình dạng phức tạp, là môi tr−ờng tôi thứ 2 (thép CD)
Quy tắc chọn môi tr−ờng tôi ngoại lệ:
- Thép C tiết diện nhỏ (φ < 10), hình dạng đơn giản, dài (nh− trục trơn) nên tôi dầụ Chi tiết có hình dạng phức tạp về độ bền có thể chọn thép C nh−ng phải làm bằng thép hợp kim để tôi dầụ
- Chi tiết bằng thép hợp kim, có tiết diện lớn, hình dạng đơn giản phải tôi n−ớc. Các vật mỏng, hình dạng phức tạp dễ bị cong vênh khi làm nguội tự do cần tôi trong khuôn ép, trong khung giữ chống cong vênh hoặc bó chặt nhiều thanh dài lại,....
Tôi trong một môi tr−ờng rất phổ biến do dễ áp dụng cơ khí hóa, tự động hóa,
giảm nhẹ điều kiện lao động nặng nhọc.