6.1. Định nghĩa và mục đích:
6.1.1. Định nghĩa:
Tơi thép là phương pháp nhiệt luyện gồm nung nĩng chi tiết đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn AC1 hoặc AC3 tùy thuộc vào loại thép để làm xuất hiện tổ chức austenit, sau khi giữ nhiệt chi tiết được làm nguội nhanh thích hợp để austenit chuyển thành mactenxit hay các tổ chức khơng ổn định khác cĩ độ cứng và độ bền cao ( bainit, truxit khi tơi đẳng nhiệt.
Từ định nghĩa này cĩ thể chú ý tới các đặc điểm quan trọng của tơi như sau: + Nhiệt độ tơi thấp nhất của các loại thép cũng phải cao hơn AC1 tức là phải nung tới trạng thái austenit
+ Làm nguội nhanh, do đĩ khơng những ứng suất tố chức mà ứng suất nhiệt cũng rất lớn, điều này dễ dẫn tới nứt, cong, vênh sản phẩm nên phải thận trọng khi làm nguội
+ Các tổ chức tạo thành khi tơi đều cĩ độ cứng cao
6.1.2. Mục đích:
Tơi thép nhằm đạt được mục đích sau đây:
a) Nâng cao độ cứng và tính chống mài mịn của thép, do đĩ kéo dài được thời hạn làm việc của các chi tiết chịu mài mịn. Như đã biết, độ cứng của thép tơi phụ thuộc vào hàm lượng cacbon; thép cĩ hàm lượng cacbon quá thấp ( ≤ 0,25% C ) khi tơi cĩ độ cứng khơng cao, khơng đủ chịu mài mịn. Vậy muốn đạt mục đích này thép dùng để tơi phải là thép cĩ hàm lượng cacbon trung bình và cao ( từ 0,3 %C trở lên )
b) Nâng cao độ bền, do đĩ nâng cao được khả năng chịu tải của chi tiết máy. Trong thực tế, người ta thực hiện tơi thép cho các chi tiết quan trọng ( chịu tải nặng, chĩng mịn, gãy ), các chi tiết quyết định khả năng làm việc lâu dài của máy. Nguyên cơng tơi thép chiếm vị trí đặc biệt quan trọng trong nhiệt luyện thép vì các lý do sau đây:
+ Cùng với ram, nĩ quyết định cơ tính của thép phù hợp với điều kiện làm việc, do đĩ quyết định tuổi thọ của chi tiết máy.
+ Là một trong những nguyên cơng gia cơng cuối cùng khi chi tiết đã ở dạng thành phẩm, vì thế hư hỏng ở khâu này sẽ gây lãng phí cơng sức của các khâu gia cơng trước.
+ Rất dễ gây nứt, cong, vênh trong quá trình gia cơng.
Chất lượng của tơi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và tốc độ làm nguội…
6.2. Nhiệt độ, thời gian và làm nguội khi tơi:6.2.1. Chọn nhiệt độ tơi thép: 6.2.1. Chọn nhiệt độ tơi thép:
Nhiệt độ là một trong những thơng số quan trọng quyết định chất lượng sản phẩm sau khi nhiệt luyện. Đối với thép cacbon và thép hợp kim thấp, việc chọn nhiệt độ tơi cĩ thể dựa vào giản đồ pha Fe-C.
t0
tơi = AC3 + (30 – 50 ) 0C
Như vậy nhiệt độ tơi của thép hồn tồn phụ thuộc vào điểm AC3. Lượng cacbon tăng lên từ 0,1 đến 0,8% nhiệt độ tơi giảm đi.
Thép cĩ 0,2%C, AC3 = 8600C, t0 tơi = 890-9100C Thép cĩ 0,4%C, AC3 = 8200C, t0 tơi = 850-8700C Thép cĩ 0,8%C, AC3 = 7300C, t0 tơi = 760-7800C
Đối với thép sau cùng tích ( > 0,8%C ):
t0
tơi = AC1 + ( 30 – 50 ) 0C . 6.2.2. Tính tốn thời gian nung:
Thời gian chi tiết được đặt trong mơi trường nung gồm cĩ thời gian nung ( thgn ) và thời gian giữ nhiệt ( thggn ) để làm đồng đều nhiệt độ và hồn thành chuyển biến pha.