II. THÉP KHÔNG GỈ SONG PHA
3.1.3.Tổ chức tế vi của thép khi làm nguội chậm
Nghiên cứu sự hình thành các pha khi làm nguội chậm được thực hiện với nhiệt độ nung tương tự như khi nguội nhanh. Cách thức làm nguội được lựa chọn là nguội ngoài không khí và nguội cùng lò. Quy trình nhiệt luyện các mẫu thép thương phầm với các chế độ nguội khác nhau được thể hiện ở hình 3.6
53
Thí nghiệm trên các môi trường làm nguội được tiến hành cho ba mẫu. Một mẫu làm nguội cùng lò, một mẫu nguội trong không khí và một mẫu làm nguội nhanh trong môi trường nước. Sử dụng kính hiển vi quang học để chụp ảnh tổ chức của thép không gỉ 2205 với các mẫu với các chế độ nguội khác nhau. Để phân biệt được rõ các tổ chức trong ảnh kim tương, nghiên cứu đã sử dụng phương pháp tẩm thực màu với dung dịch tẩm thực được sử dụng là Beraha.
Hình 3.7. Ảnh tổ chức mẫu ủ 1050oC-40 phút: a-nguội trong nước; b-nguội ngoài không khí; c-nguội cùng lò
54
Ảnh tổ chức tế vi của mẫu khi làm nguội ngoài không khí không có sự khác biệt so với khi làm nguội trong nước (hình 3.7a và 3.7b). Sau nguội ngoài không khí không quan sát thấy sự xuất hiện của các pha lạ. Như vậy có thể thấy rằng, đối với thép 2205, khi nguội ngoài không khí không xảy ra quá trình tiết pha từ dung dịch rắn hoặc nếu có thì pha tiết ra có hàm lượng rất nhỏ, do vậy ít ảnh hưởng đến tổ chức và tính chất của thép. Tuy nhiên, thực nghiệm làm trên đây sử dụng cho những mẫu nhỏ và mỏng. Trong thực tế, khi sử dụng các mẫu lớn hơn có khả năng tốc độ nguội trong lõi sẽ thấp hơn nên có thể sẽ xảy ra quá trình tiết pha bên trong lõi chi tiết. Vậy khi xử lý nhiệt cho thép này nên dùng môi trường làm nguội là nước sẽ đảm bảo được không có sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và lõi của thép khi làm nguội do vậy sẽ đảm bảo được sự đồng nhất về tổ chức trên toàn bộ tiết diện của chi tiết.
Trên hình 3.7c là hình ảnh thép sau khi nguội cùng lò cho thấy trong thép không chỉ có hai pha và mà có sự xuất hiện của pha sáng màu phân bố dọc theo biên giới hạt ferit/austenit. Theo tính toán bằng phần mềm Thermol-Calc thì sự xuất hiện của pha cácbít M23C6 gần như là không xảy ra. Như vậy khả năng pha trung gian được tiết ra là pha liên kim của thép.