d- Các phương pháp tơi thể tích và cơng dụng-Các mơi trường tơi:
4-/ CÁC KHUYẾT TẬT XẢY RA KHI NHIỆT LUYỆN THÉP:
Nhiệt luyện, đặc biệt là tơi, nếu khơng khống chế đúng các thơng số và biện pháp cơng nghệ sẽ gây ra các hư hỏng khơng khắc phục được, gây lãng phí lớn. Cần hiểu rõ tác hại, nguyên nhân, cách phịng tránh và khắc phục các khuyết tật đĩ.
a./ Biến dạng và nứt: * Nguyên nhân và tác hại:
Nguyên nhân là do ứng suất bên trong (nhiệt và tổ chức) mà chủ yếu là do làm nguội nhanh khi tơi.
Nếu ứng suất bên trong vượt quá giới hạn bền, thép bị nứt, đĩ là dạng hỏng khơng thể chữa được.
Nếu ứng suất bên trong chỉ vượt quá giới hạn chảy, thép bị biến dạng cong vênh. Nĩi chung khĩ tránh khỏi được điều này. Trong thực tế nếu độ cong vênh, biến dạng nhỏ hơn giới hạn cho phép thì vẫn khơng cĩ hại.
* Ngăn ngừa:
Ngăn ngừa, đề phịng bằng cách tận lượng giảm ứng suất bên trong:
- Nung nĩng và đặc biệt là làm nguội với tốc độ hợp lý để đạt độ cứng yêu cầu, khơng nên dùng tốc độ nguội quá cao một cách khơng cần thiết.
; ; ; 2 4 2 2 2 H CH O H H CO CO
- Các trục dài nên nung treo để tránh cong.
- Khi làm nguội phải theo dúng các qui tắc như nhúng thẳng đứng, phần dày xuống trước... - Nên tận lượng tơi phân cấp, hạ nhiệt trước khi tơi.
- Với các vật mỏng tơi trong khuơn ép.
* Khắc phục:
Khi bị biến dạng, với 1 số dạng chi tiết như trục dài, tấm, cĩ thể đem nắn nĩng hoặc nguội. Cịn khi bị nứt thì khơng sửa được.
b./ Oxy hĩa và thốt cacbon:
Là hiện tượng tạo nên vảy ơxyt (sắt kết hợp với ơxy) và mất cacbon ở bề mặt (cacbon kết hợp với ơxy).
* Nguyên nhân và tác hại:
Nguyên nhân là do trong mơi trường nung cĩ chứa các thành phần gây ơxy hĩa Fe và C, đĩ là ơxy, CO2 và hơi nước, chúng cĩ trong khơng khí và đi vào khí quyển của lị nung.
Thốt cacbon dễ xảy ra hơn là ơxy hĩa, khi ơxy hĩa thường đi kèm với thốt cacbon. Tác hại của ơxy hĩa là ở chỗ: Khi tạo nên vảy ơxyt sắt, bong ra, làm sai kích thước, làm xấu bề mặt sản phẩm. Cịn thốt cacbon khĩ nhận thấy bằng mắt, song sẽ làm giảm độ cứng khi tơi.
Vấn đề là ở chổ chiều sâu lớp khuyết tật này lớn hơn hay nhỏ hơn lượng dư gia cơng: khi nhỏ hơn thì khơng phải để ý vì nĩ sẽ bị bĩc đi, cịn khi lớn hơn thì khơng cho phép, ví dụ khi tơi lượng dư để mài rất nhỏ, một số trường hợp khơng để lượng dư được như mặt răng.
* Ngăn ngừa:
Ngăn ngừa tốt nhất là nung nĩng trong khí quyển khơng cĩ tác dụng ơxy hĩa và thốt cacbon.
Trong cơng nghiệp thường dùng:
- Khí bảo vệ là loại khí chế biến từ hơi đốt thiên nhiên, trong đĩ cĩ các thành phần đối lập nhau: ơxy hĩa và hồn nguyên:
để đi đến triệt tiêu, khơng xảy ra cả 2 phản ứng, kết quả là bề mặt được bảo vệ. Loại khí này rẻ được dùng phổ biến ở các nước cơng nghiệp: (song khơng dùng được cho phép Crơm cao).
- Khí quyển trung tính như Nitơ tinh khiết (khi chứa 1 lượng ơxy nhỏ cũng đủ gây ra ơxy hĩa). Tốt nhất là dùng acgơng (Ar) nhưng đắt. Do vậy chỉ áp dụng trong phịng thí nghiệm.
- Nung trong chân khơng 10-2 - 10-4 mmHg cĩ khả năng chống ơxy hĩa và thốt cacbon một cách tuyệt đối cho mọi loại thép, hợp kim. Hiện đang đưọc áp dụng mạnh ở các nước cơng nghiệp tiên tiến.
Trong hồn cảnh khơng cĩ các loại khí và lị trên, cĩ thể áp dụng: + Rải than hoa trên đáy lị hay cho chi tiết vào hộp phủ than.
+ Lị muối được khử ơxy triệt để bằng than hoa, ferơ silic. * Khắc phục:
Khi đã xảy ra, rất khĩ khắc phục. Khi thốt cacbon cĩ thể dùng cách thấm cacbon lại, song sẽ làm tăng biến dạng.
c./ Độ cứng khơng đạt: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Là loại khuyết tật mà độ cứng cĩ giá trị cao hoặc thấp hơn so với giá trị qui định cho mỗi thành phần cacbon và phương pháp nhiệt luyện.
* Độ cứng cao:
Xảy ra khi ủ và thường hĩa thép hợp kim, do tốc độ nguội lớn. Độ cứng cao hơn qui định làm khĩ khăn cho gia cơng cắt. Khắc phục bằng làm lại với tốc độ chậm hơn.
* Độ cứng thấp:
Xảy ra khi tơi, độ cứng thấp hơn qui định do đĩ khơng bảo đảm khả năng làm việc. Nguyên nhân cĩ thể là do:
- Thiếu nhiệt: nhiệt độ chưa đủ, thời gian giữ nhiệt ngắn.
- Làm nguội khơng đủ nhanh theo yêu cầu để tạo nên Mactenxit. - Thốt cacbon bề mặt.
Sau khi xác định nguyên nhân, khắc phục bằng cách làm lại song sẽ tăng biến dạng.
d./ Tính giịn cao:
Sau khi tơi, thép bị giịn quá mức trong khi độ cứng vẫn ở mức cao bình thường. Nguyên nhân là do nhiệt độ nung tơi quá cao, hạt thép bị lớn.
Khắc phục bằng cách thường hĩa để làm hạt nhỏ đi rồi tơi lại, nhưng như thế sẽ tăng biến dạng.