. 100% Độ thắt tiết diện tương đối ψ % : ψ % = 0
CHƯƠNG 4: NHIỆT LUYỆN THẫP
4.5.1. Định nghĩa và mục đớch :
1-Định nghĩa :
Ram là thao phương phỏp nhiệt luyện gồm cú nung núng thộp đó tụi đến nhiệt độ thấp hơn Ac1, giữ nhiệt và làm nguội để biến tổ chức sau khi tụi thành cỏc tổ chức cú tớnh chất phự hợp với điều kiện làm việc quy định.
Ram là nguyờn cụng bắt buộc đối với thộp sau khi tụi thành mactenxit.
2-Mục đớch :
-Giảm hay khử bỏ ứng suất bờn trong.
-Điều chỉnh cơ tớnh cho phự hợp với điều kiện làm việc cụ thể của chi tiết và dụng cụ.
112
Hỡnh 4.24-Sơ đồ cơ nhiệt luyện nhiệt độ cao (a) và cơ nhiệt luyện nhiệt độ thấp (b)
4.5.2.Cỏc phương phỏp ram:
Dựa vào nhiệt độ ram người ta chia ra ba phương phỏp ram : ram thấp, ram trung bỡnh và ram cao.
1-Ram thấp (150 ữ 250oC) :
Nhiệt độ ram từ 150 ữ 2500C tổ chức nhận được là macùtenxit ram cú độ cứng khụng kộm sau khi tụi và tớnh chống mài mũn lớn. Phương phỏp này làm giảm đỏng kể ứng suất bờn trong.
Cụng dụng : dựng cho cỏc sản phẩm cần độ cứng và tớnh chống mài mũn cao nhất khi làm việc như : cỏc loại dao cắt gọt kim loại, khuụn dập nguội, bỏnh răng, chi tiết thấm cỏc bon, ổ lăn, chốt và cỏc chi tiết sau khi tụi bề mặt.
2-Ram trung bỡnh (300 ữ 4500C) :
Nhiệt độ ram từ 300 ữ 4500C, tổ chức nhõnỷ được là trụstit ram cú độ cứng tương đối cao, giới hạn đàn hồi cao nhất, khử bỏ hoàn toàn ứng suất bờn trong, độ dẻo độ dai tăng mạnh.
Cụng dụng : dựng cho cỏc chi tiết cần độ cứng tương đối cao và tớnh đàn hồi lớn như : khuụn dập núng, khuụn rốn, lũ xo, nhớp ...
3-Ram cao (500 ữ 6500C) :
Nhiệt độ ram từ 500 ữ 6500C, tổ chức nhõnỷ được là xoocbit ram cú cơ tớnh tổng hợp cao (cú sự kết hợp tốt nhất giữa cỏc chỉ tiờu cơ tớnh như độ bền, độ dẻo và độ dai).
Cụng dụng : dựng cho cỏc chi tiết mỏy cần giới hạn bền, đặc biệt là giới hạn chảy và độ dai cao như cỏc loại trục, bỏnh răng, tay biờn và cỏc sản phẩm cần phải tụi bề mặt tiếp theo.
Tụi và ram cao gọi là nhiệt luyện húa tốt (thực tế cũn gọi là điều chất, tụi cải tiến, tụi cải thiện, làm tốt...)
Phõn loại cỏc phương phỏp ram này chỉ đỳng cho thộp cỏc bon và thời gian giữ nhiệt thường lấy 1 giờ. Đối với thộp hợp kim nhiệt độ ram cao hơn, phải tra trong sổ tay nhiệt luyện.
4.6.CÁC DẠNG HỎNG XẢY RA KHI NHIỆT LUYỆN THẫP :
Nhiệt luyện (đặc biệt là tụi và ram) là nguyờn cụng gần như cuối cựng của việc chế tạo sản phẩm của ngành cơ khớ, do vậy bất cứ sự sai hỏng nào của nú cũng dẫn tới sự lóng phớ vật liệu và cụng sức của cỏc cụng đoạn gia cụng trước đú. Vỡ vậy ta phải tỡm hiểu kỹ lưỡng cỏc dạng hỏng thường gặp, nguyờn nhõn và biện phỏp khắc phục, phũng trỏnh chỳng.
4.61.Biến dạng và nứt :
1-Nguyờn nhõn :
Nguyờn nhõn gõy ra biến dạng và nứt là do ứng suất bờn trong (ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức) chủ yếu do làm nguội nhanh khi tụi. Lỳc này cả hai loại ứng suất trờn đều lớn.
Nếu ứng suất bờn trong lớn hớn giới hạn chảy sẽ gõy ra biến dạng, cong vờnh. Núi chung khụng thể trỏnh được biến dạng khi nhiệt luyện, vấn đề là khống chế trong giới hạn cho phộp.Nếu ứng suất vượt quỏ giới hạn bền sẽ gõy nứt, đõy là dạng hỏng khụng sửa chữa được và chi tiết phải bỏ đi.
2-Khắc phục :
Để khắc phục dạng hỏng này phải tỡm cỏch giảm ứng suất bờn trong khi nhiệt luyện. Cú cỏc biện phỏp sau đõy :
-Nung núng và đặc biệt là làm nguội với tốc độ hợp lý, đõy là biện phỏp cơ bản nhất.
-Nhỳng chi tiết vào mụi trường tụi phải đỳng quy luật :
+Chi tiết nhỏ và dài phải nhỳng vuụng gúc mà khụng được nhỳng xiờn. +Chi tiết cú phần dày mỏng khỏc nhau phải nhỳng phần dày xuống trước. +Chi tiết phẳng và mỏng phải nhỳng thẳng đứng khụng được nhỳng ngang. +Chi tiết cú phần lừm phải ngửa phần này lờn khi tụi
-Cỏc trục dài khi nung núng phải treo thẳng đứng. -Với cỏc chi tiết mỏng và nhỏ phải tụi trong khuụn ộp.
-Cố gắng sử dụng tụi phõn cấp, hạ nhiệt trước khi tụi nếu cú thể được.
4.6.2.ễ xy húa và thoỏt cỏc bon :
ễ xy húa là hiện tượng ở nhiệt độ cao ụ xy tỏc dụng với sắt tạo ra cỏc vảy ụ xyt, làm thiếu hụt kớch thước chi tiết.Thoỏt cỏc bon là hiện tượng cỏc bon trờn lớp bề mặt bị chỏy hao đi khi nung làm xấu bề mặt, giảm cơ tớnh.
1-Nguyờn nhõn :
Do trong mụi trường nung cú chứa cỏc chất gõy ụ xy húa như ụ xy, cỏc bụ nớc và hơi nước...Thoỏt cỏc bon dễ dàng xảy ra hơn so với ụ xy húa. Khi bị ụ xy húa thường kốm theo thoỏt cỏc bon.
2-Khắc phục :
Để khắc phục dạng hỏng này tốt nhất là nung núng trong khớ quyển khụng cú cỏc thành phần núi trờn. Ta sử dụng cỏc biện phỏp sau :
-Dựng khớ quyển bảo vệ : là loại khớ được điều chế từ khớ đốt thiờn nhiờn trong đú cú cỏc thành phần khớ đối lập nhau (ụ xy húa / hoàn nguyờn) như : CO2/CO, H2O/H2
H2/CH4 với tỷ lệ xỏc định dẫn tới trung hũa nhau và bảo vệ tốt bề mặt thộp.
-Dựng khớ quyển trung tớnh : ni tơ tinh khiết hay khớ trơ argụng...Tốt nhất là dựng khớ trơ argụng nhưng cú nhược điểm là giỏ thành cao.
-Nung trong mụi trường chõn khụng : cú ỏp suất 10-2 - 10-4 mm Hg, được sử dụng khỏ rộng rói vỡ giỏ thành khụng cao lắm.
-Nhỳng chi tiết vào hàn the (Na2B4O7) trước khi nung.
-Rải than hoa (than gỗ) trờn đỏy lũ hay phủ kớn chiết bằng than hoa.
-Nếu dựng lũ muối thỡ phải khử ụ xy triệt để bằng than, hàn the hay ferụ silic.
4.6.3.Độ cứng khụng đạt :
Là hiện tượng độ cứng cú giỏ trị khụng đỳng theo yờu cầu nhiệt luyện đó đặt ra, cú thể cao hơn hay thấp hơn quy định.
1-Độ cứng cao :
Sau khi nhiệt luyện xong độ cứng cú giỏ trị cao hơn yờu cầu, thường xảy ra khi ủ và thường húa thộp hợp kim gõy khú khăn cho gia cụng cắt gọt.
Nguyờn nhõn : do tốc độ nguội quỏ lớn. Khắc phục : tiến hành nhiệt luyện lại với tốc độ nguội chậm hơn hay mang ủ đẳng nhiệt.
2-Độ cứng thấp :
Thường xảy ra khi tụi độ cứng cú giỏ trị thấp hơn quy định mà nú phải cú với thành phần cỏc bon tương ứng.
Cú thể do cỏc nguyờn nhõn sau đõy :
-Thiếu nhiệt : nhiệt độ nung chưa đủ, hay thời gian giữ nhiệt ngắn. Khắc phục bằng cỏch thường húa rồi tụi lại với nhiệt độ và thời gian đỳng
-Làm nguội khụng đủ nhanh. Khắc phục : thường húa và tụi lại với tốc độ nguội nhanh hơn.
-Thoỏt cỏc bon ở bề mặt, cú thể tiến hành thấm cỏc bon lại. -Nhầm thộp, đổi lại cho đỳng mỏc thộp quy định.
Tuy nhiờn việc khắc phục bằng thường hoỏ và tụi lại sẽ làm tăng biến dạng và chất lượng sản phẩm sẽ giảm đi.
4.6.4.Tớnh dũn cao :
Là hiện tương sau khi tụi thộp cú tớnh dũn quỏ mức trong khi độ cứng vẫn ở giỏ trị cao bỡnh thường.
Nguyờn nhõn là do nhiệt độ nung tụi quỏ cao và thời gian giữ nhiệt quỏ dài làm cho hạt thộp bị lớn. Khắc phục bằng cỏch thường húa rồi tụi lại với nhiệt độ và thời gian đỳng. Tuy nhiờn sẽ làm tăng biến dạng cho sản phẩm.