- Oxyt đất hiếm tạo tâm mầm cho pha austenit( γFe)
1.8. Các vấn đề cần hoàn thiện, phát triển và định hướng nghiên cứu của đề tà
cứu của đề tài
Từ các ứng dụng thực tiễn của hệ vật liệu chịu mài mòn và va đập cao Fe-Cr-C, vấn đề đặt ra hiện nay là làm thế nào tăng được cơ tính cũng như tuổi thọ làm việc của loại vật liệu này khi làm việc trong môi trường vừa chịu mài mòn vừa chịu va đập cao mà giảm giá thành, tiết kiệm năng lượng cũng như tiết kiệm nguồn tài nguyên về kim loại trong nước nói riêng và trên thế giới nói chung.
Từ các tổng hợp về lý thuyết cũng như về kết quả các nghiên cứu của hệ Fe-Cr-C trên đây như các nghiên cứu về cấu trúc, các ảnh hưởng của quá trình làm nhỏ mịn hạt theo cơ chế tạo tâm mầm dị thể, các yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính của hệ gang trắng crôm tuy nhiều nhưng đó là những nghiên cứu rời rạc, chưa đi sâu về một loại hệ riêng biệt nào. Đặc biệt là có rất ít nghiên cứu tập trung về quá trình phá hủy, nứt vỡ của gang trắng crôm và chưa có nhiều các nghiên cứu về tổ chức cùng tinh cácbit/austenit.
Để tăng khả năng chịu mòn và tăng độ dai va đập cho gang crôm, rất nhiều nghiên cứu đã tìm cách thay đổi hình dạng cácbit, đưa vào trong đó các cácbit có độ bền cao, giảm khoảng trống giữa các cácbit, làm nhỏ mịn khối cùng tinh bằng nhiều hình thức như hợp kim hóa với các kim loại đắt tiền như V, Mo, Nb, Ti, tìm cách cầu hóa cấu trúc cácbit hay sử dụng các nguyên tố có hoạt tính bề mặt mạnh như Na, K để ngăn cản sự phát triển cácbit M7C3. Nhưng đa phần các nghiên cứu đều tập trung ở hệ sau cùng tinh hay hệ gang có thành phần crôm cao.
Luận án này tập trung nghiên cứu hệ gang trắng crôm Fe- 13%Cr – (2,5 -3%) C, hợp kim hóa crôm 13%, là hệ gang crôm trước cùng tinh. Cácbit trong hệ gang này là M7C3 nằm trong vùng cùng tinh và xung quanh các cácbit cùng tinh là các nhánh cây austenit tiết ra trước. Cácbit M7C3 xa trung tâm cùng tinh là cácbit thô có chứa nhiều khuyết tật. Hệ gang này có khả năng chống phá hủy khi chịu mài mòn va đập chưa cao. Vấn đề đặt ra ở đây là cần phải hiểu rõ quá trình phá hủy của hệ hợp kim khi làm việc trong môi trường mài mòn và va đập cao, phân tích được các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình pha hủy để từ đó tìm biện pháp tăng cơ tính cho hệ hợp kim này.
Tổng hợp các cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu tổng quan về hệ vật liệu Fe-Cr-C, dựa trên những nghiên cứu về cơ chế phá hủy của vật liệu khi làm việc trong môi trường mài mòn và va đập cao, luận án lựa chọn phương pháp nâng cao cơ tính cho hệ hợp kim bằng cách giảm kích thước hạt cácbit cùng tinh, giảm đường kính vùng cùng tinh, đồng đều hóa sự phân bố cácbit. Ti và các nguyên tố có trong đất hiếm được sử dụng như là nguyên tố hợp kim và biến tính để đưa vào hệ gang crôm 13% crôm để nhằm mục đích thay đổi sự phân bố, tổ chức cácbit, giảm kích thước ô cùng tinh, nhỏ mịn cácbit và từ đó nghiên cứu ảnh hưởng của các nguyên tố titan và đất hiếm tới sự biến đổi của tổ chức cácbit, ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện đến khả năng chống mài mòn và va đập.
CHƯƠNG 2