- Vônfram: Tương tự như Mo, W tồn tại trong 3 pha tương ứng Tuy nhiên hàm lượng phân bố trong austenit và cacbit là thấp, chủ yếu phân bố trong pha cao W (M 6C) Mục đích đưa Mo
1.4.3. Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện gang crôm.
1.4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến tổ chức pha nền
Xử lý nhiệt rất cần thiết đối với gang crôm. Sự thay đổi trong quá trình xử lý nhiệt chính là sự thay đổi của pha nền hợp kim. Khi nung nóng gang crôm cao ở dạng đúc để austenit hóa thì tổ chức pha nền trở thành austenit. Trong quá trình làm nguội, tùy thuộc vào thành phần hóa học và tốc độ làm nguội mà austenit này sẽ trở thành bainit, mactenxit, peclit hay austenit dư. Các nhà nghiên cứu vật liệu học đã lý giải rằng lý do chính để xử lý nhiệt là làm biến đổi austenit thành mactenxit cộng với một phần cacbít phân tán trên nền mactenxit nhằm làm tăng độ cứng cho gang.
1.4.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến hình thái cácbit:
Tác giả Pearce và cộng sự [46] cho rằng khi nhiệt luyện hợp kim chứa hàm lượng crôm gần bằng 30%, có sự biến đổi cácbit cùng tinh M7C3 sang M23C6 . Cũng theo tác giả Carpenter [60] bằng phương pháp nhiễu xạ tia X cũng đã chứng minh sự chuyển biến từ cácbit M7C3
sang M23C6 trong quá trình nhiệt luyện của hợp kim gang crôm cao chứa 30% crôm. Còn với gang trắng với thành phần crôm thấp hơn 30% thì hình thái cácbit không có sự thay đổi về dạng chỉ có thể thay đổi về kích thước cácbit.
4.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến độ cứng của hợp kim
Đối với hệ gang crôm dùng để sản xuất các vật liệu chịu mòn, chịu va đập thì nhiệt luyện đóng vai trò thiết yếu trong việc tăng độ cứng của hệ. Gang crôm ở trạng thái đúc có nền chủ yếu là austenit, lượng austenit này rất ổn định. Vật liệu chịu mài mòn yêu cầu nền mactenxit có độ cứng 60-64 HRC. Vì vậy nên bắt buộc phải nhiệt luyện để austenit chuyển biến. Khi nung nóng trên nhiệt độ chuyển biến, các nguyên tố hợp kim hòa tan vào austenite. Gang austenit ở nhiệt độ cao nếu làm nguội chậm, sau một thời gian ngắn nó sẽ phân hủy ra cacbit thứ cấp. Làm nguội với tốc độ đủ lớn sẽ có chuyển biến không cân bằng thành mactenxit. Và chính mactenxit làm tăng độ cứng cho gang crôm. Các nhà nghiên cứu vật liệu học đã nghiên cứu nhiều phương pháp để lựa chọn phương pháp nhiệt luyện tối ưu cho gang hợp kim crôm, loại vật liệu có tính chịu mài mòn cao nhưng đòi hỏi phải có độ dai khi làm việc.
Ảnh hưởng của xử lý nhiệt đối với hợp kim crôm cao như đã được đề cập trong công trình nghiên cứu [68], các tác giả đã tiến hành austenit hóa tại nhiệt độ từ 9500C đến 11000
C. Với nhiệt độ austenit hóa < 9500C độ cứng gang crôm đạt giá trị thấp hơn so với khi austenit hóa ở nhiệt độ 10500C; điều này là do cácbon và các nguyên tố hợp kim mới chỉ hòa tan một lượng nhỏ vào austenit. Khi nhiệt độ tôi cao hơn, lượng cácbon và các nguyên tố hợp kim trong austenit tăng lên dẫn đến mactenxit hòa tan nhiều cácbon và các nguyên tố hợp kim hơn, độ cứng tăng. Với nhiệt độ austenit hóa vượt quá 10500C, đến 11000C, độ cứng của gang hợp kim cũng giảm. Độ cứng có giá trị thấp này là do austenite được ổn định ở nhiệt độ cao nên
khi làm nguội, lượng austenite dư tăng lên. Đồng thời nhiệt độ austenite hóa cao cũng làm kích thước hạt các pha tăng. Các yếu tố đó đều dẫn đến giảm độ cứng.
Khi tiến hành nhiệt luyện với mẫu gang 16,38% crôm, 2,77% C các tác giả Jun Wang, Ji Xiong và cộng sự [35] đã sử dụng phương pháp nhiệt luyện như sau: xử lý ở 10000C trong 0,5 giờ sau đó chia làm hai, một để nguội trong không khí cho đến nhiệt độ phòng, một làm lạnh sâu trong nitơ lỏng trong 03 giờ. Các tác giả nhận thấy rằng với các mẫu khi được làm lạnh sâu (trong nitơ lỏng) có hàm lượng austenit dư ít hơn rất nhiều so với mẫu được làm nguội trong không khí vì thế độ cứng của mẫu làm lạnh sâu cũng cao hơn rất nhiều. Điều này cũng được giải thích do austenit dư không ổn định ở nhiệt độ thấp trong mẫu đúc và được chuyển thành mactenxit trong quá trình làm lạnh.