- nhiệt luyện nhiệt độ cao (a) và nhiệt độ
a. Nguyên nhân và tác hạ
Nguyên nhân gây ra nứt và biến dạng là do ứng suất bên trong (ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức) mà chủ yếu là do làm nguội nhanh khi tôi. Nếu ứng suất bên trong vượt quá giới hạn bền, thép bị nứt, đó là dạng hỏng không thể chữa được. Nếu ứng suất bên trong chỉ vượt quá giới hạn chảy, thép bị biến dạng, cong vênh. Nói chung khó tránh khỏi được điều này, song nếu độ biến dạng, cong vênh nhỏ hơn giới hạn cho phép thì vẫn không có hại.
b.Ngăn ngừa
Ngăn ngừa, đề phòng khuyết tật này bằng cách tận lượng giảm ứng suất
bên trong:
- Nung nóng và đặc biệt là làm nguội với tốc độ hợp lý để đạt độ cứng yêu cầu, không nên dùng tốc độ nguội quá cao một cách không cần thiết.
- Nung nóng các trục dài ở thể treo để tránh cong.
- Khi làm nguội phải theo đúng các quy tắc như: nhúng thẳng đứng, phần
dày xuống trước...
- Nên tận lượng dùng tôi phân cấp, hạ nhiệt trước khi tôi. - Với các vật mỏng phải tôi trong khuôn ép.
c.Khắc phục
Khi biến dạng, cong vênh với một số dạng chi tiết như trục dài, tấm có thể đem nắn, ép nóng hoặc nguội. Còn khi bị nứt thì không sửa được.
4.6.2.ôxy hóa và thoát cacbon
ôxy hóa là hiện tượng tạo nên vảy ôxyt sắt (sắt kết hợp với ôxy), còn thoát cacbon - mất cacbon ở bề mặt (ví dụ do cacbon kết hợp với ôxy).
a. Nguyên nhân và tác hại
Nguyên nhân là do trong môi trường nung có chứa các thành phần gây ôxy hóa Fe và C; đó là ôxy, CO2, hơi nước... chúng có trong không khí và đi vào khí quyển của lò nung. Thoát cacbon dễ xảy ra hơn là ôxy hóa, khi ôxy hóa thường đi
kèm với thoát cacbon.
Tác hại của ôxy hóa là ở chỗ khi tạo nên vảy ôxyt sắt FeO, lớp vảy ngày một dày lên, vỡ rồi bong ra, rồi lại tạo nên lớp mới... làm hụt kích thước, xấu bề mặt sản phẩm. Còn thoát cacbon khó nhận thấy bằng mắt song sẽ làm giảm độ cứng khi khi tôi. Vấn đề là ở chỗ chiều sâu lớp khuyết tật này lớn hay nhỏ hơn lượng dư gia công: khi nhỏ hơn thì không cần để ý vì nó sẽ bị bóc đi khi gia công cắt; còn khi lớn hơn thì không cho phép, ví dụ, khi tôi, lượng dư để mài rất nhỏ, một số trường hợp không để được lượng dư như mặt răng.
b.Ngăn ngừa
Ngăn ngừa tốt nhất là nung nóng trong khí quyển không có tác dụng ôxy hóa và thoát cacbon, đây cũng là một chỉ tiêu đánh giá trình độ nhiệt luyện. Để thay thế các lò thông thường với khí quyển lò là không khí hay sản phẩm cháy (lò đốt than, dầu...) người ta sử dụng các lò nung bằng điện có các khí quyển đặc biệt như sau.
- Khí quyển bảo vệ hay khí quyển có kiểm soát, khống chế là loại khí chế biến từ khí (hơi) đốt thiên nhiên, trong đó có các thành phần khí (ôxy hóa / hoàn nguyên) đối lập nhau: CO2/CO, H2O/H2, H2/CH4 với tỷ lệ hợp lý để đi đến trung hòa tác dụng của nhau, kết quả là bề mặt được bảo vệ. Loại khí này rẻ, được dùng khá phổ biến ở các nước, nhưng hỗn hợp khí đưa vào lò là khác nhau cho các loại thép khác nhau và không dùng được cho thép crôm cao.
- Khí quyển trung tính như nitơ tinh khiết (khi chứa một lượng nhỏ ôxy
cũng đủ gây ra ôxy hóa). Tốt nhất là dùng acgông (Ar), nhưng đắt. Loại khí quyển này chỉ dùng trong phòng thí nghiệm.
- Nung trong lò chân không 10-2ữ 10-4
mmHg có khả năng chống ôxy hóa và thoát cacbon một cách tuyệt đối cho mọi thép và hợp kim. Hiện đang được áp
dụng rộng r∙i ở các nước công nghiệp.
Trong hoàn cảnh không có các loại khí và lò trên (với kết cấu đặc biệt và độ kín với mức độ khác nhau) có thể áp dụng:
+ Rải than hoa trên đáy lò hay cho chi tiết vào hộp phủ than. Cách này vừa làm giảm tuổi thọ lò vừa kéo dài thời gian nung.
+ Lò muối được khử ôxy triệt để bằng than, ferô silic. Cách này chỉ áp dụng được cho chi tiết nhỏ, năng suất thấp. Được áp dụng rộng r∙i khi tôi dao cắt.
c.Khắc phục
Khi đ∙ xảy ra rất khó khắc phục. Khi thoát cacbon có thể dùng cách thấm cacbon lại song sẽ làm tăng biến dạng.
4.6.3.Độ cứng không đạt
Là loại khuyết tật mà độ cứng có giá trị không phù hợp (cao hoặc thấp hơn) với giá trị quy định cho mỗi thành phần cacbon và phương pháp nhiệt luyện.