- Trình bày được định nghĩa và mục đích của tơi thép;
4 .3 Chọn nhiệt độ tôi thép
Như ở trên đã trình bày, khi tơi thép ít nhất phải nung quá nhiệt độ AC1,
tuy nhiên thép với hàm lượng cacbon khác nhau, cách xác định nhiệt độ tơi cũng khác nhau. Đối với thép có tổ chức tế vi phù hợp với giản đồ trạng thái Fe- C,
xác định nhiệt độ tôi theo các điểm tới hạn của nó. (Hình 3.10 ).
4.3.1. Đối với thép cùng tích và thép trước cùng tích (C ≤ 0,8%)
Nhiệt độ tôi lấy cao hơn AC3, tức là nung thép đến trạng thái hồn tồn là auxtenit. Cách tơi này gọi là tơi hồn tồn.
t0 = AC3 + (30 ÷ 50)0
C
Nhưvậy nhiệt độ tơi của thép phụ thuộc hồn tồn vào điểm AC3. Lượng cacbon
tăng lên từ (0,1÷ 0,8)%, nhiệt độ tơi giảm đi.
4.3.2. Với thép sau cùng tích (C >0,8%) N hi ệ t độ ( 0 C) 0, 4 0, 8 1, 2 1,6 800 P + XêII (30 ÷ 50)0C 700 600 900 500 2,0 1147 % C
Hình 3.10: khoảng nhiệt độ tơi cho thép cacbon
F + Ơ
Giới hạn nhiệt độ tơi
Ơ + XêII Ô G A1(727) E V p P + F
Nhiệt độ tôi lấy cao hơn AC1 nhưng thấp hơn ACm, tức là nung tới trạng thái khơng hồn tồn là auxtenit: (auxtenit + XêmentitII), cách tơi này gọi là tơi khơng hồn toàn.
t0 = AC1+ (30 ÷ 50)
Do vậy chúng đều có nhiệt độ tơi giống nhau (760 ÷ 780)0C, không phụ thuộc vào thành phần cacbon. Lý do chọn nhiệt độ tơi như vậy được giải thích như sau:
Với thép trước cùng tích khơng thể tơi khơng hồn tồn (tức nung cao hơn AC1 nhưng thấp hơn AC3) vì ở trạng thái nung nóng thép có tổ chức ferit + auxtenit và khi làm nguội nhanh, ngồi mactenxit vẫn cịn ferit, ferit là pha mềm nên độ cứng của thép tôi không đạt giá trị cao nhất, tạo ra điểm mềm khơng có
lợi cho độ bền và tính chống mài mịn. Khi tơi hồn tồn (t0
> A3), tất cả ferit hòa tan vào auxtenit, do vậy sau khi tơi tổ chức của thép chỉ có mactenxit, độ cứng sẽ đạt được giá trị cao nhất;
Với thép sau cùng tích khơng thể tiến hành tơi hồn tồn (tức nung thép cao hơn ACm), bởi vì thép này có thành phần cacbon cao ( C > 0,8%), khi nung quá Acm tất cả XêmentitII hồ tan vào auxtenit làm cho pha này có lượng cacbon
cao (bằng lượng cacbon của thép), khi làm nguội nhanh được mactenxit với hàm lượng cacbon cao, thể tích riêng lớn và do đó cịn lại nhiều auxtenit dư. Như vậy mactenxit trong cách tơi này có độ cứng cao nhất, nhưng độ cứng chung của thép tơi gồm( mactenxit+ auxtenit dư). Lại có độ cứng thấp hơn khá nhiều. Cách tôi như vậy không đạt yêu cầu về độ cứng. Mặt khác nung thép quá ACm, tức phải nung thép ở nhiệt độ cao (đường SE dốc hơn GS) sẽ làm hạt auxtenit lớn (gây thép dịn), oxy hố và thốt cacbon ở bề mặt. Khi tơi khơng hồn tồn, thép này có tổ chức auxtenit với hàm lượng cacbon khoảng 0,85% và XêmentitII, khi
làm nguội được (mactenxit + XêmentitII + auxtenit dư), có độ cứng chung cao
nhất khoảng (62 ÷ 65) HRC. Ở đây tổ chức XêmentitII có độ cứng cao hơn
mactenxit chút ít, hơn nữa XêmentitII chưa hòa tan hết vào auxtenit, nên tồn tại ở dạng hạt nhỏ phân bố đều lại làm tăng tính chống mài mịn;
Nhiệt độ tơi ảnh hưởng rất nhạy đến chất lượng của thép tơi. Ví dụ nhiệt độ tôi thấp sẽ làm thép không đạt độ cứng (như thép trước cùng tích tơi dưới nhiệt độ AC3), nhiệt độ tôi q cao làm hạt lớn thép sẽ giịn thốt cacbon ở bề mặt . Vì vậy phải kiểm tra chặt chẽ nhiệt độ nung nóng khi tơi;
Đối với thép hợp kim thấp (tổng lượng các nguyên tố hợp kim khoảng từ (1% ÷ 2%) có tổ chức tế vi về cơ bản phù hợp với giản đồ trạng thái Fe- C, nên cách xác địnhnhiệt độ tôi như thép cacbon tương đương;
Đối với thép hợp kim trung bình và cao (tổng lượng các nguyên tố hợp kim > 5%) có tổ chức tế vi khơng phù hợp với giản đồ trạng thái Fe – C, các điểm tới hạn, các đường trên giản đồ thay đổi khá nhiều do tác dụng của nguyên tố hợp kim, nên nhiệt độ tôi không thể lấy như thép cacbon. Nhiệt độ tơi của các loại thép đó phải tra ở sổ tay nhiệt luyện.