- Rốn luyện tớnh kỷ luật, kiờn trỡ,cẩn thận nghiờm tỳc, chủ động và tớch cực sỏng tạo trong học tập.
Hỡnh 5-10: Sơ đồ đường cong làm nguội của cỏc phương phỏp tụ
2. Tụi trong hai mụi trường: (b)
- sau khi nung núng và giữ nhiệt, nhỳng chi tiết vào mụi trường nguội nhanh( nước) khi nhiệt độ chi tiết cũn khoảng 300oc nhấc ra và nhỳng vào mụi trường nguội chậm( dầu), để nguội đến nhiệt độ thường.
- ưu điểm: làm nguội nhanh thộp ở to> 300oc, làm nguội chậm thộp ở to< 300oc.
- nhược điểm: khú xỏc định được thời điểm chuyển mụi trường làm nguội. theo kinh nghiệm, thời gian làm nguội trong nước từ 2 3 giõy cho 10mm đường kớnh hay chiều dầy.
- ứng dụng: tụi thộp hợp kim và thộp cú c> 0,65%.
3. Tụi phõn cấp:(c)
- sau khi nung núng, giữ nhiệt, nhỳng chi tiết vào dung dịch muối núng chảy cú to = 300oc trong thời gian ngắn để nhiệt độ trong lừi và bề mặt chi tiết bằng nhiệt độ mụi trường muối, nhấc ra làm nguội ngoài khụng khớ.
- ứng dụng: tụi cỏc dụng cụ cắt như: dũa, tarụ, bàn ren, mũi dao cú tiết diện nhỏ( đường kớnh hay chiều dầy 10 30mm).
4. Tụi đẳng nhiệt:(d)
Thao tỏc tương tự như tụi phõn cấp, nhưng thời gian giữ nhiệt lõu để ụstenit chuyển biến trong dung dịch muối núng chảy, sau đú làm nguội ngoài khụng khớ. tổ chức thu được là bainit.
sau khi tụi đẳng nhiệt khụng cần ram.
ghi chỳ: (a) tụi trong mộtmụi trường, (b) tụi trong hai mụi trường, (c) tụi phõn cấp, (d) tụi đẳng nhiệt.
Bảng 4.6.3. cỏc muối để tụi phõn cấp và tụi đẳng nhiệt
Thành phần muối nhiệt độ chỏy hoàn toàn, oc nhiệt độ sử dụng, oc
nano3 310 400 - 500
50% NaNO3+ 50% KNO3 220 300 - 400
50% NaNO3+ 50% KNO2 150 160 - 300
20% NaOH+ 80% KOH 140 160 - 300
Tụi bề mặt:
- Là phương phỏp tụi mà chỉ cú lớp bề mặt của vật được tụi cứng, cũn lừi khụng được tụi. dựng để tụi cỏc chi tiết yờu cầu bề mặt cú độ cứng cao, chống mài mũn tốt, cũn lừi cú độ cứng thấp, vẫn dẻo dai để chịu uốn, chịu xoắn và chịu va đập.
- Nguyờn lý nung núng: phải nung với tốc độ nhanh để tạo nờn sự chờnh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và lừi. cú hai cỏch tiến hành:
+ Tụi bề mặt bằng ngọn lửa ụxy – axờtylen( O2 + C2H2): dựng ngọn lửa của mỏ đốt bằng hỗn hợp khớ ụxy –axờtylen nung núng thật nhanh một lớp bề mặt của chi tiết đến nhiệt độ tụi rồi phun nước làm nguội. phương phỏp này cú ưu điểm là đơn giản nhưng hạn chế là chất lượng thấp, thường dựng trong sản xuất đơn chiếc.
+ Tụi bề mặt bằng dũng điện cao tần( tụi cao tần): cho dũng điện xoay chiều tần số cao( hàng nghỡn đến hàng chục vạn hec( 5.000 1.000.000 hz) chạy qua vựng cảm
ứng, bờn trong cú đặt chi tiết cần tụi. do hiện tượng cảm ứng điện tớch ở lớp bề mặt chi tiết cú dũng điện cao tần chạy qua làm cho lớp bề mặt chi tiết được nung núng rất nhanh đến nhiệt độ tụi, sau đú phun nước làm nguội nhanh. phương phỏp này cú ưu điểm năng suất cao, chất lượng tốt. tuy nhiờn thiết bị đắt tiền nờn thường dựng trong sản xuất hàng loạt.
Tụi bộ phận:
Là phương phỏp tụi mà chỉ cú phần làm việc cần cú độ cứng và tớnh chống mài mũn cao thỡ tiến hành tụi, cũn cỏc phần khỏc khụng tụi. tụi bộ phận thường tiến hành với quỏ trỡnh tự ram tiếp theo nờn cũn gọi là tụi tự ram.
Tụi tự ram:
Là phương phỏp chỉ cần một lần nung chi tiết cú thể thực hiện được cả hai cụng việc là tụi và ram.
- Cỏch tiến hành: nung toàn bộ chi tiết đến nhiệt độ tụi, giữ nhiệt một thời gian cần thiết rồi nhỳng phần cần tụi vào mụi trường tụi trong thời gian nhất định đủ để chuyển biến thành mactenit. khi nhiệt độ phần khụng tụi cũn khoảng 300 400oc thỡ nhấc chi tiết ra khụng khớ để nhiệt phần khụng tụi truyền xuống nung núng phần đó tụi. do đú, chi tiết được ram ngay. việc xỏc định nhiệt độ ram để đạt được độ cứng theo yờu cầu thường dựa theo sự chuyển màu của chi tiết.
Bảng 4.6.4. quan hệ giữa nhiệt độ ram và màu sắc ụxit
Nhiệt độ (oc) màu ram chiều dầy lớp ụxit(m) độ cứng đạt được (hrc)
220 vàng tươi 0,045 58 - 55 230 vàng rơm 240 vàng đậm 255 nõu 0,05 54 - 45 265 đỏ nõu 275 đỏ thắm 0,065 44 -35 285 tớm 300 xanh biển 0,07 34 - 25 315 xanh nhạt 5.1.6.4. Ram thộp: 1) Định nghĩa:
ram thộp bao gồm quỏ trỡnh nung núng thộp đó tụi đến to< Ac1, giữ nhiệt sau đú làm nguội chậm.
2) Mục đớch:
- giảm hoặc khử ứng suất, giảm tớnh dũn của thộp sau khi đó tụi.
- biến tổ chức maxtenit thành cỏc tổ chức khỏc cú độ dẻo dai cao hơn nhưng độ cứng, độ bền vẫn phự hợp với điều kiện làm việc của chi tiết.
3) Quỏ trỡnh chuyển biến tổ chức khi ram:
1. Giai đoạn 1 (to< 200oc):
- to< 80oc: trong thộp chưa cú chuyển biến tổ chức
2. Giai đoạn 2 (to = 200 260oc): - M tiết ra C gọi là Mram
- ụ chuyển biến thành Mram
- C kết hợp Fe tạo thành cacbit sắt
3. Giai đoạn 3 (to = 300 450oc): - M tiếp tục tiết ra c F
- được giàu thờm c xờ cuối giai đoạn 3 tổ chức của thộp hỗn hợp của F và xờ gọi là Tram
4. giai đoạn 4 (to = 500 700oc):
Trong thộp khụng cú sự chuyển biến tổ chức nào nữa, nhiệt độ ram càng cao thỡ tổ chức hạt càng thụ, to. cụ thể: - to = 500 650oc: xram - to = 650 700oc: pram 4) Ram và phương phỏp ram: 1. Ram thấp: - to = 150 250oc - Tổ chức: Mram
- Tớnh chất: giảm ứng suất, giảm tớnh dũn, độ cứng giảm từ 1 3 HRC( cũn khoảng 58
62 HRC), chịu mài mũn tốt.
- Cụng dụng: ram cỏc chi tiết, dụng cụ yờu cầu cú độ cứng cao, chịu mài mũn tốt như: ổ lăn, dụng cụ cắt, dụng cụ đo.
2. Ram trung bỡnh:
- to = 300 450oc - Tổ chức: Tram
- Tớnh chất: ứng suất hầu như khử hoàn toàn, độ cứnggiảm mạnh nhưng vẫn cũn cao ( khoảng 40 45 HRC), cú độ dẻo dai và giới hạn đàn hồi đạt giỏ trị cao nhất.
- Cụng dụng: ram cỏc chi tiết yờu cầu cú độ đàn hồi cao, chịu va đập tốt như: lũ xo, nhớp....
3. Ram cao: - to = 500 650oc - Tổ chức: Xram
-T chất: ứng suất khử hoàn toàn, độ cứng giảm mạnh( cũn khoảng 25 35 HRC), cú cơ tớnh tổng hợp cao.
- Cụng dụng: ram cỏc chi tiết cần độ dẻo và cú cơ tớnh tổng hợp cao như: bỏnh răng, trục truyền...
( tụi kết hợp với ram cao gọi là tụi điều hoà chất lượng hoặc tụi cải thiện)
Cỏc dạng sai hỏng thường gặp khi nhiệt luyện:
1. Biến dạng và nứt:
Nguyờn nhõn: do ứng suất khi sinh ra nung núng hoặc làm nguội quỏ nhanh
+ Nếu ứng suất > b: nứt hoặc vỡ
+ Nếu ứng suất > c: biến dạng, cong vờnh
Khắc phục: tiến hành uốn hoặc nắn( trước đú phải ủ hoặc thường hoỏ). 2. ễxy hoỏ, thoỏt cacbon:
Nguyờn nhõn:
+ Nhiệt độ nung quỏ cao so với quy định
+ Xỏc định nhầm mỏc thộp nờn tớnh toỏn to nung sai + Mụi trường nungchứa nhiều khớ ụxy
Ngăn ngừa:
+ Xỏc định tonung đỳng với mỏc thộp
+ Khử bớt ụxy trong mụi trường nung
+ Bảo vệ bề mặt chi tiết khi nung
Khắc phục: tiến hành thường hoỏ, thấm cacbon và tụi lại
3. Độ cứng khụng đạt yờu cầu:
Nguyờn nhõn:
+ Tốc độ làm nguội khụng đỳng
+ Xỏc định nhầm mỏc thộp
+ Nhiệt độ nung quỏ thấp so với quy định
Ngăn ngừa:
+ Xỏc định tonung đỳng với mỏc thộp
+ đảm bảo tốc độ làm nguội theo đỳng quy định
khắc phục: tiến hành tụi lại, nhưng trước khi tụi phải ủ hoặc thường hoỏ.
4. Thộp dũn:
nguyờn nhõn: nhiệt độ nung quỏ cao làm cho hạt ụ thụ, to
ngăn ngừa: nung núng đỳng nhiệt độ theo quy định
khắc phục: ủ làm cho hạt thộp nhỏ mịn sau đú tiến hành tụi lại.
Quy trỡnh nhiệt luyện cỏc chi tiết đơn giản:
Bài tập 1:
Một phụi rốn vật liệu là thộp 45 bị biến cứng bề mặt, cần nhiệt luyện để cải thiện tớnh gia cụng cắt gọt. hóy:
a) chọn mục đớch và phương phỏp nhiệt luyện b) nờu trỡnh tự cỏc bước tiến hành
c) nờu quỏ trỡnh chuyển biến tổ chức khi nung núng và làm nguội
giải: a) mục đớch:
phụi rốn bị biến cứng bề mặt khú khăn cho quỏ trỡnh cắt gọt, gõy rung động hệ thống cụng nghệ khi cắt gọt, dẫn đến sai số gia cụng, do đú trước khi gia cụng cơ cần làm giảm độ cứng của phụi để dễ cắt gọt. từ mục đớch đú chọn phương phỏp ủ hoàn toàn( vỡ thộp cú c = 0,45%).