a) Đ5 thấm tôi; b) Giữa thép cacbon và thép hợp kim.
2.5.5Chuyển biến khi ram
Nói chung các nguyên tố hợp kim hòa tan trong mactenxit đều cản trở sự phân hóa của pha này khi ram hay nói cụ thể hơn là làm tăng các nhiệt độ chuyển biến khi ram. Sở dĩ như vậy là vì các nguyên tố hợp kim cản trở sự khuếch tán của cacbon. Đặc biệt W, Mo, Cr có ái lực khá mạnh với cacbon có xu hướng giữ cacbon lại trong mactenxit, do đó duy trì độ cứng cao ở nhiệt độ cao hơn. Ví dụ, sự tiết ra cacbit hợp kim ra khỏi mactenxit ở các nhiệt độ sau:
- Xêmentit Fe3C ở 2000C.
- Xêmentit hợp kim (Fe,Me)3C ở (250 ÷ 300)0C. - Cacbit crôm Cr7C3, Cr23C6 ở (400 ÷ 450)0
C. - Cacbit Fe3W3C loại Me6C ở (550 ÷ 600)0
(VC, TiC, ZrC, NbC không hòa tan khi nung nóng nên không tiết ra). Nhờ vậy dẫnđến các hiệu ứng sau:
- Nâng cao tính chịu nhiệt độ cao, tính bền nóng, tính cứng nóng.
- Do khuếch tán khó khăn cacbit tạo thành rất phân tán và nhỏ mịn, làm tăng độ cứng và tính chống mài mòn, được gọi là hóa cứng phân tán. Sự tăng độ cứng khi ram thép hợp kim ở nhiệt độ thích hợp làm cho austenit dư → mactenxit và cacbit tiết ra ở dạng phân tán, nhỏ mịn được gọi là độ cứng thứ hai.
- Cùng ram hay cùng làm việc ở một nhiệt độ, thép hợp kim bao giờ cũng có độ cứng, độ bền cao hơn. Điều này cũng có nghĩa để cùng đạt độ cứng độ bền như nhau, phải ram thép hợp kim ở nhiệt độ cao hơn nên khử bỏ được ứng suất bên trong nhiều hơn vì thế thép có thể bảo đảm độ dai tốt.
Tóm tắt các tác dụng tốt của nguyên tố hợp kim là: + Khi hòa tan vào dung dịch rắn:
• Ferit làm tăng xô lệch mạng gây hóa bền (cacbon cũng có tác dụng này song chỉ ở trạng thái tôi, sau khi ram bị giảm rất mạnh).
• Austenit làm tăng tính ổn định của austenit quá nguội, giảm Vt.h, tăng độ thấm tôi, thép tôi ít biến dạng và gãy vỡ hơn nhờ dùng dầu và các môi trường nguội chậm hơn.
+ Khi tạo thành cacbit hợp kim:
• Bản thân pha này cứng và chống mài mòn hơn xêmentit, khó hòa tan khi nung giữ cho hạt nhỏ.
• Khó tiết ra khỏi mactenxit hơn nên gây nên bền nóng và cứng nóng. • Khi ram được tiết ra dưới dạng phần tử nhỏ mịn, phân tán gây hóa bền.