TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.7.3. Kết hợp hợp kim hóa và nhiệt luyện
Các nguyên tố hợp kim làm thay đổi các nhiệt độ chuyển biến khi nung nóng và làm nguội gang nên việc phối hợp hợp kim hoá và nhiệt luyện là biện pháp rất có hiệu quả để nâng cao cơ tính tổng hợp (độ bền, độ dẻo dai) của gang cầu (bảng 1.5).
Bảng 1.7. Tính chất cơ học, hàm lượng nguyên tố hợp kim và chế độ nhiệt luyện gang cầu hợp kim thấp [60].
Giới hạn bền,
MPa Giới hạn chảy0,2 %, MPa
Độ giãn dài,
% nguyên tố HK, %Hàm lượng nhiệt luyệnChế độ
1060 620 5 2,8Ni N950 1055 690 4,5 2,5Ni 0,8Cu N900 1040 665 5 0,8Ni N950 1030 670 4,5 2,5Ni 0,7Cu N900 865 505 7 1,55Ni N900 770 480 9 1,3Cu 1,0Ni NT675 760 490 10,5 1,6Ni 0,4Cu 0,5Mn CC 700 490 9,5 1,75Ni NT650 620 450 13 2,5Ni 0,8Cu NT675
550 440 20 2,5Ni 0,2Mo 0,5Cu Fu
580 450 20,5 2,0Ni 0,2Mo 0,5Cu Fu
690 500 10,5 1,75Ni 0,85Cu E740
725 485 10,5 1,75Ni 1,0Cu E720
Việc thường hóa (N) gang cầu đã hợp kim hoá Cu-Ni, Cu hoặc Ni cho phép gang đạt độ bền rất cao, đồng thời bảo đảm tính dẻo luôn nằm giới hạn trên của các tiêu chuẩn vì tổ chức peclit tạo ra rất mịn. Bằng cách này, đã tạo ra một họ hợp kim đúc mới.
Quá trình ram gang cầu sau khi thường hóa (NT) sẽ làm giảm độ bền của gang nhưng đồng thời lại làm tăng đáng kể độ dẻo dai.
Ủ ferit hoá (F) gang cầu hợp kim ở nhiệt độ thấp hơn vùng (α + γ + graphit) cho phép đạt độ dẻo cực đại, mà vẫn giữ được độ bền tương đối cao; trong khi ủ ferit hoá hai cấp (E) lại phối hợp cơ tính của gang cầu tốt hơn.
Ưu điểm chung của gang cầu là tuy độ dai va đập thấp hơn thép, nhưng có ngưỡng nhiệt độ giòn thấp hơn, nên ở nhiệt độ phòng độ chịu giòn và độ dai va đập cũng bằng và thậm chí còn tốt hơn thép.