- Cỏc mỏc gang cú độ bền cao, σ b ≥ 300MPa, với nền peclit nhỏ mịn và grafit tấm rất nhỏ mịn qua biến tớnh cẩn thận như CЧ30, CЧ35 được dựng làm
2.5.2.5 Tạo thành cacbit
Trừ cỏc nguyờn tố Si, Ni, Al, Cu, Co khụng tạo thành được cacbit trong thộp (chỉ cú thể hũa tan vào sắt), cỏc nguyờn tố hợp kim cũn lại gồm Mn, Cr, Mo, W, Ti, Zr, Nb ngoài khả năng hũa tan vào sắt cũn cú thể kết hợp với cacbon thành cacbit.
Người ta nhận thấy rằng số điện tử của phõn lớp nd (3d, 4d, 5d) trong nguyờn tử của nguyờn tố nào càng bị thiếu thỡ nguyờn tố đú càng cú ỏi lực mạnh với cacbon và tất nhiờn là trong thộp (chủ yếu là sắt) chỉ nguyờn tố nào cú số điện tử của phõn lớp nd ớt hơn của Fe (là 6) thỡ mới cú khả năng tạo thành được cacbit.
Phự hợp với số thiếu hụt của điện tử, cỏc nguyờn tố tạo thành cacbit trong thộp theo thứ tự từ yếu đến mạnh như sau:
Fe (6), Mn (5), Cr (5), Mo (5), W (4), V (3), Ti (2), Zr (2), Nb (2) [số trong ngoặc là số điện tử trong phõn lớp nd], trong đú:
- Mn và Cr là cỏc nguyờn tố tạo thành cacbit trung bỡnh. - Mo và W là cỏc nguyờn tố tạo thành khỏ mạnh.
- V là nguyờn tố tạo thành cacbit mạnh.
- Ti, Zr, Nb là cỏc nguyờn tố tạo thành cacbit rất mạnh.
Khi đưa vào thộp cỏc nguyờn tố này, cacbon sẽ ưu tiờn kết hợp với cỏc nguyờn tố mạnh trước. Tựy theo nguyờn tố hợp kim (Me) đưa vào và hàm lượng của nú, trong thộp hợp kim cú cỏc pha cacbit sau.
Hỡnh 2.10 Ảnh hưởng của Mn (a) và Cr (b) đến cỏc vựng a và g trờn giản đồ Fe-C.
- Xờmentit hợp kim (Fe, Me)3C. Khi thộp chứa một lượng ớt (1 ữ 2)% cỏc nguyờn tố tạo cacbit trung bỡnh và khỏ mạnh là Mn, Cr, Mo, W chỳng hũa tan thay thế vị trớ cỏc nguyờn tử Fe trong xờmentit tạo nờn xờmentit hợp kim (Fe, Me)3C. Xờmentit hợp kim cú tớnh ổn định cao (khú phõn hủy, kết tụ khi nung) hơn xờmentit chỳt ớt. Nhiệt độ tụi cú tăng đụi chỳt.
- Cacbit với kiểu mạng phức tạp. Khi hợp kim húa đơn giản (chỉ bằng một nguyờn tố hợp kim) song với lượng lớn (> 10%) Cr hoặc Mn (cú dC / dMe > 0,59) chỳng tạo nờn với C loại cacbit với kiểu mạng phức tạp như: Cr7C3, C23C6, Mn3C. Cỏc đặc tớnh của cacbit này là:
+ Cú độ cứng cao (hơn xờmentit một chỳt).
+ Cú nhiệt độ chảy khụng cao lắm, trong khoảng (1550 ữ 1850)o
C (cao hơn xờmentit), nờn cú tớnh ổn định cao hơn. Nhiệt độ tụi của thộp phải cao hơn 1000o
C.
- Cacbit kiểu Me6C. Trong cỏc thộp chứa Cr với W hoặc Mo sẽ tạo nờn cacbit loại Me6C với kiểu mạng phức tạp, trong đú Me là cỏc nguyờn tố Cr, W, Mo và cả Fe. Loại cacbit này cũn khú hũa tan vào austenit hơn và ổn định hơn loại trờn. Nhiệt độ tụi của thộp trong khoảng (1200 ữ 1300)o
C.
- Cacbit với kiểu mạng đơn giản MeC (Me2C). Cỏc nguyờn tố tạo thành cacbit mạnh và rất mạnh là V, Ti, Zr, Nb khi đưa vào thộp với lượng ớt (0,1%) cũng cú khả năng liờn kết hết với cacbon thành cacbit như VC, TiC, ZrC, NbC, chỳng chớnh là pha xen kẽ với kiểu mạng đơn giản (vỡ dC/dMe < 0,59).