Trong quâ trìn h gia công vă sử dụng, thĩp hợp kim thường bị một số khuyết tậ t ảnh hưởng xấu đến cơ tính. Câc khuyết tậ t thường gặp lă:
+ Thiín tích nhânh cđy:
Thĩp hợp kim cao chứa một lượng câc nguyín tố khâc nhau, khi lăm nguội từ trạ n g th âi lỏng, trước tiín sẽ kết tinh ra dung dịch rắn chứa ít cacbon vă nguyín tố hợp kim (có nhiệt độ nóng chảy bao nín kết tinh trước), 'ử au đó mới kết tinh ra dung dịch rắn giău cacbon vă nguyín tố hợp kim (nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nín k ết tinh sau) ở vùng giữa
câc nhânh cđy. Eio vậy, có sự khâc nhau về thănh phần hóa học giữa câc phần của nhânh cđy, được gọi thiín tích nhânh cđy. Lượng nguyín tố hợp kim căng cao, th iín tích nhânh cđy th ể hiện căng rõ.
Thỏi thĩp hợp kim bị thiín tích nhânh cđy khi đem cân sẽ tạo thănh tổ chức dạng thớ, lăm cho cơ tín h .k h â c nhau theo câc phương khâc nhau. M ặt khâc, thỏi lại dễ nứt khi căn, rỉn vì liín k ết giữa câc tinh thế’ nhânh cđy yếu, bản th đn nhânh cđy có tính dẻo thấp.
Để khắc phục thiín tích nhânh cđy, cần tiến hănh ủ khuếch tân thỏi đúc trước khi đem cân, rỉn. N hiệt độ ủ lă 1.050 -ỉ-1.100oC, thời gian dăi 8 -ỉ- 10 giờ. ủ khuếch tâ n lă ngun cơng n h iệt luyện giâ thănh cao, vì vậy, chỉ âp dạng khi thực sự cần th iết đối với câc thĩp hợp kim có u cầu cao về chất lượng.
Đốm trắng:
Đốm trắng lă câc vết nứt nhỏ có dạng lốm đốm trắng, thấy rõ trín m ặt gẫy của thĩp cân. Đốm trắn g lă dạng khuyết tậ t rấ t nguy hiểm, lă nguồn gốc phât sinh câc phâ hủy giịn; Nó chỉ xảy ra ở trong thỏi cân của câc thĩp hợp kim có độ thấm tơi cao họ Cr-Ni, Cr-Ni-W (Mo), không xảy ra ỏ thỏi đúc của mọi loại thĩp vă thỏi cân của thĩp cacbon, thĩp hợp kim ồstenit vă ferit.
Nguyín n h đn xảy ra đốm trắng lă hydro. Hydro trong khí quyển của lò luyện hòa ta n văo thĩp lỏpg vă cố định lại khi kết tinh thĩp. Độ hòa tan của hydro trong thĩp giảm dần khi hạ n h iệt độ, dậc biệt dưới 200°C; dộ hòa tan của hydro bị giảm đột ngột, do vậy hydro b ắt buộc phải th o ât ra. Trong thĩp cân, rỉn do m ật độ lớn (khơng cịn lỗ xốp lă nơi hydro có thể th o ât ra), khi tích tụ lại, âp suất hydro lớn đến mức có thể phâ hủy c ụ c b ộ , g đ y n ứ t thĩp. Ngoăi r a , d o c h u y ể n biến p h a Y -> CL
hoặc y —> M không ủồng đều về thời gian vă n h iệt độ, do giữa câc vừng của tin h thể có th ăn h phần hóa học khâc nhau, cũng gđy nín ứng suất * bín trong, góp phần tạù nín đốm trắng. Có thể vì vậy mă không thấy
xuất hiện đốm trắn g trong thĩp cacbon vă thĩp hợp kim thấp.
Để ngăn ngừa không tạo thănh đốm trắng, phải giảm bớt lượng hydro hòa tan trong thĩp lỏng bằng câch lăm khơ phối liệu, nhiín liệu vă chất trợ dung trước khi cho văo lò luyện. Đđy lă biện phâp ít tốn kĩm, mang lại hiệu quả tốt.
Giòn ram:
Đốỉ với thĩp cacbon, khi tâng nh iệt độ ram, độ dai va đập sẽ tăng vă đ ạt giâ trị lớn nhất ỏ khoảng n h iệt độ 600 * 650°c rồi giảm đi,
H.6.13a. Nhưng một số thĩp k ết cấu hợp kim, quan hệ giữa độ dai va đập vă nh iệt độ ram có thể có hai cực tiểu ứng với hai khoảng nhiệt độ, H.6.13b, tại đó độ dai của thĩp bị giđm dột ngột khi đo ở nhiệt độ thường, hiện tượng đó được gọi Ịă giòn ram.
14U0 0 100 200 300' 400 500 600 700 N hiệt độ raw , c a) Nguội nhanh / A í / / v / V . Nguội * chậm \ ■ 0 -100 200 300 400 500 600 700 Nhĩít độ ram. C b)
H ìn h 6.13. Quan hệ giữa độ dai va đập vă nhiệt độ ram a) của thĩp cacbon (0,40%C)
b) của thĩp hợp kim (0,30%C; 1,47% Cr; 3,4%Ni)
Loại giòn ram xuất hiện ở khoảng 280 T 350°c, ứng với cực tiểu thứ nhất, được gọi lă giòn ram loại I. Có th ể lă do khi ram ở nhiệt độ năy, cacbit dạng tđm tiết ra khpi mactenxit ở biín giới pha dẫn tới hóa
giịn, hoặc do ơstenit chuyển thănh mactenxit ram lă pha giòn hơn lăm độ dai va dập giảm đột ngột. Đđy lă dạng giịn ram khơng thuận nghịch, không khắc phục được. Câch tốt n h ất lă không ram ở nhiệt độ có xuất hiện giịn ram lọại I.
Loại giòn ram xuất hiện khi ram ở khoảng 500 + 600°c (thường gặp ở thĩp hợp kim họ Cr, Mn, Cr-Ni, Cr-Mn), sau khi ram lăm nguội chậm, ứng với cực tiểu thứ hai, H.6.13b, được gọí lă giòn ram loại II. Nếu sau khi ram, lăm nguội nhanh thi khồng xuất hiện giịn râm, song nếu sau dó lại tiến hănh ram lđu trong khoảng 500 -f- 600°c, tính giịn lại xuất hiện, vì vậy giịn ram năy mang tính thuận nghịch; Cũng giống như giòn ram loại ĩ, ngun nhđn của giịn râm loại II cũng chưa được xâc định rõ răng. Biện phâp ngăn ngừa giòn ram loại II lă lăin nguội nhanh sau khi ram cao. Với chi tiết lớn khó lăm nguội nhanh, phải dùng thĩp hợp kim hóa thím khoảng 1% w hay 0,5% Mo.