KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.3.1. Nhiệt độ và thời gian austenit hóa
Quá trình austenit hóa là chuyển biến khuếch tán, từ hai pha có nồng độ cacbon rất khác nhau (α và xementit) thành một pha có nồng độ C đồng nhất (pha γ). Vì nồng độ C trong ferit rất thấp, cacbon phải khuếch tán từ vùng có nồng độ cao (xementit) sang vùng có nồng độ thấp (pha α), nên thời gian khuếch tán tương đối dài. Mặt khác, hệ số khuếch tán của C trong sắt α rất nhỏ, cho nên cần nung gang lên nhiệt độ cao để nâng cao hệ số khuếch tán của các nguyên tử C. Chuyển biến austenit hóa phụ thuộc và mấy yếu tố sau đây:
- Tổ chức ban đầu: peclit càng mịn, biên giới giữa ferit và xementit càng tăng, càng có nhiều vị trí tạo mầm của austenit. Kết quả là, tốc độ tạo mầm tăng lên, rút ngắn khoảng cách khuếch tán.
- Các nguyên tố hợp kim: Về nguyên tắc, các nguyên tố tạo thành cacbit sẽ làm chậm tốc độ chuyển biến peclit thành austenit. Các nguyên tố không tạo cacbit sẽ thúc đẩy quá trình chuyển biến. Ngoài ra, các nguyên tố hợp kim nói chung, đều làm giảm tốc độ khuếch tán của C, trong khi đó, tốc độ phát triển các mầm austenit lại phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán của C.
- Quá trình austenit hóa vật đúc gang cầu còn phụ thuộc vào chiều dày thành vật đúc, hình dạng, phân bố và kích thước graphit, tổ chức và sự thiên tích các nguyên tố trong nền kim loại ở trạng thái đúc. Do vậy, việc nghiên cứu quá trình austenit hóa gang cầu là vấn đề rất phức tạp, đặc biệt là quá trình chế tạo gang cầu chất lượng cao, như gang cầu ausferit.
Kết hợp từ phần tổng quan, dựa theo giản đồ pha hình 3.2; hình 1.4 và hình 3.3 đã có thể lựa chọn nhiệt độ austenit hóa cho gang nằm trong khoảng 870; 900 và 930 oC.