KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2.1. Xác định vùng nhiệt độ tới hạn bằng giản đồ pha
Giản đồ pha của gang cầu nghiên cứu được xây dựng nhờ phần mềm Thermocalc. Xây dựng giản đồ pha của gang có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu xử lý nhiệt và chuyển biến pha. Nó cho thấy dễ dàng xác định các điểm và các đường tới hạn, qua đó xác định chính xác các thông số nhiệt luyện cho từng mác gang, thép. Với thành phần các nguyên tố của mác gang đã cho, giản đồ pha được xây dựng như trên hình 3.2:
Hình 3.2. Giản đồ pha theo thermocalc của gang cầu nghiên cứu
Trong điều kiện làm nguội chậm (cân bằng), do ảnh hưởng của Si và các nguyên tố hợp kim thấp, các điểm tới hạn của giản đồ như điểm C, E, S đều dịch chuyển sang phía trái và thấp hơn, tới mức không có vùng α ở nhiệt độ dưới 730 oC. Vùng chuyển biến cùng tích được mở rộng thành vùng ba pha (α+γ+graphít). Điều
đặc biệt ở đây là, nhiệt độ thấp hơn 730 oC còn xuất hiện vùng (α+graphít+Cu); có nghĩa là có lượng nhỏ Cu tiết ra từ γ.
Tuy nhiên, với hàm lượng của Cu trong mác gang nghiên cứu là khá thấp và điều kiện nguội thực tế là khá nhanh nên lượng Cu dư tiết ra không đáng kể. Do ảnh hưởng của thành phần đã chọn, hàm lượng C của một số điểm tới hạn giảm đi so với thành phần C ở giản đồ pha Fe-C thông dụng.
Bảng 3.3. Thành phần cacbon và nhiệt độ tại một số điểm tới hạn của
mác gang nghiên cứu
Giản đồ pha (hình 3.2) được xây dựng trong điều kiện làm nguội vô cùng chậm và được khống chế trong các điều kiện lý tưởng. Trong thực tế, tốc độ nguội không phải là vô cùng chậm và có nhiều yếu tố ảnh hưởng khác đến quá trình đông đặc và kết tinh của gang.
Dựa vào giản đồ Thermocalc hình 3.2, vùng nhiệt độ tới hạn ứng với tổ chức α+γ+graphit được xác định là từ 690 đến 790 oC.
Dựa theo giản đồ pha được xây dựng bởi V. Kilicli and M. Erdogan [4] (hình 1.4). Với thành phần là 3,5 %C thì sự sai khác về thành phần so với mác gang nghiên cứu là 3,62 %C thì chênh lệch không nhiều.
Cũng theo giản đồ pha, nhận thấy khoảng nhiệt độ vùng tới hạn của mác gang với thành phần cacbon là 3,62 % là từ ≈ 740 đến gần 820 oC. Tại vùng nhiệt độ đó gang sẽ có tổ chức (α + γ + graphit).
Hình 1.4. Giản đồ pha xây dựng bằng thực nghiệm của mác gang cầu