C i= Vα α + Vγ γ (2.2) Trong đó:
870 oC 900oC 930 oC
3.5.3. Xác định cửa sổ của quá trình
Trong quá trình chế tạo ra gang cầu ADI nền đa pha, sau giai đoạn austenit hóa và ủ ở vùng 3 pha đề tạo ferit trước cùng tích, giai đoạn tiếp theo là quá trình hình thành tổ chức ausferit khi gang được tôi đẳng nhiệt ở nhiệt độ thấp. Phản ứng giai đoạn I là phản ứng tiết pha: γ → kim ferit + γHC . Kết thúc phản ứng giai đoạn I là thời điểm austenit giàu cacbon rất ổn định. Phản ứng giai đoạn II là chuyển biến austenit cacbon cao (γHC) thành ferit hình kim và xementit. Nó xảy ra khi kéo dài thời gian tôi đẳng nhiệt vượt quá một giới hạn nào đó.
“Cửa sổ” của quá trình là miền thời gian và nhiệt độ chuyển biến đẳng nhiệt để tạo ra gang cầu ADI có tổ chức nền chủ yếu là ausferit cho cơ tính tổng hợp cao nhất. “Cửa sổ” quá trình chính là khoảng thời gian kể từ khi kết thúc phản ứng giai đoạn I cho đến khi bắt đầu phản ứng của giai đoạn II.
Nếu kéo dài thời gian giữ đẳng nhiệt vượt quá vùng cửa sổ, thì xảy ra phản ứng giai đoạn II không mong muốn, đó là γHC → ferit + cacbit-ε (được gọi là tổ chức bainit).
Việc xác định vùng cửa số của quá trình chế tạo gang cầu ADI là vấn đề rất quan trọng, nó sẽ quyết định đến cơ tính (cơ tính tổng hợp tốt) và giá thành của chi tiết (thời gian nhiệt luyện hợp lý) khi được chế tạo bằng vật liệu gang cầu ADI.
“Cửa sổ” của quá trình thông thường được xác định bằng phương pháp đo giãn nở trong môi trường giữ đẳng nhiệt. Nguyên lý của phương pháp là, trong thời gian xảy ra phản ứng giai đoạn I, kích thước mẫu luôn tăng do có sự chuyển biến pha. Kết thúc giai đoạn I và trong vùng cửa sổ, không có chuyển biến pha, kích
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Tỷ phầ n pha , %
Thời gian tôi đẳng nhiệt, phút
F M Af