Khác với khuôn rèn, các khuôn chồn ép nóng (ép chảy) có kích th!ớc bé hơn nh!ng lại chịu nhiệt độ cao hơn (do phải tiếp súc lâu với phôi), chịu áp suất cao nh!ng tải trọng va đập nhỏ.
Để bảo đảm tính cứng nóng khá cao (bề mặt khuôn có thể bị nung nóng tới 600 ữ 700oC) phải dùng loại thép có đặc tính gần nh! thép gió, đó là loại đ!ợc hợp kim hóa cao (~ ∀0%) bằng Cr + W và có khoảng 0,30 ữ 0,40%C (ở đây không cần tới 0,50%C nh! trên mà vẫn có hóa bền t!ơng đ!ơng vì thép có l!ợng nguyên tố hợp kim cao hơn), ngoài ra có thể có thêm vanađi (∀%) để nâng cao tính chống mài mòn và giúp duy trì hạt nhỏ và môlipđen (∀%) để cải thiện hơn nữa tính thấm
tôi.
Các mác thép th!ờng dùng là 30Cr2W8V và 40Cr5W2VSi. Chúng đ!ợc tôi ở nhiệt độ cao (gần ∀∀00oC) để hòa tan một l!ợng lớn cacbit hợp kim vào austenit và do đó sau khi tôi đ!ợc mactenxit hợp kim hóa cao cho tính cứng nóng cao, hạt nhỏ bảo đảm độ dai tốt. Khi ram ở nhiệt độ thích hợp các mác này cũng cho độ cứng thứ hai nh! thép gió, song để bảo đảm độ dai tốt và độ cứng yêu cầu chúng đ!ợc ram ở 600 ữ 650oC để đạt tổ chức trôxtit ram với độ cứng HRC biến động
trong khoảng 40 ữ50.
Để nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn cho bề mặt khuôn ép chảy, sau khi tôi + ram 600 ữ 650oC nh! trên, khuôn còn đ!ợc thấm cacbon - nitơ ở nhiệt độ thấp (bằng Tenifer hay thấm xyanua) ở 500 ữ 600oC (thấp hơn nhiệt độ ram để không làm xấu độ bền, độ cứng chung của khuôn), tạo nên lớp bề mặt cứng HRC trên d!ới 65 chống mài mòn rất cao, còn lõi vẫn có độ cứng bảo đảm: HRC
40 ữ50.
Bảng 5.9 trình bày thành phần hóa học của các mác thép trên theo TCVN,
ΓOCT, AISI và JIS.
5.5. Thép hợp kim đặc biệt (có tính chất vật lý - hóa học đặc biệt) 5.5.1.Đặc điểm chung và phân loại 5.5.1.Đặc điểm chung và phân loại
Đúng nh! tên gọi đầy đủ, loại thép này có những đặc tính sử dụng khác lạ, ít gặp (do sử dụng với khối l!ợng không lớn) nh!ng có ý nghĩa quyết định, không thể thiếu trong một số lĩnh vực kỹ thuật, chúng có những đặc điểm chung nh! sau.
- Về thành phần cacbon, phần lớn loại thép này có cacbon rất thấp (< 0,∀0
ữ 0,∀5%) thậm chí yêu cầu không còn cacbon (lúc đó không phải là thép mà chỉ là hợp kim sắt), cũng có thép ng!ợc lại yêu cầu cacbon rất cao (> ∀,00%), rất ít
- Về thành phần hợp kim, phần lớn loại thép này thuộc loại hợp kim hóa cao (> ∀0%) hay rất cao (> 20%) song th!ờng chỉ dùng một (hợp kim hóa đơn giản nh! crôm hoặc silic) hay hai nguyên tố hợp kim chủ yếu (nh! crôm - niken). - Về tổ chức tế vi, phần lớn loại này có tổ chức khác hẳn, do hợp kim hóa cao có thể có tổ chức austenit, ferit, mactenxit ở trạng thái cung cấp.
Do thành phần và tổ chức nh! vậy, loại thép này có những nhóm thép với các đặc tính cơ, lý, hóa khác nhau:
+ có tính chống mài mòn đặc biệt cao, + có tính chất điện - điện từ đặc biệt, + làm việc ở nhiệt độ cao,
+ có tính gi#n nở nhiệt hay đàn hồi đặc biệt...
Trong mục này chỉ khảo sát các thép đ!ợc sử dụng t!ơng đối rộng r#i trong sản xuất cơ khí.
5.5.2.Thép không gỉ
Thép không gỉ (hay ở ta còn gọi là inôc hay inox, xuất phát từ tiếng Pháp
inoxydable với nghĩa không bị ôxy hóa, không bị gỉ) là loại thép có tính chống ăn mòn cao trong các môi tr!ờng ăn mòn mạnh nh! axit các loại nên có ý nghĩa rất lớn trong công nghiệp hóa học (sản xuất axit, phân bón, hóa dầu) và thực phẩm. Ngoài ra do nó hoàn toàn ổn định trong khí quyển nên cũng đ!ợc dùng rộng r#i làm hàng tiêu dùng (vỏ đồng hồ đeo tay, kẹp tóc...), đồ gia dụng (xoong, nồi, bếp...) và trang trí trong xây dựng (cửa, cột, mái...).
Nh! đ# biết các thép cacbon và hợp kim thông th!ờng đ# học rất dễ bị gỉ trong khí quyển, bị ăn mòn nhanh trong muối, badơ, đặc biệt trong axit. Vậy tr!ớc tiên h#y xét nguyên nhân gây ăn mòn để từ đó tìm ra nguyên lý cho loại thép không gỉ.