CẤU TẠO HỢP KIM VÀ GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁ
7.2.6.2. Các phương pháp tôi thông thường
* Tôi một môi trường:
- Định nghĩa: Là quá trình tôi mà chi tiết chỉ được làm nguội trong một môi trường duy nhất (đường (1))
- Đặc điểm:
+) Đơn giản, dễ thao tác
+) Không hạn chế được tốc độ nguội khi có chuyển biến M do đó chi tiết dễ bị biến dạng và nứt
- Phạm vi áp dụng: Do các đặc điểm trên mà tôi một môi trường chỉ áp dụng cho các chi tiết không quan trọng, kết cấu đơn giản.
* Tôi 2 môi trường:
- Định nghĩa: Là quá trình tôi mà chi tiết được làm nguộ trong 2 môi trường có tốc độ nguội khác nhau. Môi trường 2 có tốc độ nguội chậm hơn môi trường 1 (đường (2))
- Đặc điểm:
+) Lợi dụng được ưu điểm của 2 môi trường tôi. Lúc đầu khi còn ở nhiệt độ cao, thép được làm nguội ở môi trường có tốc độ nguội mạnh, su đó khi gần đến nhiệt độ chuyển biến M thép được chuyển sang làm nguội trong môi trường có tốc độ nguội bé hơn. Chuyển biến M xảy ra trong môi trường nguội chậm nên giảm bớt ứng suất bên trong, ít nứt. Đây là cách tôi thích hợp cho thép cacbon (đặc biệt cho thép cacbon cao) vừa bảo đảm đạt độ cứng, vừa ít xảy ra biến dạng, nứt.
+) Khó xác định được thời điểm chuyển chi tiết từ môi trường một sang môi trường hai. Thời điểm chuyển môi trường tốt nhất là khi thép có nhiệt độ cao hơn Ms khoảng 1000C. Nếu chuyển quá sớm, thép bị nguội trong môi trường hai có vùng nhỏ sẽ dễ không đạt được độ cứng yêu cầu, nếu chuyển quá muộn, chuyển biến M sẽ xảy ra ở ngay trong môi trường một, ứng suất bên trong lớn, gây biến dạng và nứt.
- Phạm vi áp dụng:
Do các đặc điểm của tôi 2 môi trường mà để thực hiện nó phải đòi hỏi công nhân có tay nghề cao (xác định thời điểm chuyển môi trường), khó cơ khí hóa, thường áp dụng cho sản xuất từng loại nhỏ hoặc đơn chiếc.
* Tôi phân cấp:
- Định nghĩa: Là quá trình tôi sử dụng môi trường làm nguội là một loại muối nóng chảy ở nhiệt độ lớn hơn Ms; T0 = Ms + (30÷ 50)0C. Thép được làm nguội và giữ đẳng nhiệt trong một thời gian nhất định để đạt được nhiệt độ của môi trường muối nóng chảy, sau đó chuyển sang môi trường không khí làm nguội chậm để tạo chuyển biến M (đường (3)).
- Đặc điểm:
+) Ứng suất bên trong thấp do quá trình nguội được chia làm 2 cấp nên chyênh lệch nhiệt độ giữa lõi và bề mặt thấp, chuyển biến M xảy ra với tốc độ nguội rất chậm.
+) Có thể tiến hành nắn, sửa cong vênh trong các đồ gá đặc biệt khi làm nguội thép ở trong không khí từ nhiệt độ "phân cấp".
+) Không áp dụng được cho các chi tiết có tiết diện lớn vì môi trường làm nguội có nhiệt độ cao (300 ÷ 500)0C khả năng làm nguội chậm nên với chi tiết có tiết diện lớn khó đạt đến vng.th
+) Môi trường muối nóng chảy dễ bị nổ, gây mất an toàn và rất độc hại
- Phạm vi áp dụng: Các dụng cụ bằng thép hợp kim với tính ổn định của γ quá nguội lớn (vt.h nhỏ) có tiết diện bé.
- Định nghĩa: là quá trình tôi cũng dùng môi trường muối nóng chảy, giữ chi tiết trong muối một thời gian để γ phân hóa hoàn toàn thành F + Xe có độ cứng tương đối cao và độ dai tốt (thường giữ đẳng nhiệt ở 2500÷ 4000C để được Bainit) (đường (4)).
- Đặc điểm:
+) Tổ chức sau tôi là B, có độ cứng nhỏ hơn M sau khi tôi đẳng nhiệt, không cần Ram +) Với thép cacbon và hợp kim cao, sau khi tôi phải tiến hành gia công lạnh nhằm mục đích chuyển biến M hoàn toàn.
Gia công lạnh phải tiến hành ngay sau khi tôi vì để lâu ở nhiệt độ thường sẽ làm ổn định hóa γ, hiệu quả sẽ kém.
- Phạm vi áp dụng: Chỉ áp dụng cho các thép hợp kim có tính ổn định của quá nguội lớn và với tiết diện nhỏ. Do tạo nên tổ chức tấm không tốt nên phạm vi áp dụng của tôi đẳng nhiệt bị hạn chế. Có thể áp dụng cho một số chi tiết và dụng cụ có dạng tấm mỏng.