CẤU TẠO HỢP KIM VÀ GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁ
7.3.3.1. Biến dạng, nứt
- Hiện tượng: Sự không đảm bảo về hình dáng ban đầu hoặc xuất hiện các vết nứt tế vi trên sản phẩm sau khi nhiệt luyện (đặc biệt nguy hiểm khi tôi).
- Nguyên nhân: Do ứng suất dư phát sinh bên trong gây ra biến dạng và nứt. Khuyết tật này có thể xảy ra cả khi nung nóng lẫn khi làm nguội. Nung nóng nhanh và đặc biệt là đối với các thép dẫn nhiệt kém (thép hợp kim cao) sẽ gây ra ứng suất nhiệt lớn, trong dạng này thường xảy ra khi làm nguội. Làm nguội nhanh trong quá trình tôi, ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức đều lớn.
Nếu ứng suất bên trong vượt quá giới hạn bền, thép sẽ nứt đó là dạng khuyết tật không thể chừa được. Nếu ứng suất bên trong vượt quá giới hạn chảy, chi tiết sẽ bị biến dạng (cong vênh).
- Tác hại: Cả hai loại biến dạng và nứt đều gây phế phẩm.
- Cách khắc phục: Ngăn ngừa xảy ra biến dạng và nứt bằng cách giảm ứng suất bên trong.
Ngăn ngừa biến dạng, nứt trong quá trình nung bằng các biện pháp:
+) Xác định tốc độ nung nhanh hợp lý để tránh nứt. Đối với thép hợp kim cao có tính dẫn nhiệt kém, khi nung nóng không đưa đột ngột vào lò có nhiệt độ tôi cao ngay, mà trước đó cần nung trước ở các lò có nhiệt độ thấp hơn.
+) Cần xác định đúng cách thức nung chi tiết cho hợp lý.
Đối với các trục dài, khi nung trong lò không nên đặt nằm ngang trên sàn lò mà nên treo thẳng đứng.
Ngăn ngừa biến dạng, nứt trong quá trình nguội khi tôi bằng các biện pháp: +) Chọn môi trường và phương pháp tôi thích hợp để có chuyển biến M
+) Chọn phương pháp nhúng chi tiết, dụng cụ vào môi trường tôi. Khi nhúng phải tuân theo các nguyên tắc: Chi tiết gồm nhiều bộ phận dây, mỏng khác nhau thì phải nhúng phần dây trước, chi tiết dài, nhỏ và lò xo phẳng, móng phải nhúng thẳng đứng. Các chi tiết hình ống phải đảm bảo trục vuông góc với mặt chất lỏng.
+) Để giảm ứng suất nhiệt do làm nguội khi tôi thường áp dụng biện pháp tôi hạ nhiệt tức là để chi tiết ở ngoài không khí tự nguội khoảng 50 ÷ 700C sau đó mới nhúng vào môi trường tôi. Cách làm này thường áp dụng cho thép tôi ở nhiệt độ cao như thép thấm cacbon, thép dụng cụ hợp kim.
+) Đối với các chi tiết dễ cong vênh như tấm mỏng, bánh răng thì biện pháp chống biến dạng là làm nguội khi tôi trong khuôn ép.
Ngăn ngừa biến dạng, nứt bằng biện pháp thiết kế:
Cố gắng tạo cho chi tiết có thành dày đều, cân đối không có góc nhọn và những phần thay đổi tiết diện đột ngột.