CẤU TẠO HỢP KIM VÀ GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁ
8.4.6.4. Nhiệt luyện sau thấm cacbon
Do thấm cacbon ở nhiệt độ cao (920 ÷ 950)0C nên thép có trạng thái hạt γ lớn do vậy khi làm nguội thu được tổ chức M thô, suất hiện nhiều vết nứt tế vi và ứng ứng suất dư lớn chính vì thế buộc phải nhiệt luyện sau thấm cacbon
Chế độ nhiệt luyện:
- Nhóm có hạt di truyền hạt lớn:
Tại nhiệt độ thấm, tạo γ hạt lớn nên làm xấu cơ tính. Nhiệt luyện sau khi thấm không những phải đảm bảo bề mặt cứng mà còn phải khắc phục được khuyết tật đó. Do vậy phải tiến hành hai lần tôi: lần thứ nhất - cho lõi để làm nhỏ hạt, lần thứ hai - cho bề mặt để đạt độ cứng cao. Như vậy, nhiệt độ của 2 lần tôi phải khác nhau vì lõi là thép trước cùng tích có nhiệt độ tôi cao hơn bề mặt là thép sau cùng tích và cùng tích. Nên chế độ nhiệt luyện của loại thép này: Tôi 2 lần + ram thấp.
Tôi lần 1: Cho phần lõi mà Ttôi = 850 ÷ 8700C với 2 mục đích:
+ Làm nhỏ hạt thép, do nung tới nhiệt độ > Ac3 của lõi có chuyển biến F + P → γ hạt nhỏ
+) Làm mất lưới XeII ở lớp bề mặt do làm nguội nhanh pha này không kịp tiết ra khỏi γ. Sau lần tôi này, độ cứng bề mặt không đạt được giá trị cao nhất để đủ chống mài mòn, do vậy phải tôi tiếp lần nữa.
Tôi lần 2: Cho bề mặt ở nhiệt độ 760 ÷ 7800C để bề mặt là thép sau cùng tích và cùng tích có độ cứng lớn nhất. Lần tôi này không ảnh hưởng xấu đến kết quả đã đạt được ở lần tôi trước.
Ram thấp: Nhiệt độ ở 180 ÷ 2800C với mục đích khử bỏ 1 phần ứng suất mà vẫn giữ được độ cứng cao ở bề mặt.
Đặc điểm và phạm vi áp dụng: Thép thu được có cơ tính tốt (hạt nhỏ, độ dẻo của lõi cao, bề mặt cứng), nhưng do nung nóng làm nguội nhiều lần dễ sinh oxy hoá, thoát cacbon và biến
dạng, chu trình công nghệ dài, tốn kém hơn, do vậy chỉ áp dụng cho chi tiết quan trọng, có yêu cầu cao về cơ tính và làm bằng thép cacbon.
- Nhóm có hạt di truyền hạt nhỏ:
Đối với các chi tiết ít quan trọng, làm bằng thép cacbon hoặc hợp kim có thể áp dụng phương án tôi 1 lần và ram thấp và khi đó, tôi chỉ tiến hành cho tôi bề mặt.
Đối với thép có hạt bản chất nhỏ, dù giữ nhiệt lâu ở nhiệt độ cao, hạt vẫn giữ được kích thước bé do vậy không cần nguyên công nhiệt luyện làm nhỏ hạt và có thể tiến hành tôi trực tiếp ngay sau khi thấm cacbon mà không cần có quá trình nung nóng lại.
Tôi lần 1: Nhiệt độ từ 750 ÷ 7700C Ram thấp: Nhiệt độ ram từ 180 ÷ 2200
Đặc điểm: Rút ngắn thời gian thực hiện, dễ cơ khí hoá, tự động hoá, cho năng suất cao nên thường được áp dụng cho các chi tiết đơn giản.