Lực chọn được các loại phơi thép phù hợp với tính năng và cơng dụng để chế tạo chi tiết máy.

chi tiết máy.

Trang 27

Thép là hợp kim giữa sắt và cacbon với hàm lượng C  2.14%. Ngồi ra cịn một số nguyên tố tạp chất khác như: Mn, Si, P, S…

- Hàm lượng C trong thép tăng sẽ làm tăng độ bền, độ cứng và giảm độ dẻo, dai. Tuy nhiên hàm lượng C  1% thép sẽ giịn.

- S là ngun tố có hại vì làm thép bị dịn nóng. Hàm lượng S0.05%

- P là ngun tố có hại vì tạo Fe3P (Photphit sắt) là một pha gây dòn ở nhiệt độ thường. P làm thép dòn nguội. Hàm lượng P0.05%

- Mn, Si là những tạp chất có lợi vì có khả năng khử ơxy khỏi FeO nếu hàm lượng thích hợp (0.50.8)%

FeO + Mn = MnO + Fe

- Các nguyên tố kim loại có nồng độ nhỏ do có sẵn ở trong quặng sắt, là những nguyên tố có lợi, khơng phải khử nó.

- Các ngun tố khí: O2; H2; N2 … đều là nguyên tố có hại, cần khử bỏ triệt để.

3.1. PHÂN LOẠI THÉP

3.1.1.Phân loại theo tính năng sử dụng: gồm thép cacbon và thép hợp kim.

3.1.1.1. Nhóm thép cacbon

Gồm:

- Thép cacbon kết cấu: dùng làm chi tiết máy hoặc trong xây dựng. - Thép cacbon dụng cụ: dùng làm dụng cụ cắt tốc độ thấp: lưỡi đục, dũa.

3.1.1.2. Nhóm thép hợp kim

Gồm:

- Thép hợp kim kết cấu: dùng làm chi tiết máy

- Thép hợp kim dụng cụ: dùng làm dụng cụ cắt (lưỡi khoan, dao tiện, phay…),

dụng cụ đo, ổ lăn…

- Thép hợp kim đặc biệt: thép không rỉ, thép chịu nhiệt, thép từ tính…

3.1.2. Phân loại theo thành phần tạp chất có hại

- Thép chất lượng thường: P < 0,08%, S = 0,06% - Thép chất lượng tốt: P < 0,04%, S = 0,04%

-Thép chất lượng đặc biệt tốt: P < 0,025%, S = 0,025%

3.1.3. Theo phương pháp khử Oxy

Gồm:

- Thép sôi là thép được khử oxy không triệt để. Do vẫn cịn FeO, nên có thể

tác dụng với cacbon trong thép lỏng theo phản ứng: FeO + C  Fe + CO

Khi CO bay lên làm cho mặt thép chuyển động giống như bị sơi lên, nên có tên gọi là thép sơi. Khí CO cịn lại sẽ tạo thành các bọt khí (rỗ khí) trong thỏi thép đúc. Thép sơi ít có lõm co, nhưng khó hàn.

- Thép lặng là thép khử oxy triệt để, nên trong thép lỏng rất ít FeO. Mặt thép

lỏng phẳng lặng, cho nên được gọi là thép lặng. Trong thỏi thép lặng hầu như khơng cịn bọt khí nhưng lõm co lại lớn. Thép lặng dễ hàn hơn.

Trang 28

- Thép nửa lặng là loại thép trung gian giữa thép sôi và thép lặng.

3.2. THÉP CACBON

3.2.1. Thép cacbon kết cấu

3.2.1.1. Thép cacbon kết cấu chất lượng thường (thép xây dựng) a- Ký hiệu a- Ký hiệu

Theo TCVN: gồm chữ CT kèm chỉ số chỉ giới hạn bền kéo. Ví dụ: CT31 (có k  31kg/mm2), CT33, CT42, CT51…

b- Công dụng

- Dùng chủ yếu trong xây dựng dưới dạng tấm, thanh, ống hoặc định hình (L, U, I).

- Chế tạo chi tiết không quan trọng: bulơng, đai ốc, vịng đệm

3.2.1.2.Thép cacbon kết cấu chất lượng tốt a- Ký hiệu

Theo TCVN: Gồm chữ C và 2 chữ số chỉ hàm lượng cacbon trung bình tính theo phần vạn (1/10000). Ví dụ: C45 có 0.45%C.

b- Cơng dụng

- Thép C10, C15, C20: dùng để rèn, dập bulông, đai ốc, thép tấm để hàn. - C40, C45: làm trục truyền động, thanh truyền.

- C50, C55: làm bánh răng, trục khủyu, trục chính máy cơng cụ. - C60, C65: chế tạo cam, đĩa ma sát.

Hình 3.1: Một số loại thép xây dựng phổ biến

a.Thép cuộn; b.Thép gân; c.Thép hộp; d.Thép ống; e. Thép góc

a) b)

Trang 29 3.2.2. Thép cacbon dụng cụ Có hàm lượng cacbon từ 0.7  1.3% a- Ký hiệu Theo TCVN gồm chữ CD kèm chỉ số chỉ phần vạn cacbon: CD70, CD80… Ví dụ: CD 90 có %C = 0.9% b- Công dụng

Dùng chế tạo dụng cụ cắt kim loại tốc độ thấp, dụng cụ đo, khuôn dập: - CD70 CD80, CD90 chế tạo dụng cụ cắt, chịu va đập như đục, đầu búa. - CD100, CD110, CD120 chế tạo mũi khoan gổ, tarô, bàn ren.

- CD130 chế tạo mũi cạo, lưỡi dũa, lưỡi cưa…

3.2.3. Ưu, khuyết điểm của thép cacbon Ưu điểm: Ưu điểm:

- Giá thành rẻ, dễ kiếm không sử dụng các nguyên tố hợp kim đắt tiền. - Cơ tính tổng hợp đủ.

b) c)

a) b)

a)

Hình 3.3: Một số chi tiết thường làm bằng thép cac bon dụng cụ.

a. Đục kim loại; b. Ta rô; c. Lưởi khoan gổ

a) b) c)

Hình 3.2: Một vài chi tiết thường làm bằng thép cac bon kết cấu chất lượng tốt.

Trang 30

- Tính cơng nghệ tốt: dễ đúc, cán, rèn, kéo sợi, hàn, gia công cắt gọt (so với thép hợp kim).

Khuyết điểm:

- Độ thấm tôi thấp. - Tính chịu nóng kém.

- Khơng có các tính chất lý, hóa đặc biệt.

3.3. THÉP HỢP KIM

Là thép có chứa hàm lựơng các ngun tố hợp kim thích hợp (Cr, Mn, Si…) nhằm:

- Cải thiện cơ tính của thép: tăng độ bền, độ cứng, độ đàn hồi sau khi nhiệt luyện.

- Tạo ra những tính chất lý hóa đặc biệt: tính chống ăn mịn, chịu nhiệt…

3.3.1. Ảnh hưởng của một số nguyên tố hợp kim đến tính chất của thép

- Crôm (Cr): Tăng độ cứng, độ bền, tính chống ăn mịn nhưng giảm độ dẻo. - Niken (Ni): Tăng độ bền, độ dẻo, tính chống ăn mịn và chịu va đập. - Vonfram(W): Tăng độ cứng và khả năng chịu nhiệt.