1) Biến dạng và nứt:
- Nguyên nhân: là do ứng suất bên trong gây ra khi làm nguội nhanh trong quá trình tơi và nung q nhanh.
+ Nếu σbên trong > σ0,2 ⇒ cong vênh, biến dạng - Các biện pháp ngăn ngừa và khắc phục:
+ Nung nóng và làm nguội với tốc độ hợp lý, đều; + Nên dung tôi phân cấp, hạ nhiệt trước khi tôi; + Các chi tiết mỏng phải tôi trong khuôn ép;
+ Các chi tiết bị biến dạng có thể đem nắn, ép nóng hoặc nguội. 2) Ơxy hố và thốt cacbon:
- Ơxy hố là hiện tượng tạo nên vảy ôxyt sắt.
- Thoát cacbon là hiện tượng cacbon lớp bề mặt bị giảm đi. Nguyên nhân và tác hại:
- Do trong mơi trường nung có chứa các thành phần gây ơxy hố Fe và C như: O2, CO2, hơi nước,…
- Ơxy hố làm hụt kích thước, xấu bề mặt chi tiết; - Thoát cacbon làm giảm độ cứng khi tôi.
Các biện pháp ngăn ngừa và khắc phục:
- Nung trong mơi trường có khí bảo vệ khí trung tính như N2, Ar2 …. hặc khí
hồn ngun như CO, CH4, H2,…
- Nung chi tiết trong hộp kín, trong đó chi tiết được phủ than gỗ, hay hàn the hoặc rắc than trên sàn lò;
- Nung chi tiết trong môi trường chân không 10-2 ÷ 10-4 mmHg có thể chống
ơxy hố và thốt cacbon triệt để cho mọi loại thép và hợp kim;
- Khắc phục bằng cách tăng lương dư khi gia công, thấm lại cacbon.
3) Độ cứng không đạt: - Là hiện tượng độ cứng cao hặc thấp hơn so với độ cứng mà thép có thể đạt được tương ứng với loại thép và phương pháp nhiệt luyện đó .
3.1. Độ cứng cao: - Khi ủ và thường hoá thép hợp kim, do tốc độ nguội quá lớn. Độ cứng cao hơn quy định sẽ khó cắt gọt và khó biến dạng dẻo tiếp theo. 3.2. Độ cứng thấp: Sau tôi, độ cứng đạt được thấp hơn yêu cầu của mác thép.
+ Thiếu nhiệt;
+ Làm nguội chưa đủ nhanh; + Thốt cacbonbề mặt.
4) Tính giịn cao: Là hiện tượng sau khi tơi, thép q giịn (độ dai q thấp ), trong khi độ cứng vẫn đạt bình thường đúng quy định.
+ Nguyên nhân: Do nhiệt độ nung quá cao, thời gian giữ nhiệt quá dài , hạt thép q lớn, sau khi tơi Mactenxit có kích thước q lớn nên giịn.
Bài 3: HOÁ NHIỆT LUỆN I/ Nguyên lý chung:
1) Định nghĩa và mục đích:
1.1. Định nghĩa: Hoá nhiệt luyện là phương pháp nhiệt luyện như thấm, bão hồ ngun tố hố học vào bề mặt của thép bằng cách khuếch tán ở trạng thái nguyên tử từ mơi trường bên ngồi vào và ở nhiệt độ cao, để làm thay đổi thành phần hoá học do đó làm biến đổi tổ chức và tính chất của lớp bề mặt theo mục đích đã định.
1.2. Mục đích :
+ Nâng cao độ cứng, tính trống mài mịn và độ bền mỏi của chi tiết với hiệu quả cao so với tôi bề mặt như thấm Cacbon, Ni-tơ, Cacbon – Nitơ;
+ Nâng cao tính chống ăn mịn điện hố và hố học như thấm Crôm, Al, Si.
2) Các giai đoạn hoá nhiệt luyện:
Khi tiến hành hoá nhiệt luyện người ta đặt chi tiết thép vào môi trường (rắn, lỏng, hoặc khí) có khả năng phân hố ra ngun tử hoặc nguyên tố cần thấm (khuyếch tán) rồi nung nóng đến nhiệt độ thích hợp. Các giai đoạn nối tiếp nhau xảy ra như sau:
+ Phân hố: Là q trình phân tích phân tử, tạo nên ngun tử hoạt của nguyên tố cần định thấm.
+ Hấp thụ: Là giai đoạn nguyên tử hoạt được hấp thụ vào bề mặt thép với nồng độ cao, tạo ra độ chênh lệch nồng độ giữa bề mặt và lõi.
+ Khuyếch tán: Là giai đoạn nguyên tử hoạt ở lớp hấp thụ sẽ đi sâu vào bên trong theo cơ chế khuyếch tán, tạo nên lớp thấm với chiều sâu nhất định.
3) Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian:
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ càng cao, chuyển động nhiệt của nguyên tử càng mạnh, tốc độ khuyếch tán càng lớn, lớp thấm càng chóng đạt chiều sâu quy định.
+ Thời gian:
- Ở nhiệt độ cố định, kéo dài thời gian cũng giúp nâng cao chiều sâu lớp thấm; - Chiều sâu lớp thấm phụ thuộc vào thời gian theo quan hệ: