Độ thấm tụi
Trong quỏ trỡnh làm nguội khi tụi, tốc độ nguội khụng thể đều nhau trờn toàn bộ tiết diện của chi tiết thộp: bao giờ bề mựt cũng nguội nhanh hơn ở lừi, tựy thuộc vào tốc độ nguội trờn tiết diện thộp cú thể nhận được cỏc tổ chức khỏc nhau. Hiện tượng thường gặp là từ bề mặt tới chiều sõu nhất định cú tổ chức M cứng, phần lừi cú tổ chức T, X mềm hơn.
Độ thấm tụi là chiều dày của lớp tụi cứng cú tổ chức M và M + T Về mặt định lượng hóy xem độ thấm tụi phụ thuộc những gỡ?
Hỡnh 7.4
Giả sử chi tiết thộp hỡnh trụ trũn cú đường kớnh D, khi làm nguội tốc độ nguội phõn bố trờn đường kớnh tiết diện cú dạng hỡnh chữ V (hỡnh vẽ). chỉ cú lớp bề mặt với chiều dày nhất định (lớp gạch chộo) cú tốc độ nguội lớn hơn tốc độ nguội tới hạn mwois được tụi cứng.
Vậy yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ thấm tụi là tốc độ tụi tới hạn. rừ ràng bằng cỏch nào đú tớnh ổn định của austenit quỏ nguội tăng lờn,
đường cong chữ “C” dịch sang phải dẫn đến làm hạ thấp vth, do đú làm tăng
độ thấm tụi. Trong trường howpk tốc độ tụi tới hạn của thộp quỏ nhỏ bộ hơn cả tố độ nguội của lừi, thỡ cả lừi cũng được tụi cứng thành M, lỳc đú toàn tiết
diện cú tổ chức M. hiện tượng đú gọi là tụi thấu. Ngược alij cú trường hợp tốc độ tụi tới hạn quỏ lớn ngay cả tốc độ nguội nhan ở bề mặt cũng khụng đạt tới do đú toàn bộ chi tiờt khụng được tụi.
Như vậy mọi yếu tố làm giảm tốc độ tụi tới hạn (hợp kim húa, làm đồng dều austenit ….) đều làm tăng độ thấm tụi.
Yếu tố thứ hai ảnh hưởng đến độ thấm tụi là tốc độ làm nguội, tức là tựy thuộc vào khả năng làm nguội nhanh hay chậm của mụi trường tụi đó chọn. Rừ ràng khi làm nguội nhanh hơn tốc độ nguội ở bề mặt và ở lừi đều tăng lờn đường phõn bố theo tốc độ nguội sẽ nõng lờn, như vậy độ thấm tụi cũng được tăng lờn tương ứng (tốc độ nguội nhanh hay chậm khụng ảnh hưởng gỡ đến tốc độ tụi tới hạn). Tuy nhiờn khụng thể quỏ lạm dụng yếu tố này để tăng độ thấm tụi bởi vỡ làm nguội quỏ nhanh dẫn túi làm tăng mạnh ứng suất bờn trong gõy ra nứt cong vờnh.
Cỏch xỏc định độ thấm tụi
Trong thực tế rất khú xỏc định chiều dày lớp thấm tụi bằng chiều dayfcaur lớp chỉ cú M, mà thường được tớnh bằng chiều dày từ bề mặt đến lớp cú tổ chức nửa m (50%M + 50%T). vỡ tổ chức này dễ phỏt hiện bằng phương phỏp kim tương hoặc bằng cỏch đo độ cứng của tổ chức nửa M ở cỏc thộp cú thành phần cacbon khỏc nhau.
Để xỏc định độ thấm tụi người ta dung cỏch đo độ cứng cỏc mẫu tụi đầu mỳt. Sơ đồ cảu phương phỏp được trỡnh bày trong hỡnh vẽ, trong đú mẫu tụi cú dạng hỡnh trụ trũn với kớch thước quy định được nung núng đến nhiệt độ tụi, treo đứng rồi dựng tia nước làm nguội ở đầu mỳt dưới. sau khi tạo mẫu xong, đo độ cứng mẫu theo đường sinh bắt đầu từ mỳt tụi, kết quả đo được trỡnh bày trờn hệ trục tọa độ: độ cứng – khoảng cỏch từ đầu mỳt. Hỡnh vẽ trỡnh bày kết quả đo độ cứng của mẫu tụi đầu mỳt của hai số hiệu thộp.
Giả sử mẫu thộp cú thành phần cacbon là 0.65% thỡ đọ cnwgs của vựng nửa M cảu nú là 50HRC và như vậy thộp “a” (hỡnh vẽ) cú độ thấm tụi 3mm, cũn thộp “b” tới 18mm, hay là độ xứng 50HRC nhận được ở thộp “a”
khi làm nguội với tốc độ 1050C/s, thộp “b” – 100C/s.
Thụng thường với cựng một số hiệu thộp do ảnh hưởng của nhiều yếu tố như kớch thước hạt, sự dao động của thành phần húa học trong phạm vi cho phộp… cỏc số liệu độ cnwgs đo được sẽ thay đổi trong một giới hạn nào đú, khụng biểu diễn thành một đường mà thành một dải gọi là dải thấm tụi. Hỡnh vẽ trỡnh bày dải thấm tụi của hai thộp: thộp hợp kim và thộp cacbon, cả hai đều cựng lượng C như nhau (0.4%C). Qua đú thấy thộp hợp kim cú độ thấm tụi cao hơn.
Hỡnh 7.6