Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ NéiBé m«n VËt liÖu häc, xö lý nhiÖt vµ bÒ mÆt

Bµi tËp vËn dông m«n häc:Kim lo¹i häc vµ nhiÖt luyÖn (VËt liÖu kim lo¹i)

Hä vµ tªn sinh viªn: NguyÔn Thµnh Nam Líp: C¬ §iÖn tö 2 – K49Ngµnh: C¬ §iÖn töKhoa: C¬ khÝ.

C©u 1. Chi tiÕt: Chµy cèi dËp nguéi kÝch thíc nhá.- §iÒu kiÖn lµm viÖc: + §Ó dËp ph«i, chµy cèi ph¶i chÞu ¸p lùc rÊt lín, ngoµi ra khu«n dËp cßn chÞu øng suÊt uèn lín, lùc va ®Ëp vµ lùc ma s¸t. + DiÖn tÝch tiÕp xóc lín nªn khu«n dËp kh«ng bÞ nãng lªn nhiÒu (< 200 ºC).- Víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc nh vËy, chi tiÕt trªn ph¶i ®¹t ®îc c¸c yªu cÇu sau: + §é cøng cao: Ph¶i ®¹t ®Õn giíi h¹n díi cña nã lµ kho¶ng HRC 58 62 (tuú vµo lo¹i khu«n, chiÒu dµy, ®é cøng cña thÐp ®em biÕn d¹ng). NÕu dËp c¸c l¸ thÐp cøng nh thÐp kÜ thuËt ®iÖn (t«n silic) hay cã chiÒu dµi lín ph¶i yªu cÇu ®é cøng HRC tíi trªn 60, thËm chÝ lµ 62; cßn ®èi víi thÐp l¸ máng, khi dËp uèn, víi ®é cøng thÊp, chØ cÇn dé cøng HRC 56. Kh«ng ®Ó nhiÖt luyÖn HRC qu¸ 62, v× lóc ®ã khu«n lµm viÖc dÔ bÞ nøt mÎ. + TÝnh chèng mµi mßn cao: §¶m b¶o ®îc hµng ngµn, v¹n lÇn dËp. NÕu khu«n cã tÝnh chèng mµi mßn kÐm sÏ t¹o ra khe hë gi÷a chµy vµ cèi, kh«ng ®¶m b¶o cho chi tiÕt lµm viÖc tèt. + §é bÒn vµ ®é dai b¶o ®¶m: §Ó chÞu ®îc t¶i träng lín vµ chÞu va ®Ëp. §èi víi khu«n dËp lín cÇn ph¶i cã thªm yªu cÇu vÒ ®é thÊm t«i vµ Ýt thay ®æi thÓ tÝch khi t«i.

C©u 2.

1

- Ta lùa chän vËt liÖu theo nguyªn t¾c: VËt liÖu ®îc chän sau khi ¸p dông c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ thÝch hîp ®îc ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu lµm viÖc cña chi tiÕt. Ngoµi ra vËt liÖu ®ã cßn ph¶i phæ biÕn, kh«ng qu¸ ®¾t tiÒn, cã kh¶ n¨ng gia c«ng c¬ khÝ tèt vµ kh«ng yªu cÇu ph¶i ¸p dông c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ qu¸ ®Æc biÖt.- C«ng nghÖ ®îc lùa chän trªn nguyªn t¾c: C«ng nghÖ ph¶i lµm cho vËt liÖu ®¹t ®îc c¸c chØ tiªu kÜ thuËt ®Æt ra, kh«ng qu¸ phøc t¹p, ®¾t ®á; cã thÓ th©y ®æi, c¶i tiÕn trong t¬ng lai vµ ph¶i thùc hiªn ®îc trªn nhiÒu lo¹i thiÕt bÞ. Ngoµi ra, trong ®iÒu kiÖn hiÖn nay, ®ã ph¶i lµ c«ng nghÖ s¹ch. Kh¶ n¨ng lùa chän vËt liÖu vµ c«ng nghÖ do vËy rÊt phong phó vµ cã thÓ cã nhiÒu ph¬ng ¸n cho c¸c yªu cÇu trªn.- Díi ®©y, ta chän ra ph¬ng ¸n chÝnh vµ ®Ò ra c¸c ph¬ng ¸n thay thÕ (vËt liÖu) khi cÇn thiÕt.- Chän m¸c thÐp: §Ó lµm khu«n dËp nguéi nhá, ®¬n gi¶n, chÞu t¶i träng nhá cã thÒ dïng thÐp dông cô cacbon víi c¸c m¸c CD100, CD120. ë ®©y ta chän 01 m¸c thÐp ®iÓn h×nh ®Ó chÕ t¹o chi tiÕt trªn, lµ CD120.

a) Thµnh phÇn ho¸ häc cña m¸c thÐp CD120:1.15 – 1.24 %C, 0.17 – 0.33 %Si, 0.17 – 0.33 %Mn%P ≤ 0.035, %S ≤ 0.030,%Cr ≤ 0.20, %Ni ≤ 0.25, %Cu ≤ 0.25.

C¬ së lÝ luËn ®Ó chän m¸c thÐp CD120: C¸c thµnh phÇn trªn gióp chi tiÕt ®¶m b¶o ®îc nh÷ng ®iÒu kiÖn ban ®Çu ®Ó sau nµy nhiÖt luyÖn sÏ ®¶m b¶o ®é cøng cho lµm viÖc chÞu va ®Ëp còng nh c¸c thµnh phÇn kh¸c gióp dÔ xö lÝ nhiÖt.

b) LËp b¶ng kÝ hiÖu vµ thµnh phÇn cña c¸c m¸c thÐp t ¬ng ® ¬ng víi thÐp CD120 cña tiªu chuÈn ViÖt Nam (TCVN):

Níc ViÖt Nam Mü Nga NhËt B¶n Trung Quèc

TCVN ASTM OCT JIS GBTiªu

chuÈnTCVN 1822-

76ASTM A686-

92OCT

1435-90JIS G4410

(1983)GB 1298-86

M¸c CD120 W1A-111/2 y12-1 SK2 T12

2

thÐpC 1.15 – 1.24 1.15 – 1.25 1.15 – 1.24 1.10 – 1.30 1.15 – 1.24

Si 0.17 – 0.33 0.10 – 0.40 0.17 – 0.33 ≤ 0.35 ≤ 0.35

Mn 0.17 – 0.33 0.10 – 0.40 0.17 – 0.33 ≤ 0.50 ≤ 0.40

P ≤ 0.035 0.030 0.030 0.030 0.035

S ≤ 0.03 0.030 0.028 0.030 0.030

Cr≤ 0.20 0.15 0.20 0.20 0.25

Ni≤ 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20

Cu≤ 0.25 0.20 0.25 0.30 0.30

V ≤ 0.10

W ≤ 0.15

Mo ≤ 0.10

NhËn xÐt: - Gi÷a c¸c tiªu chuÈn cña c¸c níc nh×n chung t¬ng ®èi gièng nhau, chØ cã vµi ®iÓm khac biÖt: Tiªu chuÈn ASTM (Mü) cã thªm th«ng sè thµnh phÇn cña V, W, Mo; tiªu chuÈn cña NhËt vµ Trung Quèc kh«ng yªu cÇu cao vÒ hµm lîng Si, Mn (kho¶ng % réng h¬n c¸c níc cßn l¹i).- Nguyªn nh©n cña sù kh¸c nhau ®ã: Do c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn kh¸c nhau, do yªu cÇu sö dông, sö dông vËt liÖu trong nh÷ng m«i trêng cã ®iÒu kiÖn kh¸c nhau …* Mét sè tiªu chuÈn t¬ng ®¬ng kh¸c:

Níc Quèc tÕ

§øc   Ph¸p Anh Thuþ §iÓn TiÖp

  ISO DIN W-Nr. AFNOR NF BS SS CSNTiªu

chuÈn4975:1980      

A35-390 (1992)

4965 (1989)    

M¸c thÐp TC120

C125W2

1.1563 XC120

C120 E3U BW1C 1885 19221

C1.10-1.29

1.20 - 1.35 1.10 - 1.29

1.10 - 1.30

1.10 - 1.25  

Si 0.35 0.10 - 0.30 0.10 - 0.30 0.3

0.10 - 0.30  

Mn 0.35 0.10 - 0.35 0.10 - 0.40 0.35

0.20 - 0.40  

P 0.03 0.03   0.025     0.03  S 0.03 0.03   0.025     0.02  Cr 0.2     0.025   0.15    Ni 0.25     0.025   0.2    

3

Cu 0.25     0.025        V                W                Mo           0.1    

C©u 3. Vai trß cña cacbon vµ c¸c nguyªn tè t¹p chÊt trong thÐp ®èi víi c¬ tÝnh vµ c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn cña thÐp cacbon dông cô CD120:B¶ng tÝnha) Cacbon: Trong thÐp, nguyªn tè cacbon lµ nguyªn tè quan träng nhÊt, quyÕt ®Þnh ®Õn c¬ tÝnh còng nh ®èi víi c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn thÐp do tæ chøc vµ tÝnh chÊt cña thÐp chñ yÕu do cacbon quyÕt ®Þnh. C¸cbon tån t¹i trong thÐp díi hai d¹ng: dung dÞch r¾n xen kÏ trong m¹ng tinh thÓ s¾t ( -Fe ë nhiÖt ®é thÊp vµ -Fe ë nhiÖt ®é cao) vµ d¹ng liªn kÕt trong hîp chÊt Fe3C (xªmentit). C¸c pha dung dÞch r¾n cã ®é dÎo cao, ®é bÒn thÊp trong khi xªmentit lµ pha cøng vµ gißn. Sù kÕt hîp c¸c pha nµy sÏ cho c¸c tæ chøc kh¸c nhau cña thÐp t¬ng øng víi tõng thµnh phÇn vµ tr¹ng th¸i cô thÓ. Khi lîng c¸cbon t¨ng th× lîng xªmentit còng t¨ng vµ ngîc l¹i. Tæ chøc cña thÐp ë tr¹ng th¸i c©n b»ng phô thuéc hµm lîng c¸cbon nh sau:

- C < 0,8%: ThÐp tríc cïng tÝch, tæ chøc lµ ferit-pÐclit,- C = 0,8%: ThÐp cïng tÝch, tæ chøc lµ pÐclit,- C > 0,8%: ThÐp sau cïng tÝch, tæ chøc la peclit-

xªmentit. Hµm lîng c¸cbon còng quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt cña thÐp, cßn ¶nh hëng cña hµm lîng c¸cbon ®Õn c¬ tÝnh cña thÐp ®îc tr×nh bµy trªn h×nh vÏ díi ®©y:

4

NhËn xÐt:- Theo h×nh vÏ ta cã thÓ nhËn thÊy khi hµm lîng c¸cbon t¨ng lªn, ®é bÒn, ®é cøng t¨ng theo; ®é dÎo, ®é dai gi¶m ®i; riªng ®é bÒn cã t¨ng cùc ®¹i vµo kho¶ng 0,9% C.- C¸cbon cã ¶nh hëng bËc nhÊt (theo quan hÖ ®êng th¼ng) ®Õn ®é cøng HB, mét c¸ch ®Þnh lîng, cø t¨ng 0,1% C, ®é cøng t¨ng kho¶ng 20 – 25 HB, ®é bÒn t¨ng kho¶ng 60 – 80 Mpa, ®é d·n dµi t¬ng ®èi vµ ®é th¾t tØ ®èi gi¶m lÇn lît lµ 2 - 4% vµ 1 - 5%, ®é dai va ®Ëp gi¶m 200 kJ/m2.- Do cã vai trß quyÕt ®Þnh ®Õn c¬ tÝnh thÐp nh vËy nªn hµm lîng c¸cbon sÏ quy ®Þnh ph¹m vi øng dông cña c¸c lo¹i thÐp kh¸c nhau.- Cã thÓ gi¶i thÝch ¶nh hëng cña hµm lîng c¸cbon ®Õn c¬ tÝnh thÐp nh sau: Khi hµm lîng c¸cbon t¨ng, hµm lîng pha xªmentit cøng vµ gißn t¨ng lªn, lµm cho ®é bÒn vµ ®é cøng t¨ng, ®é dÎo vµ ®é dai gi¶m. §é bÒn cña thÐp gi¶m ®i khi hµm lîng C vît qu¸ 1% lµ do cã sù cã mÆt cña xªmentit II ë d¹ng líi, c¶n trë sù t¹o ®iÒu kiÖn cho vÕt nøt ph¸t triÓn, lµm gi¶m ®é bÒn.

5

ë ®©y lµ thÐp cã hµm lîng cacbon cao (≥ 0.7%), cã u ®iÓm lµ ®é cøng vµ tÝnh chèng mµi mßn ®Òu cao, nªn ®îc dïng lµm c«ng cô nh dao c¾t, khu«n dËp, dông cô ®o.TÝnh hµn vµ kh¶ n¨ng dËp nguéi, dËp s©u cña thÐp phô

thuéc nhiÒu vµo hµm lîng c¸cbon: ThÐp cµng Ýt c¸cbon cµng dÔ hµn ch¶y vµ dËp.Hµm lîng c¸cbon còng ¶nh hëng ®Õn tÝnh gia c«ng c¾t

cña thÐp, thÐp cµng cøng cµng khã c¾t, nhng qu¸ mÒm còng g©y khã kh¨n cho c¾t gät.Nãi chung tÝnh ®óc cña thÐp c¸cbon kh«ng cao.C¸c tÝnh chÊt lÝ ho¸ kh¸c: Khi t¨ng hµm lîng c¸cbon, c¸c

tÝnh chÊt lý ho¸ kh¸c cña thÐp còng thay ®æi theo: khèi lîng riªng, ®é tõ thÈm vµ kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña thÐp gi¶m ®i; ®iÖn trë, nhiÖt trë vµ lùc khö tõ t¨ng lªn.

b) C¸c nguyªn tè t¹p chÊt: C¸c nguyªn tè t¹p chÊt trong thÐp ®îc ph©n thµnh: C¸c t¹p chÊt thêng cã, c¸c t¹p chÊt ngÉu nhiªn vµ c¸c t¹p chÊt Èn.- C¸c t¹p chÊt thêng cã, gåm: Ph«tpho, lu huúnh, silic vµ mangan.+ Silic (Si): Cho vµo thÐp díi d¹ng fer« silic khö oxy triÖt ®Ó thÐp tr¹ng th¸i láng:

Si + FeO Fe + SiO2 (SiO2 næi lªn ®i vµo xØ vµ bÞ cµo ra khái lß)

Silic hoµ tan vµo ferit n©ng cao ®é bÒn vµ ®é cøng cña pha ferit nµy, nªn lµm t¨ng c¬ tÝnh cña thÐp, song kh«ng râ rÖt do lîng silic cao nhÊt trong thÐp còng chØ ®¹t giíi h¹n 0,20 – 0,40 %. Silic kh«ng t¹o c¸cbt vµ cã xu híng lµm tho¸t c¸cbon trong thÐp. Si cã t¸c dông lµm t¨ng ®é thÊm t«i ë møc ®é trung b×nh víi hÖ sè t¨ng ®é thÊm t«i lµ 1,7. Si cã t¸c dông lµm t¨ng tÝnh æn ®Þnh ram, chèng oxy ho¸ cho thÐp ë nhiÖt ®é cao vµ t¨ng ®é bÒn chèng d·o cho thÐp cr«m. Si cßn cã t¸c dông t¨ng tÝnh ®µn håi cho thÐp (cho nªn Si thêng cã mÆt trong c¸c m¸c thÐp ®µn håi).+ Mangan (Mn): Cho vµo thÐp díi d¹ng fer« mangan ®Ó khö oxy thÐp ë tr¹ng th¸i láng, lo¹i trõ ®îc FeO rÊt cã h¹i:

Mn + FeO Fe + MnO(MnO næi lªn ®i vµo xØ vµ bÞ cµo ra khái lß)

6

Ngoµi ra mangan còng lo¹i trõ ®îc t¸c h¹i cña lu huúnh. Mn cã ¶nh hëng tèt ®Õn c¬ tÝnh, khi hoµ tan vµo ferit nã n©ng cao ®é bÒn vµ ®é cøng cña pha nµy, do vËy lµm t¨ng c¬ tÝnh cña thÐp, song lîng mangan cao nhÊt trong thÐp c¸cbon còng chØ n»m trong kho¶ng giíi h¹n 0.50 – 0.80% nªn ¶nh hëng nµy kh«ng quan träng.+ Lu huúnh (S): §i vµo thÐp tõ quÆng hay tõ than. §©y lµ t¹p chÊt cã h¹i cho thÐp v× trong thÐp, nã t¹o thµnh cïng tinh (Fe + FeS) n»m ë biªn giíi h¹t cã nhiÖt ®é nãng ch¶y 990º C. Khi gia c«ng ¸p lùc thÐp ë nhiÖt ®é cao, cïng tinh nµy ch¶y ra lµm cho thÐp bÞ ®øt ë biªn giíi h¹t, g©y ra hiÖn tîng gißn nãng (hay bë nãng). Hµm lîng S trong thÐp ph¶i khèng chÕ ë møc cµng thÊp cµng tèt.Th«ng thêng trong thÐp, S < 0,06%. ThÐp chÊt lîng cµng tèt, hµm lîng nµy cµng thÊp (trõ thÐp dÔ c¾t, hµm lîng S cã thÓ lªn ®Õn 0,08 – 0,30%).+ Ph«tpho (P): T¬ng tù nh lu huúnh, ph«tpho ®i vµo thÐp tõ quÆng vµ than. Phètpho tån t¹i trong thÐp ë c¶ d¹ng hoµ tan vµ d¹ng liªn kÕt Fe3P. Dï ë d¹ng nµo, nã còng lµm cho thÐp bÞ gißn ë tr¹ng th¸i nguéi, cßn gäi lµ hiÖn tîng gißn nguéi (bë nguéi), rÊt cã h¹i cho thÐp (vÝ dô nh ph«i dÔ bÞ nøt vì dï lùc kh«ng lín). Do ®ã hµm lîng P trong thÐp ph¶i ®îc khèng chÕ chÆt chÏ, th«ng thêng, P < 0.06%, cßn víi thÐp dÔ c¾t, P cã thÓ lªn tíi 0.08 – 0.15%.

- C¸c t¹p chÊt ngÉu nhiªn: C¸c t¹p chÊt nµy ®i vµo thÐp tõ s¾t thÐp vôn t¸i sinh. C¸c nguyªn tè Cr, Ni, V … lµ c¸c nguyªn tè cã thÓ gÆp trong trêng hîp nµy. Vai trß cña chóng víi mét lîng nhá (ngÉu nhiªn) kh«ng râ nÐt trong thÐp. Khi ®îc cho vµo thÐp víi môc ®Ých cô thÓ, chóng ®ãng vai trß c¸c nguyªn tè hîp kim, chóng cã thÓ hoµ tan trong m¹ng tinh thÓ cña -Fe vµ -Fe ®Ó t¹o thµnh ferrit hîp kim vµ austenit hîp kim. Mét sè nguyªn tè nh Ni, Mn, N, Cu, … khi hoµ tan vµo trong Fe sÏ cã t¸c dông më réng vïng æn ®Þnh vµ lµm cho nhiÖt ®é chuyÓn biÕn - h¹ xuèng (mét sè thÐp víi hµm lîng Mn (> 10%) vµ Ni (>20%) ®ñ lín sÏ cã tæ chøc austenit ë ngay nhiÖt ®é thêng).

7

Mét sè nguyªn tè kh¸c nh Cr, V, Ti, Mo, Si, … l¹i cã t¸c dông thu hÑp vïng æn ®Þnh cña vµ n©ng cao nhiÖt ®é chuyÓn biÕn - . Chóng ®îc gäi lµ c¸c nguyªn tè më réng .+ Cr«m: Trong thÐp, Cr liªn kÕt víi C t¹o thµnh c¸cbit phøc t¹p dÔ hoµ tan vµo austenit khi nung lªn trªn 900ºC. Gièng nh Mn vµ Si, Cr còng cã t¸c dông t¨ng ®é thÊm t«i víi hÖ sè 3,2. Do t¹o c¸c lo¹i c¸cbit ph©n t¸n nhá mÞn nªn Cr cã t¸c dông chèng ram, n©ng cao ®é bÒn nãng (red-hardness: ®é cøng nãng) cho thÐp. Còng víi nguyªn nh©n nµy, Cr cã t¸c dông lµm t¨ng m¹nh kh¶ n¨ng chèng mµi mßn (wear resistance) cho thÐp.+ M«lÝp®en: Mo lµ nguyªn tè thu hÑp m¹nh vïng , lµ nguyªn tè t¹o c¸cbit m¹nh, khã tan vµo austenit khi nung lªn cã t¸c dông gi÷ nhá h¹t thÐp. Mo cßn cã t¸c dông t¨ng m¹nh ®é thÊm t«i víi hÖ sè 3,8. Mo c¶i thiÖn tÝnh chèng ram do t¹o ra ®é cøng thø hai khi ram (t¹o pha Mo2C) vµ cã t¸c dông lµm gi¶m sù nh¹y c¶m ®èi víi gißn ram.

Cô thÓ (1):+ Chromium: lµm t¨ng ®é thÊm t«i trong xö lÝ nhiÖt (Chromium produces deeper hardness penetration in heat treatment and contributes wear resistance and toughness) gãp phÇn chèng mµi mßn vµ tÝnh dai, tÝnh bÒn.+ Manganese: Víi mét lîng nhá ®îc dïng gióp cho thÐp bÒn h¬n vµ thªm vµ ®ã lµm cho thÐp cøng h¬n vµ nhanh h¬n trong xö lÝ nhiÖt. Nã còng gióp h¹ thÊp nhiÖt ®é t«i cÇn thiÕt ®Ó t«i thÐp cøng h¬n(Manganese in small amounts is used to aid in making steel sound and further additions help steel to harden deeper and more quickly in heat treatment. It also helps to lower the quenching temperature necessary to harden steels. Larger amounts of manganese in the 1.20-1.60% range allow steels to be oil quenched rather than water quenched) Lîng lín Mn trong kho¶ng 1.20 – 1.60%C cho phÐp thÐp ®îc lµm nguéi tèt h¬n lµ lµm nguéi b»ng níc.+ Molybdenum: T¨ng ®é thÊm t«i trong xö lÝ nhiÖt vµ lµm gi¶m nhiÖt ®é t«i. Nã còng gióp t¨ng ®é cøng nãng vµ tÝnh chèng mµi mßn. (Molybdenum increases the hardness penetration in heat treatment and reduces quenching temperatures. It also helps increase red hardness and wear resistance)+ Nickel lµm t¨ng thªm ®é cøng vµ tÝnh chãng mµi mßn cho thÐp vµ ®îc dïng chung víi nh÷ng nguyªn tè t¨ng ®é cøng

8

kh¸c.(Nickel adds toughness and wear resistance to steel and is used in conjunction with hardening elements)+ V«nfram: §îc thªm vµo thÐp lµm t¨ng tÝnh chèng mµi mßn vµ cung cÊp nh÷ng ®Æc ®iÓm cøng nãng, mét lîng kho¶ng 1.5% lµm t¨ng tÝnh chèng mµi mßn vµ kho¶ng 4% trong sù kÕt hîp víi cacbon cao sÏ lµm t¨ng thªm tÝnh chèng mµi mßn. W víi mét l¬ng lín cïng Cr cÇn cho kh¶ n¨ng cøng nãng. (Tungsten added to the steel increases its wear resistance and provides red hardness characteristics. Approximately 1.5% increases wear resistance and about 4% in combination with high carbon will greatly increase wear resistance. Tungsten in large quantities with chromium provides for red hardness)+ Vanadium víi mét lîng nhá lµm t¨ng ®é dai, ®é bÒn vµ lµm gi¶m ®é h¹t. V víi mét lîng trªn 1% t¨ng kh¶ n¨ng chèng mµi mßn rÊt tèt ®Æc biÖt lµ thÐp giã. Lîng V nhá h¬n kÕt hîp víi Cr vµ W gióp t¨ng ®Æc tÝnh cøng nãng(Vanadium in small quantities increases the toughening effect and reduces grain size. Vanadium in amounts over 1% provides extreme wear resistance especially to high-speed steels. Smaller amounts of vanadium in conjunction with chromium, and tungsten, aid in increasing red hardness properties)

- C¸c t¹p chÊt Èn: §ã lµ c¸c t¹p chÊt khÝ H2, O2, N2, … Chóng cã mÆt trong thÐp víi lîng chøa rÊt nhá mµ c¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch th«ng thêng kh«ng thÓ ph¸t hiÖn ra. V× vËy, chóng ®îc gäi lµ c¸c t¹p ch©t Èn, vµ nãi chung lµ cã h¹i.

C©u 4.

a) C¸c nhiÖt ®é quan träng:

- Nhiªt ®é ch¶y hoµn toµn: 1460 ºC

- NhiÖt ®é thêng ho¸: 904 1104 ºC

- NhiÖt ®é ñ: 750 770 ºC

- NhiÖt ®é t«i: 760 790 ºCb) Dïng gi¶n ®å pha Fe-C, x¸c ®Þnh trªn ®ã thÐp C cã cïng thµnh phÇn C víi m¸c thÐp CD120:

9

Fig.1. The Iron-Carbon Equilibrium Diagram.

c) §èi víi thÐp C 1,2% (ë trªn h×nh vÏ), ta tÝnh theo c«ng thøc ®Ó t×m c¸c nhiÖt ®é thêng ho¸, ñ, t«i:

Tºth = Ac (cm) + (30 50ºC) = 900 1100 ºC

Tºñ = Ac1 + (20 30ºC) = 750 760 ºC

Tºt«i = Ac1 + (30 50ºC) = 760 780 ºC.

Ta nhËn thÊy so víi thÐp c¸cbon dông cô, thÐp C nµy cã c¶ 3 nhiÖt ®é ®Òu kh¸c tõ 4-10ºC (kho¶ng nhiÖt ®é ñ vµ t«i cña thÐp C hÑp h¬n CD120 lµ 10ºC, trong khi ®ã, nhiÖt

10

®é thêng ho¸ chØ chªnh nhau 4ºC vµ cïng kho¶ng biÕn thiªn (200ºC).

d) Tæ chøc tÕ vi ®¹t ® îc khi lµm nguéi chËm qua c¸c ®iÓm tíi h¹n, % c¸c pha thµnh phÇn, ®Æc ®iÓm c¬ tÝnh cña tæ chøc nhËn ® îc:

C©u 5.

a) Ph ¬ng ph¸p gia c«ng c¬ khÝ th êng dïng ®Ó chÕ t¹o chi tiÕt:

11

- §óc b»ng khu«n.

b) Sau khi gia c«ng c¬ khÝ ph¶i nhiÖt luyÖn:

- ñ kh«ng hoµn toµn ë 750 – 760ºC (bëi v× sau khi ®óc, viÖc lµm nguéi chi tiÕt thêng kh«ng ®îc ®ång ®Òu ë c¸c líp dµy kh¸c nhau trªn chi tiÕt; bÒ mÆt thêng cøng h¬n, tån t¹i nh÷ng øng lùc d bªn trong kim lo¹i)

- T«i 760 – 780ºC, v× chi tiÕt lµ chµy cèi dËp nguéi, ®ßi hái ®é cøng cao nªn ph¶i t«i ®Ó t¨ng ®é cøng vµ ®é bÒn.

- Sau t«i, ram thÊp ë 150 – 300ºC, bëi v× r»ng, sau khi t«i, øng lùc d trong thÐp t¨ng lªn lµm cho thÐp bÞ gißn, ph¶i tiÕn hµnh ram c¶i thiÖn tÝnh chÊt, lµm t¨ng tuæi thä vµ lµm gi¶m øng lùc d. V× ram thÊp nªn kh«ng ¶nh hëng ®Õn ®é

12

cøng, ®ång thêi võa gi¶m ®îc øng lùc d bªn trong, võa t¨ng ®é dai.

c) Nh÷ng nguyªn c«ng vµ tæ chøc tÕ vi, c¬ tÝnh t ¬ng øng:

d) NÕu cÇn thay thÕ, ta cã thÓ lùa chän vËt liÖu kh¸c

Gi¶i thÝch:

Tool steelThermotherapy treatment(1) http://www.key-to-steel.com/default.aspx http://vatlieubk.co.nrhttp://www.metalinfo.comhttp://www.freepatentsonline.comhttp://www.metaldata.info/http://www.matweb.comCac vi du trich trong cuôn “Đô an thiêt kê xương nhiêt luyên cac loai chi tiêt lăp xiêt cương đô cao”. Cac ban co thê truy câp: http://www.esnips.com/doc/30308986-1509-4cbd-9c2a-aedaefa9f95a/Ban_in.mdi

13

đê tai vê ban Fulltext cua Đô an nay. Chu y la ban cân co Font tiêng Viêt vi Đô an đươc viêt băng VNTimes va ban cân google “.mdi reader” đê tai vê chương trinh đoc file .mdi. ======================================================Handbook of Comparative World Steel Standards, 2nd Edition, John E. Bringas, Editor (ASTM DS67A) 660p.

14