Ⅰ. Khái niệm cơ bản về xử lý nhiệt.

A. Khái niệm cơ bản về xử lý nhiệt.
Các yếu tố và chức năng cơ bản củaxử lý nhiệt:
1. Hệ thống sưởi
Mục đích là để thu được cấu trúc austenit đồng nhất và mịn.
2. Giữ
Mục tiêu là đảm bảo phôi được nung nóng kỹ lưỡng và ngăn ngừa hiện tượng khử cacbon và oxy hóa.
3. Làm mát
Mục tiêu là chuyển hóa austenit thành các cấu trúc vi mô khác nhau.
Cấu trúc vi mô sau khi xử lý nhiệt
Trong quá trình làm nguội sau khi nung nóng và giữ nhiệt, austenit biến đổi thành các cấu trúc vi mô khác nhau tùy thuộc vào tốc độ làm nguội. Các cấu trúc vi mô khác nhau thể hiện các tính chất khác nhau.
B. Khái niệm cơ bản về xử lý nhiệt.
Phân loại dựa trên phương pháp nung nóng và làm nguội, cũng như cấu trúc vi mô và tính chất của thép.
1. Xử lý nhiệt thông thường (Xử lý nhiệt tổng thể): Tôi, ủ, thường hóa, tôi nguội
2. Xử lý nhiệt bề mặt: Tôi nguội bề mặt, Tôi nguội bề mặt bằng cảm ứng, Tôi nguội bề mặt bằng ngọn lửa, Tôi nguội bề mặt bằng tiếp xúc điện.
3. Xử lý nhiệt hóa học: Tôi cacbon, tôi nitơ, tôi cacbonitrit.
4. Các phương pháp xử lý nhiệt khác: Xử lý nhiệt trong môi trường được kiểm soát, xử lý nhiệt chân không, xử lý nhiệt biến dạng.

C. Nhiệt độ tới hạn của thép

Nhiệt độ chuyển pha tới hạn của thép là cơ sở quan trọng để xác định các quá trình nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội trong quá trình xử lý nhiệt. Nhiệt độ này được xác định bởi giản đồ pha sắt-cacbon.

Kết luận chính:Nhiệt độ chuyển pha tới hạn thực tế của thép luôn thấp hơn nhiệt độ chuyển pha tới hạn lý thuyết. Điều này có nghĩa là cần phải gia nhiệt quá mức trong quá trình nung nóng và làm nguội dưới điểm sôi trong quá trình làm nguội.

II. Ủ và tôi luyện thép

1. Định nghĩa về quá trình ủ nhiệt
Quá trình ủ thép bao gồm việc nung nóng thép đến nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn điểm tới hạn Ac₁, giữ ở nhiệt độ đó, và sau đó làm nguội từ từ, thường là trong lò nung, để đạt được cấu trúc gần trạng thái cân bằng.
2. Mục đích của quá trình ủ nhiệt
① Điều chỉnh độ cứng để gia công: Đạt được độ cứng có thể gia công trong khoảng HB170~230.
②Giảm ứng suất dư: Ngăn ngừa biến dạng hoặc nứt vỡ trong các quá trình tiếp theo.
③Tinh chỉnh cấu trúc hạt: Cải thiện cấu trúc vi mô.
④ Chuẩn bị cho quá trình xử lý nhiệt cuối cùng: Thu được perlit dạng hạt (hình cầu) để tôi và ram tiếp theo.

3.Ủy hóa cầu
Thông số kỹ thuật quy trình: Nhiệt độ gia nhiệt gần điểm Ac₁.
Mục đích: Làm cho xi măngit hoặc cacbua trong thép trở nên hình cầu, tạo ra perlit dạng hạt (hình cầu).
Phạm vi ứng dụng: Dùng cho các loại thép có thành phần eutectoid và hypereutectoid.
4. Ủ khuếch tán (Ủ đồng nhất)
Thông số kỹ thuật quy trình: Nhiệt độ gia nhiệt thấp hơn một chút so với đường hòa tan trên giản đồ pha.
Mục đích: Xóa bỏ sự phân biệt chủng tộc.

①Đối với mức thấp-thép cacbonVới hàm lượng carbon nhỏ hơn 0,25%, phương pháp chuẩn hóa được ưu tiên hơn so với phương pháp ủ nhiệt trong quá trình xử lý nhiệt chuẩn bị.
②Đối với thép cacbon trung bình có hàm lượng cacbon từ 0,25% đến 0,50%, có thể sử dụng phương pháp ủ hoặc chuẩn hóa làm phương pháp xử lý nhiệt chuẩn bị.
③Đối với thép cacbon trung bình đến cao có hàm lượng cacbon từ 0,50% đến 0,75%, nên tiến hành ủ hoàn toàn.
④Đối với mức cao-thép cacbonVới hàm lượng carbon lớn hơn 0,75%, quá trình chuẩn hóa được sử dụng đầu tiên để loại bỏ mạng lưới Fe₃C, sau đó là quá trình ủ cầu hóa.

III. Tôi và ram thép

A. Làm nguội
1. Định nghĩa về tôi luyện: Tôi luyện là quá trình nung nóng thép đến một nhiệt độ nhất định cao hơn điểm Ac₃ hoặc Ac₁, giữ ở nhiệt độ đó, sau đó làm nguội với tốc độ lớn hơn tốc độ làm nguội tới hạn để tạo thành mactenxit.
2. Mục đích của tôi luyện: Mục tiêu chính là thu được mactenxit (hoặc đôi khi là bainit bậc thấp) để tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn của thép. Tôi luyện là một trong những quá trình xử lý nhiệt quan trọng nhất đối với thép.
3. Xác định nhiệt độ tôi luyện cho các loại thép khác nhau
Thép dưới điểm eutectoid: Ac₃ + 30°C đến 50°C
Thép eutectoid và siêu eutectoid: Ac₁ + 30°C đến 50°C
Thép hợp kim: Nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn từ 50°C đến 100°C

4. Đặc tính làm nguội của môi trường tôi lý tưởng:
Làm nguội chậm trước khi đạt đến nhiệt độ "mũi": Để giảm thiểu ứng suất nhiệt một cách hiệu quả.
Khả năng làm mát cao gần nhiệt độ "đỉnh": Để tránh sự hình thành các cấu trúc phi mactenxit.
Làm nguội chậm gần điểm M₅: Để giảm thiểu ứng suất gây ra bởi quá trình chuyển đổi mactenxit.

5. Các phương pháp tôi luyện và đặc điểm của chúng:
① Tôi đơn giản: Dễ vận hành và phù hợp với các chi tiết nhỏ, có hình dạng đơn giản. Cấu trúc vi mô thu được là mactenxit (M).
② Tôi kép: Phức tạp hơn và khó kiểm soát hơn, được sử dụng cho các chi tiết thép cacbon cao có hình dạng phức tạp và các chi tiết thép hợp kim lớn hơn. Cấu trúc vi mô thu được là mactenxit (M).
③ Tôi nguội gián đoạn: Một quy trình phức tạp hơn, được sử dụng cho các chi tiết thép hợp kim lớn, có hình dạng phức tạp. Cấu trúc vi mô thu được là mactenxit (M).
④ Tôi đẳng nhiệt: Được sử dụng cho các chi tiết nhỏ, có hình dạng phức tạp với yêu cầu cao. Cấu trúc vi mô thu được là bainit bậc thấp (B).

6. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tôi cứng
Mức độ tôi cứng phụ thuộc vào độ ổn định của austenit siêu nguội trong thép. Độ ổn định của austenit siêu nguội càng cao thì khả năng tôi cứng càng tốt, và ngược lại.
Các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định của Austenit siêu lạnh:
Vị trí của đường cong C: Nếu đường cong C dịch chuyển sang phải, tốc độ làm nguội tới hạn để tôi giảm, giúp cải thiện khả năng tôi cứng.
Kết luận chính:
Bất kỳ yếu tố nào làm dịch chuyển đường cong C sang bên phải đều làm tăng khả năng tôi cứng của thép.
Yếu tố chính:
Thành phần hóa học: Ngoại trừ coban (Co), tất cả các nguyên tố hợp kim hòa tan trong austenit đều làm tăng khả năng tôi cứng.
Hàm lượng cacbon càng gần với thành phần eutectoid trong thép cacbon, đường cong C càng dịch chuyển sang phải và khả năng tôi cứng càng cao.

7. Xác định và biểu diễn khả năng tôi cứng
①Thử nghiệm độ cứng bằng phương pháp tôi đầu cuối: Độ cứng được đo bằng phương pháp thử nghiệm tôi đầu cuối.
② Phương pháp đường kính tôi tới hạn: Đường kính tôi tới hạn (D₀) biểu thị đường kính tối đa của thép có thể được tôi cứng hoàn toàn trong một môi trường tôi cụ thể.

B. Tôi luyện

1. Định nghĩa về tôi luyện
Tôi luyện là một quá trình xử lý nhiệt trong đó thép đã được tôi cứng được nung nóng lại đến nhiệt độ dưới điểm A₁, giữ ở nhiệt độ đó, rồi làm nguội đến nhiệt độ phòng.
2. Mục đích của việc tôi luyện
Giảm thiểu hoặc loại bỏ ứng suất dư: Ngăn ngừa biến dạng hoặc nứt vỡ của phôi.
Giảm thiểu hoặc loại bỏ lượng austenit dư: Ổn định kích thước của phôi.
Loại bỏ tính giòn của thép tôi: Điều chỉnh cấu trúc vi mô và các đặc tính để đáp ứng yêu cầu của phôi.
Lưu ý quan trọng: Thép cần được tôi luyện ngay sau khi làm nguội.

3. Quy trình tôi luyện

1. Tôi luyện ở nhiệt độ thấp
Mục đích: Giảm ứng suất tôi luyện, cải thiện độ dẻo dai của phôi, và đạt được độ cứng cao và khả năng chống mài mòn.
Nhiệt độ: 150°C ~ 250°C.
Tính năng: Độ cứng: HRC 58 ~ 64. Độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt.
Ứng dụng: Dụng cụ, khuôn mẫu, vòng bi, các bộ phận được thấm cacbon và các bộ phận được tôi cứng bề mặt.
2. Tôi luyện ở nhiệt độ cao
Mục đích: Đạt được độ dẻo dai cao cùng với độ bền và độ cứng cần thiết.
Nhiệt độ: 500°C ~ 600°C.
Tính chất: Độ cứng: HRC 25 ~ 35. Có các đặc tính cơ học tổng thể tốt.
Ứng dụng: Trục, bánh răng, thanh truyền, v.v.
Tinh luyện nhiệt
Định nghĩa: Quá trình tôi luyện tiếp theo là ram ở nhiệt độ cao được gọi là tinh luyện nhiệt, hay đơn giản là ram. Thép được xử lý bằng quy trình này có hiệu suất tổng thể tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi.

IV. Xử lý nhiệt bề mặt thép

A. Tôi bề mặt thép

1. Định nghĩa về làm cứng bề mặt
Tôi cứng bề mặt là một quá trình xử lý nhiệt được thiết kế để tăng cường độ bền của lớp bề mặt của phôi bằng cách nung nóng nhanh lớp bề mặt để chuyển hóa nó thành austenit, sau đó làm nguội nhanh. Quá trình này được thực hiện mà không làm thay đổi thành phần hóa học hoặc cấu trúc lõi của vật liệu thép.
2. Vật liệu được sử dụng cho quá trình làm cứng bề mặt và cấu trúc sau khi làm cứng.
Vật liệu được sử dụng để làm cứng bề mặt
Vật liệu điển hình: Thép cacbon trung bình và thép hợp kim cacbon trung bình.
Xử lý sơ bộ: Quy trình điển hình: Tôi luyện. Nếu các đặc tính cốt lõi không quá quan trọng, có thể sử dụng phương pháp chuẩn hóa thay thế.
Cấu trúc sau khi đông cứng
Cấu trúc bề mặt: Lớp bề mặt thường tạo thành cấu trúc cứng như mactenxit hoặc bainit, mang lại độ cứng cao và khả năng chống mài mòn.
Cấu trúc lõi: Lõi thép thường giữ nguyên cấu trúc ban đầu, chẳng hạn như trạng thái perlit hoặc trạng thái tôi luyện, tùy thuộc vào quy trình xử lý sơ bộ và các đặc tính của vật liệu nền. Điều này đảm bảo lõi duy trì được độ dẻo dai và độ bền tốt.

B. Đặc điểm của quá trình tôi cứng bề mặt bằng cảm ứng
1. Nhiệt độ nung cao và tốc độ tăng nhiệt nhanh: Tôi cứng bề mặt bằng cảm ứng thường liên quan đến nhiệt độ nung cao và tốc độ nung nhanh, cho phép nung nóng nhanh trong thời gian ngắn.
2. Cấu trúc hạt austenit mịn ở lớp bề mặt: Trong quá trình nung nóng nhanh và làm nguội nhanh sau đó, lớp bề mặt hình thành các hạt austenit mịn. Sau khi làm nguội, bề mặt chủ yếu bao gồm mactenxit mịn, với độ cứng thường cao hơn 2-3 HRC so với phương pháp làm nguội thông thường.
3. Chất lượng bề mặt tốt: Do thời gian nung nóng ngắn, bề mặt phôi ít bị oxy hóa và khử cacbon, đồng thời biến dạng do tôi luyện được giảm thiểu, đảm bảo chất lượng bề mặt tốt.
4. Độ bền mỏi cao: Sự chuyển pha mactenxit ở lớp bề mặt tạo ra ứng suất nén, làm tăng độ bền mỏi của phôi.
5. Hiệu suất sản xuất cao: Tôi cứng bề mặt bằng cảm ứng điện từ phù hợp cho sản xuất hàng loạt, mang lại hiệu suất vận hành cao.

C. Phân loại xử lý nhiệt hóa học
Tôi cacbon, Tôi cacbon, Tôi cacbon, Tôi crom, Tôi silic, Tôi silic, Tôi silic, Tôi cacbonitrit, Tôi borocacbonat hóa

D. Tôi cacbon bằng khí
Tôi cacbon bằng khí là một quy trình trong đó phôi được đặt trong lò tôi cacbon kín bằng khí và được nung nóng đến nhiệt độ chuyển hóa thép thành austenit. Sau đó, chất tôi cacbon được nhỏ giọt vào lò, hoặc môi trường cacbon được đưa trực tiếp vào, cho phép các nguyên tử cacbon khuếch tán vào lớp bề mặt của phôi. Quá trình này làm tăng hàm lượng cacbon (wc%) trên bề mặt phôi.
√Chất cacbon hóa:
• Các loại khí giàu cacbon: Ví dụ như khí than, khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), v.v.
• Chất lỏng hữu cơ: Ví dụ như dầu hỏa, metanol, benzen, v.v.
√Thông số quy trình thấm cacbon:
• Nhiệt độ thấm cacbon: 920~950°C.
• Thời gian thấm cacbon: Phụ thuộc vào độ sâu lớp thấm cacbon mong muốn và nhiệt độ thấm cacbon.

E. Xử lý nhiệt sau khi thấm cacbon
Thép phải trải qua quá trình xử lý nhiệt sau khi thấm cacbon.
Quy trình xử lý nhiệt sau khi thấm cacbon:
√Tôi + Tôi ở nhiệt độ thấp
1. Tôi trực tiếp sau khi làm nguội sơ bộ + Ủ ở nhiệt độ thấp: Phôi được làm nguội sơ bộ từ nhiệt độ thấm cacbon xuống ngay trên nhiệt độ Ar₁ của lõi, sau đó được tôi ngay lập tức, tiếp theo là ủ ở nhiệt độ thấp 160~180°C.
2. Tôi đơn sau khi làm nguội sơ bộ + ram ở nhiệt độ thấp: Sau khi thấm cacbon, phôi được làm nguội từ từ đến nhiệt độ phòng, sau đó nung nóng lại để tôi và ram ở nhiệt độ thấp.
3. Tôi kép sau khi làm nguội sơ bộ + ram ở nhiệt độ thấp: Sau khi thấm cacbon và làm nguội chậm, phôi trải qua hai giai đoạn nung nóng và tôi, tiếp theo là ram ở nhiệt độ thấp.

V. Xử lý nhiệt hóa học đối với thép

1. Định nghĩa về xử lý nhiệt hóa học
Xử lý nhiệt hóa học là một quy trình xử lý nhiệt trong đó phôi thép được đặt trong một môi trường hoạt tính cụ thể, được nung nóng và giữ ở nhiệt độ đó, cho phép các nguyên tử hoạt tính trong môi trường khuếch tán vào bề mặt của phôi. Điều này làm thay đổi thành phần hóa học và cấu trúc vi mô của bề mặt phôi, do đó làm thay đổi các tính chất của nó.
2. Quy trình cơ bản của xử lý nhiệt hóa học
Phân hủy: Trong quá trình gia nhiệt, chất hoạt động bị phân hủy, giải phóng các nguyên tử hoạt động.
Hấp thụ: Các nguyên tử hoạt tính được hấp thụ bởi bề mặt thép và hòa tan vào dung dịch rắn của thép.
Khuếch tán: Các nguyên tử hoạt tính được hấp thụ và hòa tan trên bề mặt thép di chuyển vào bên trong.
Các loại tôi cứng bề mặt bằng cảm ứng
a. Gia nhiệt cảm ứng tần số cao
Tần số hiện tại: 250~300 kHz.
Độ dày lớp tôi cứng: 0,5~2,0 mm.
Ứng dụng: Bánh răng mô-đun cỡ trung bình và nhỏ, và trục cỡ nhỏ đến trung bình.
b. Gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình
Tần số hiện tại: 2500~8000 kHz.
Độ dày lớp tôi cứng: 2~10 mm.
Ứng dụng: Trục lớn và bánh răng có mô-đun lớn đến trung bình.
c. Gia nhiệt cảm ứng tần số công suất
Tần số dòng điện: 50 Hz.
Độ dày lớp tôi cứng: 10~15 mm.
Ứng dụng: Các chi tiết cần lớp tôi cứng rất dày.

3. Tôi cứng bề mặt bằng cảm ứng
Nguyên lý cơ bản của tôi cứng bề mặt bằng cảm ứng
Tác dụng trên da:
Khi dòng điện xoay chiều trong cuộn cảm ứng tạo ra dòng điện trên bề mặt phôi, phần lớn dòng điện cảm ứng tập trung gần bề mặt, trong khi hầu như không có dòng điện nào đi qua bên trong phôi. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng bề mặt (skin effect).
Nguyên lý làm cứng bề mặt bằng cảm ứng:
Dựa trên hiệu ứng bề mặt, bề mặt của phôi được nung nóng nhanh chóng đến nhiệt độ austenit hóa (tăng lên 800~1000°C trong vài giây), trong khi phần bên trong của phôi hầu như không bị nung nóng. Sau đó, phôi được làm nguội bằng cách phun nước, đạt được độ cứng bề mặt.

4. Độ giòn khi tôi luyện
Tôi luyện để giảm độ giòn trong thép đã tôi cứng
Hiện tượng giòn do tôi luyện đề cập đến hiện tượng độ bền va đập của thép đã tôi giảm đáng kể khi tôi luyện ở nhiệt độ nhất định.
Loại giòn tôi luyện đầu tiên
Khoảng nhiệt độ: 250°C đến 350°C.
Đặc điểm: Nếu thép tôi được ram trong phạm vi nhiệt độ này, rất có khả năng sẽ phát triển loại giòn do ram, và hiện tượng này không thể loại bỏ được.
Giải pháp: Tránh tôi luyện thép đã tôi cứng trong phạm vi nhiệt độ này.
Loại giòn do tôi luyện đầu tiên còn được gọi là giòn do tôi luyện ở nhiệt độ thấp hoặc giòn do tôi luyện không thể đảo ngược.

VI. Tôi luyện

1. Tôi luyện là quá trình xử lý nhiệt cuối cùng diễn ra sau khi tôi nguội.
Tại sao thép tôi cần ram lại?
Cấu trúc vi mô sau khi tôi: Sau khi tôi, cấu trúc vi mô của thép thường bao gồm mactenxit và austenit dư. Cả hai đều là pha không bền vững và sẽ chuyển hóa trong những điều kiện nhất định.
Tính chất của Martensite: Martensite có đặc điểm là độ cứng cao nhưng cũng rất giòn (đặc biệt là martensite dạng kim có hàm lượng cacbon cao), điều này không đáp ứng được yêu cầu về hiệu năng cho nhiều ứng dụng.
Đặc điểm của quá trình chuyển hóa mactenxit: Quá trình chuyển hóa thành mactenxit diễn ra rất nhanh. Sau khi tôi, phôi có ứng suất dư bên trong có thể dẫn đến biến dạng hoặc nứt vỡ.
Kết luận: Phôi không thể sử dụng trực tiếp sau khi tôi! Việc ram là cần thiết để giảm ứng suất bên trong và cải thiện độ dẻo dai của phôi, giúp nó phù hợp để sử dụng.

2. Sự khác biệt giữa khả năng tôi cứng và dung lượng tôi cứng:
Khả năng tôi cứng:
Khả năng tôi cứng đề cập đến khả năng của thép đạt được độ cứng nhất định (độ sâu của lớp cứng) sau khi tôi. Khả năng này phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc của thép, đặc biệt là các nguyên tố hợp kim và loại thép. Khả năng tôi cứng là thước đo mức độ thép có thể cứng lại trên toàn bộ chiều dày của nó trong quá trình tôi.
Độ cứng (Khả năng tôi cứng):
Độ cứng, hay khả năng tôi cứng, đề cập đến độ cứng tối đa có thể đạt được trong thép sau khi tôi. Nó chịu ảnh hưởng lớn bởi hàm lượng cacbon trong thép. Hàm lượng cacbon càng cao thường dẫn đến độ cứng tiềm năng càng cao, nhưng điều này có thể bị hạn chế bởi các nguyên tố hợp kim của thép và hiệu quả của quá trình tôi.

3. Khả năng tôi cứng của thép
√Khái niệm về khả năng cứng hóa
Khả năng tôi cứng đề cập đến khả năng của thép đạt được độ cứng mactenxit nhất định sau khi tôi từ nhiệt độ austenit hóa. Nói một cách đơn giản hơn, đó là khả năng của thép tạo thành mactenxit trong quá trình tôi.
Đo lường khả năng tôi cứng
Khả năng tôi cứng được thể hiện bằng độ sâu của lớp tôi cứng thu được trong điều kiện xác định sau khi tôi luyện.
Độ sâu lớp tôi cứng: Đây là độ sâu từ bề mặt phôi đến vùng có cấu trúc bán phần là mactenxit.
Môi trường làm nguội thông dụng:
•Nước
Đặc điểm: Tiết kiệm chi phí với khả năng làm lạnh mạnh mẽ, nhưng tốc độ làm lạnh cao gần điểm sôi, có thể dẫn đến làm lạnh quá mức.
Ứng dụng: Thường được sử dụng cho thép cacbon.
Nước muối: Dung dịch muối hoặc kiềm trong nước, có khả năng làm mát ở nhiệt độ cao tốt hơn so với nước thông thường, do đó thích hợp cho thép cacbon.
•Dầu
Đặc điểm: Cung cấp tốc độ làm nguội chậm hơn ở nhiệt độ thấp (gần điểm sôi), giúp giảm thiểu hiệu quả hiện tượng biến dạng và nứt vỡ, nhưng khả năng làm nguội ở nhiệt độ cao lại kém hơn.
Ứng dụng: Thích hợp cho thép hợp kim.
Các loại: Bao gồm dầu tôi, dầu máy và nhiên liệu diesel.

Thời gian làm nóng
Thời gian gia nhiệt bao gồm cả tốc độ gia nhiệt (thời gian cần thiết để đạt đến nhiệt độ mong muốn) và thời gian giữ nhiệt (thời gian duy trì ở nhiệt độ mục tiêu).
Nguyên tắc xác định thời gian gia nhiệt: Đảm bảo phân bố nhiệt độ đồng đều khắp phôi, cả bên trong và bên ngoài.
Đảm bảo quá trình austenit hóa hoàn toàn và austenit hình thành đồng nhất và mịn.
Cơ sở để xác định thời gian gia nhiệt: Thường được ước tính bằng các công thức thực nghiệm hoặc xác định thông qua thí nghiệm.
Môi trường làm nguội
Hai khía cạnh chính:
a. Tốc độ làm nguội: Tốc độ làm nguội càng cao thì càng thúc đẩy sự hình thành mactenxit.
b. Ứng suất dư: Tốc độ làm nguội cao hơn sẽ làm tăng ứng suất dư, dẫn đến xu hướng biến dạng và nứt vỡ lớn hơn ở phôi.

Ⅶ. Chuẩn hóa

1. Định nghĩa về chuẩn hóa
Tôi luyện là một quá trình xử lý nhiệt trong đó thép được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ Ac3 từ 30°C đến 50°C, giữ ở nhiệt độ đó, sau đó làm nguội bằng không khí để thu được cấu trúc vi mô gần với trạng thái cân bằng. So với ủ, tôi luyện có tốc độ làm nguội nhanh hơn, dẫn đến cấu trúc perlit (P) mịn hơn, đồng thời tăng cường độ bền và độ cứng.
2. Mục đích của việc chuẩn hóa
Mục đích của quá trình chuẩn hóa tương tự như mục đích của quá trình ủ nhiệt.
3. Ứng dụng của chuẩn hóa
• Loại bỏ xi măng thứ cấp dạng mạng lưới.
•Sử dụng phương pháp này làm công đoạn xử lý nhiệt cuối cùng cho các chi tiết có yêu cầu thấp hơn.
•Đóng vai trò như một bước xử lý nhiệt sơ bộ cho thép kết cấu cacbon thấp và trung bình nhằm cải thiện khả năng gia công.

4. Các loại ủ nhiệt
Phương pháp ủ nhiệt thứ nhất:
Mục đích và chức năng: Mục tiêu không phải là gây ra sự biến đổi pha mà là chuyển đổi thép từ trạng thái không cân bằng sang trạng thái cân bằng.
Các loại:
•Ủ khuếch tán: Mục đích là làm đồng nhất thành phần bằng cách loại bỏ sự phân tách.
•Ủ tái kết tinh: Khôi phục độ dẻo bằng cách loại bỏ tác động của hiện tượng cứng hóa do biến dạng.
•Ủ giảm ứng suất: Giảm ứng suất bên trong mà không làm thay đổi cấu trúc vi mô.
Loại ủ thứ hai:
Mục đích và chức năng: Nhằm mục đích thay đổi cấu trúc vi mô và các đặc tính, đạt được cấu trúc vi mô chủ yếu là perlit. Loại này cũng đảm bảo sự phân bố và hình thái của perlit, ferit và cacbua đáp ứng các yêu cầu cụ thể.
Các loại:
•Ủ hoàn toàn: Nung nóng thép trên nhiệt độ Ac3 rồi làm nguội từ từ để tạo ra cấu trúc perlit đồng nhất.
•Ủ không hoàn toàn: Nung nóng thép ở nhiệt độ từ Ac1 đến Ac3 để biến đổi cấu trúc một phần.
• Ủ đẳng nhiệt: Nung nóng thép đến nhiệt độ trên Ac3, sau đó làm nguội nhanh đến nhiệt độ đẳng nhiệt và giữ ở nhiệt độ đó để đạt được cấu trúc mong muốn.
•Ủ tạo hình cầu: Tạo ra cấu trúc cacbua hình cầu, cải thiện khả năng gia công và độ bền.

Ⅷ.1. Định nghĩa về xử lý nhiệt
Xử lý nhiệt là quá trình nung nóng kim loại, giữ ở nhiệt độ nhất định, sau đó làm nguội khi ở trạng thái rắn để thay đổi cấu trúc bên trong và vi cấu trúc của nó, từ đó đạt được các tính chất mong muốn.
2. Đặc điểm của xử lý nhiệt
Xử lý nhiệt không làm thay đổi hình dạng của phôi; thay vào đó, nó làm thay đổi cấu trúc bên trong và cấu trúc vi mô của thép, từ đó làm thay đổi các tính chất của thép.
3. Mục đích của xử lý nhiệt
Mục đích của xử lý nhiệt là để cải thiện các tính chất cơ học hoặc khả năng gia công của thép (hoặc các chi tiết gia công), khai thác tối đa tiềm năng của thép, nâng cao chất lượng chi tiết gia công và kéo dài tuổi thọ của nó.
4. Kết luận chính
Việc liệu các tính chất của vật liệu có thể được cải thiện thông qua xử lý nhiệt hay không phụ thuộc rất nhiều vào việc có sự thay đổi nào về cấu trúc vi mô và cấu trúc tổng thể của vật liệu trong quá trình nung nóng và làm nguội hay không.

Thời gian đăng bài: 19/08/2024

Xử lý nhiệt thép.