Bài giảng Cơ sở vật liệu học - Chương 5: Các chuyển pha khi nung nóng và làm nguội

Bài giảng Các chuyển pha khi nung nóng và làm nguội Không thay đổi thành phần hóa học, chỉ biến đổi về cấu trúc tinh thể: chuyển biến thù hình, chuyển biến M…(nhờ sự dịch chuyển ngtử với khoảng cách nhỏ hơn hằng số mạng hay tập hợp nguyên tử với khoảng cách cỡ hằng số mạng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở vật liệu học - Chương 5: Các chuyển pha khi nung nóng và làm nguội3/6/2017•Chương 5. Các chuyển pha khi nung nóngvà làm nguội5.2. Chuyển biến khi nung nóng hợp kim Fe-C sự austenit hóa5.1. Sơ lược về nhiệt động học và động học của chuyển pharắn trong vật liệu1. Cơ sở:• Cũng tuân theo qui luật chung của chuyển pha (như lỏng-rắn)• Sự thay đổi năng lượng tự do khi tạo mầm:G= -Gv+Gs+GđhGđh – năng lượng đàn hồi do thể tích riêng của mầm và nền khácnhau, trong chuyển pha R-R quan trong (Pha mẹ – ban đầu và phacon- mới tạo thành)hình dạng sản phẩm.• Hệ số khuếch tán ở pha rắn nhỏ hơn nhiều so với pha lỏng nên quátrình tạo mầm và phát triển mầm xảy ra khó khăn hơn• Các khuyết tâṭ (nút trống, lệch, tạp chất, đường trượt, biên giớihạt…) có vai trò quan trọng trong việc tạo mầm ký sinhNung đến T= A1Thép ct (P): [Fe+Fe3C]0,8%C  Fe(C)0,8%Cdựa trên giản đồ pha Fe-Fe3CNung trên A3 Thép tct (P+F) AustennitNung trên Am Thép sct P+XeII AustennitNhận xét:- Mọi loại thép sau khi nung lên trên đường GSE (GDP Fe-Fe3C) một pha duy nhất Austennit- Các mác thép khác nhau sẽ nhận được các tổ chức As khácnhau với %C như trong mác thép ban đầuCác chuyển biến xảy ra khi nung nóng (tiếp theo)• Không thay đổi thành phần hóa học, chỉ biến đổi về cấu trúctinh thể: chuyển biến thù hình, chuyển biến M…(nhờ sự dịchchuyển ngtử với khoảng cách nhỏ hơn hằng số mạng haytập hợp nguyên tử với khoảng cách cỡ hằng số mạng.• Không thay đổi cấu trúc, chỉ thay đổi thành phần hóa học: sựtách lớp dd rắn quá bão hòa =1+2 (HK Al-Zn dd rắn có%Zn thay đổi)• Thay đổi cả cấu trúc lẫn thành phần hóa học: quá trình tiếtpha (phân hủy dung dịch rắn quá bh)• Chuyển trạng thái trật tự – không trật tự.2. Đặc điểm của chuyển biến P  AustenitVấn đề quan tâm: nhiệt độ và kích thước hạt Austenit* Nhiệtđộ chuyển biến : phụ thuộc vào tốc độ nungGiản đồ chuyển biến đẳng nhiệt khi nung Vn nung càng nhanh thì nhiệt độ chuyển biến càng cao và thờigian chuyển biến càng ngắnV2>V1T2>T12 930-9500CHạt As phát triến nhanhBainitAustenit quánguộiMs (~ 2200C)Mactenxit (M) + Austenit () dưMf (~ -500C)6Thời gian23/6/2017Xác định thành phần tổ chức cuối cùng củacác trường hợp sau:P (7000C): 10-15HRC (180-200HB)Xe tấm thô25-35HRC; Xe nhỏ mịn hơnTổ chức củaa là:T (500-6000C): 40-45HRC; Xe nhỏ mịn hơn nữaB ( 250-4500C): 50-55HRCTổ chức củab là:F 0,1%CPeclitXoocbitTrôxtitNhiệt độ (0F)Nhiệt độ cùng tíchNhiệt độ (0C)X(6500C):BainitAustenit quánguộiXe có công thức chưa hẳn Fe3CMs (~ 2200C)(b)(a)Mactenxit (M) + Austenit () dưMf (~ -500C)Thời gianCác chuyển biến xảy ra khi nguội chậm Austenit(tiếp theo)Các chuyển biến xảy ra khi nguội chậm Austenit (tiếp theo)Đặc điểm của sự phân hoá As khi làm nguội liên tục2. Sự phân hoá As khi làm nguội liên tụcV2  XoocbitV3  Trustit +MactenxitV4  MactenxitVth  MactenxitPeclitV1 XoocbitV2TrôxtitBainit* Tổ chức nhận được hoàn toàn phụ thuộc vào véctơbiểu thị tốc độ nguội trên giản đồ TTT* Với chi tiết có tiết diện lớn, tổ chức sẽ không đồng nhấtdo ảnh hưởng của tốc độ nguội khác nhau* Chỉ nhận được tổ chức hoàn toàn Bainit bằng cách làmnguội đẳng nhiệtAustenit quánguộiMs (~ 2200C)V4Nhiệt độ (0F)V1  PeclitNhiệt độ cùng tíchNhiệt độ (0C)Các véctơ vận tốcnguộiV1