Bài giảng môn Cơ khí đại cương: Chương 3 - ThS. Vũ Đình Toại

Chương 3: Hợp kim Sắt - Các bon (Fe-C). Những nội dung chính trong chương này gồm có: Khái niệm, phân loại, tính chất của hợp kim sắt, các bon, gang, hợp kim cứng,... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Cơ khí đại cương: Chương 3 - ThS. Vũ Đình Toại Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại IV. Hîp kim S¾t - C¸c bon (Fe-C): 1. Gi¶n ®å tr¹ng th¸i cña hîp kim Fe-C: toC B A 1500 Láng (L) L + Ostenit (L+) L + Xªmentit (L+Xª) 1147 E 1147oC C Ostenit () F Lª®ªbuarit (Lª) 911 G Am  + Xª + Lª Xª + Lª + A3  + Xª S P A1 727oC 727 K Peclit  +P P + Xª P + Xª + Lª Xª + Lª Q 0,8%C 2,14%C 4,43%C 6,67%C 0,02%C Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại - §êng ACB lµ ®êng láng ph©n biÖt pha láng hoµn toµn víi pha láng ®· cã tinh thÓ r¾n - §êng AECF lµ ®êng ®Æc øng víi ®iÓm b¾t ®Çu nãng ch¶y hoÆc ho¸ r¾n hoµn toµn - §êng GS (A3); SE (Am); GP vµ PQ t¬ng øng víi giíi h¹n chuyÓn biÕn pha trong tr¹ng th¸i ho¸ r¾n - §êng PSK (A1) lµ ®êng chuyÓn biÕn cïng tÝch khi nguéi ®Õn ®ã sÏ b¾t ®Çu sù chuyÓn biÕn cïng Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại - §êng ACB lµ ®êng láng ph©n biÖt pha láng hoµn toµn víi pha láng ®· cã tinh thÓ r¾n - §êng AECF lµ ®êng ®Æc øng víi ®iÓm b¾t ®Çu nãng ch¶y hoÆc ho¸ r¾n hoµn toµn - §êng GS (A3); SE (Am); GP vµ PQ t¬ng øng víi giíi h¹n chuyÓn biÕn pha trong tr¹ng th¸i ho¸ r¾n - §êng PSK (A1) lµ ®êng chuyÓn biÕn cïng tÝch khi nguéi ®Õn ®ã sÏ b¾t ®Çu sù chuyÓn biÕn cïng tÝch hçn hîp c¬ häc 1.1. C¸c tæ chøc cña hîp kim Fe-C: 1.1.1. C¸c tæ chøc 1 pha: 1.1.1.1. Tæ chøc xªmentit (Xª) lµ hîp chÊt ho¸ häc cña Fe vµ C (C% = 6,67%)  Fe3C >> Tæ chøc nµy ®îc kÕt tinh qua ba giai ®o¹n vµ n»m trong hÇu hÕt c¸c khu vùc >> §©y lµ mét tæ chøc cã ®é cøng cao, tÝnh c«ng nghÖ kÐm, ®é gißn lín nhng chÞu mµi mßn tèt >> Trªn tõng khu vùc ®é giµu xªmentit (Xª) gi¶m dÇn tõ Xª1 ®ªn Xª3 Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 1.1.1.2. Tæ chøc «stennit (, Os) lµ dung dÞch ®Æc xen kÏ cña cacbon trong Fe (Fe) >> Lîng hoµ tan C trong Fe tèi ®a lµ 2,14% ë 11470C. T¹i 7270C lîng hoµ tan C lµ 0,8% >> Khu vùc AESG chØ tån t¹i mét pha «stenit riªng biÖt >> «stenit lµ pha dÎo vµ dai, rÊt dÔ biÕn d¹ng >> V× nã tån t¹i riªng biÖt chØ ë nhiÖt ®é trªn 7270C nªn kh«ng quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt c¬ häc khi kim lo¹i chÞu t¶i mµ chØ cã ý nghÜa khi gia c«ng ¸p lùc nãng vµ nhiÖt luyÖn Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 1.1.1.3. Ferit (, F) lµ dung dÞch ®Æc xen kÏ cña C trong Fe (Fe) >> 7270C hoµ tan 0,02%C >> NhiÖt ®é cµng gi¶m lîng hoµ tan cµng gi¶m nªn cã thÓ coi ferit lµ s¾t nguyªn chÊt >> Ferit rÊt dÎo, mÒm vµ cã ®é bÒn thÊp 1.1.2. C¸c tæ chøc 2 pha: 1.1.2.1. Peclit (P) lµ hçn hîp c¬ häc cña ferit vµ xªmentit (Xª2) >> Khi h¹ to xuèng 7270C, c¶ ferit vµ xªmentit cïng kÕt tinh ë thÓ r¾n t¹o nªn cïng tÝch peclit (®iÓm S) >> C¬ tÝnh cña Peclit phô thuéc vµo lîng F vµ Xª vµ phô thuéc vµo h×nh d¹ng cña Xª (tÊm hay h¹t) Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 1.1.2.2. Lª®ªbuarit (Lª) lµ hçn hîp c¬ häc cïng tinh cña  vµ Xª (Xª1) >> T¹i 1147oC vµ 4,43%C cïng tinh Lª h×nh thµnh t¹i ®iÓm C >> Xuèng díi 727oC, mét phÇn  chuyÓn thµnh P >> Lîng Xª trong Lª kh¸ lín nªn Lª cã ®é cøng cao, dßn 1.1.2.3. Graphit (Gr) lµ cacbon ë tr¹ng th¸i tù do >> Gr kÐm bÒn, dßn, në thÓ tÝch khi kÕt tinh Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 1.2. Ph©n lo¹i hÖ hîp kim Fe-C (Fe-Fe3C): HÖ hîp kim Fe-C ...