Bài giảng môn Vật liệu học: Chương 4 - Nhiệt luyện thép

Bài giảng "Vật liệu học: Chương 4 - Nhiệt luyện thép" được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm về nhiệt luyện thép; Các chỉ tiêu đánh giá kết quả nhiệt luyện; Phân loại nhiệt luyện thép; Tác dụng của Nhiệt luyện trong sản xuất cơ khí;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng dưới đây để nắm được nội dung chi tiết nhé!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Vật liệu học: Chương 4 - Nhiệt luyện thép Chương 4: NHIỆT LUYỆN THÉP4.1 Khái niệm về nhiệt luyện thépNhiệt luyện là gì?  là công nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt và làm nguội với tốc độ thích hợpMục đích:  làm biến đổi tổ chức  biến đổi cơ tính của vật liệu theo hướng mong muốn của con ngườiĐặc điểm của nhiệt luyện:- Không làm thay đổi hình hoặc thay đổi không đáng kể dạng kíchthước chi tiết- Chi tiết vẫn ở trạng thái rắn- Chi tiết sau nhiệt luyện phải được đánh giá qua tổ chức tế vi và cơtínhCác yếu tố đặc trưng Nhiệt độ (toC) Sơ đồ quy trình nhiệt luyện đơn giản nhất ton gn VngNhiệt độ nung nóng (t0n) Thời gian ()  nhiệt độ cao nhất mà quá trình cần đạt đếnThời gian giữ nhiệt (gn)  thời gian ngưng ở nhiệt độ nung nóngTốc độ nguội (Vng)  tốc độ làm nguội chi tiết sau khi giữ nhiệt Các chỉ tiêu đánh giá kết quả nhiệt luyện1. Tổ chức tế vi- cấu tạo pha, kích thước hạt, chiều sâulớp hoá bền…..Ảnh tổ chức của thép với sự phân Ftán xêmentit trên nền ferit2. Độ cứng Xê biết giá trị độ cứng  ước lượng cácchỉ tiêu cơ tính khác: độ dẻo, độ dai, độbền3. Độ cong vênh, biến dạng chi tiết Phân loại nhiệt luyện thépNhiệt luyệnỦ:  nung nóng chi tiết, sau đó làm nguôi chậm (nguội cùng lò) để nhận được tổ chức có độ cứng thấp, độ dẻo caoThường hoá:  nung chi tiết đến tổ chức đạt hoàn toàn Austenit, sau đó làm nguội ngoài không khí tĩnh để đạt tổ chức cân bằngTôi:  nung nóng chi tiết, sau đó làm nguội nhanh để đạt tổ chức không cần bằng có độ cứng caoRam:  nguyên công bắt buộc sau khi tôi để điều chỉnh lại độ cứng, độ bền Phân loại nhiệt luyện thép (tiếp theo)Hoá - Nhiệt luyện:  dựa vào nhiệt độ để làm biến đổi thành phần hoá học vùng bề mặt chi tiết  nhiệt luyện để đạt được cơ tính như mong muốn - thấm đơn nguyên tố: thấm C, N, Cr…… - thấm đa nguyên tố: thấm C-N,…Cơ - Nhiệt luyện:  dựa vào sự biến đổi nhiệt độ + kết hợp biến dạng dẻo  biến đổi tổ chức Tác dụng của Nhiệt luyện trong sản xuất cơ khí- Tăng độ cứng, tính chống mài mònvà độ bền của thép- Cải thiện tính công nghệ Các chuyển biến xảy ra khi nung nong - làm nguộiChuyển biến xảy ra khi nung nóng - sự tạo thành AustenitCơ sở: dựa trên giản đồ pha Fe-Fe3C nhiệt độ Ac1* Thép cùng tích (tổ chức chỉ có P): [Fe+Fe3C]0,8%C  Fe(C)0,8%C nhiệt độ Ac3* Thép trước cùng tích (P+F): P+F  Austennit nhiệt độ Acm* Thép trước cùng tích (P+Xe): P + Xe  AustennitNhận xét:- Mọi loại thép sau khi nung lên trên đường GSE (xem trên GDP Fe-Fe3C)đều cho tổ chức một pha duy nhất Austennit- Các mác thép khác nhau sẽ nhận được các tổ chức A khác nhau với%C như trong mác thép ban đầu Các chuyển biến xảy ra khi nung nong - làm nguội (tiếp theo)Đặc điểm của chuyển biến P  AustenitVấn đề quan tâm: nhiệt độ và kích thước hạt Austenit* Nhiệt độ: phụ thuộc vào tốc độ nung tốc độ nung càng nhanh thì nhiệt độ chuyển biến càng cao và thờigian chuyển biến càng ngắn Bắt đầu chuyển biến P   Nhiệt độ (0C) thực tế: để đạt được V2chuyển biến thì nhiệtđộ nung phải quá nhiệt V1độ tới hạn từ 20-300C Kết thúc chuyển biến P   720 Thời gian (phút) Các chuyển biến xảy ra khi nung nong - làm nguội (tiếp theo)* Kích thước hạt Austenit: Đặc điểm cơ chế của chuyển biến P  Austenit - Tạo mầm (mầm được tạo trên biên giới pha giữa F và Xe) - Phát triển mầm như trong quá trình kết tinh Kích thước hạt A phụ thuộc: - Điều kiện nung nóng tiếp tục (hoặc giữ nhiệt)  hạt lớn lên - Thép bản chất di truyền hạt lớn và nhỏ Các chuyển biến xảy ra khi giữ nhiệt- Làm đồng đều nhiệt độ trên toàn tiết diện- Đủ thời gian để hoàn thành các chuyển biến xảy ra khi nung nóng- Làm đồng đều thành phần hoá học trên toàn bộ AustenitChú ý:- Thời gian giữ nhiệt không nên quá dài do tạo nên sự phát triểnhạt Austenit Các chuyển biến xảy ra khi nguội chậm AustenitGiản đồ chuyển biến đẳng nhiệt của Au quá nguội (thép cùng tích)Động học ...