Bài giảng Vật liệu học: Chương 3 - Nguyễn Thanh Điểu

Bài giảng "Vật liệu học - Chương 3: Nhiệt luyện thép" do Nguyễn Thanh Điểu biên soạn cung cấp cho người đọc các kiến thức: Khái niệm về nhiệt luyện thép, các phương pháp nhiệt luyện cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật liệu học: Chương 3 - Nguyễn Thanh Điểu Chương 3: Nhiệt luyện thép• I. Khái niệm về nhiệt luyện thép: 1. Khái niệm: 2. Đặc điểm: 3. Tác dụng của nhiệt luyện trong chế tạo cơ khí: 4. Các yếu tố đặc trưng cho nhiệt luyện:• II. Các phương pháp nhiệt luyện cơ bản: 1. Ủ 2. Thường hóa 3. Tôi 4. Ram 1 Chương 3: Nhiệt luyện thépI. Khái niệm về nhiệt luyện1. Khái niệm: Nhiệt luyện là công nghệ nung nóng kimloại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt tại đó trongmột thời gian thích hợp rồi sau đó làm nguội với tốc độ quyđịnh để làm thay đổi tổ chức, do đó nhận được cơ tínhvà tính chất khác theo ý muốn.2. Đặc điểm: Không làm nóng chảy( khác với đúc, hàn) Không làm biến dạng sản phẩm thép (khác với cắt gọt, biến dạng dẻo(rèn, dập)) Kết quả của nhiệt luyện được đánh giá bằng thay đổi tổ chức tế vi và cơ tính. 2I. Khái niệm về nhiệt luyện :3. Tác dụng của nhiệt luyện trong chế tạo cơ khí:a. Làm tăng độ cứng, độ bền và tính chống mài mòn của thép. Phát huy triệt để các tiềm năng của vật liệu về cơ tính:bền hơn, cứng hơn mà vẫn đảm bảo về độ dẻo, độ dai  dođó giảm nhẹ kết cấu, tăng tuổi thọ…(độ bền, đô cứng tăng lên3-6 lần, tăng khả năng làm việc và chống mài mòn của chi tiếtmáy.).b. Cải thiện tính công nghệ:- Để phù hợp với điều kiện gia công: cần đủ mềm để dễ cắt,cần dẻo để dễ biến dạng..- Phương pháp nhiệt luyện thường là ủ và thường hóa( đượcgọi là nhiệt luyện sơ bộ). 3I. Khái niệm về nhiệt luyện :4. Các yếu tố đặc trưng cho nhiệt luyện: Quá trình nhiệt luyện được đặc trưng bằng ba thông sốquan trọng sau đây: Nhiệt độ nung nóng Tn: nhiệt độ cao nhất mà quá trình phải đạt đến. Thời gian giữ nhiệt tgn: thời gian cầnthiết duy trì kim loại ở nhiệt nung. Tốc độ nguội Vnguội: là độ giảm nhiệtđộ sau thời gian giữ nhiệt. 4I. Khái niệm về nhiệt luyện : Các chỉ tiêu đánh giá sau nhiệt luyện:  Độ cứng: là chỉ tiêu quan trọng qua đó biết được độ bền, độ dẻo,độ dai (kiểm tra100% sản phẩm).  Tổ chức tế vi: bao gồm cấu tạo pha, kích thước hạt, chiếu sâu lớp hóa bền,các vết nứt….là chỉ tiêu gốc, cơ bản nhất.(kiểm tra theo định kỳ và tỉ lệ vì mất thời gian).  Độ cong vênh, biến dạng, nứt: ( phạm vi cho phép) 5 1. Ủ thép I. Định nghĩa và mục đích1.1. Định nghĩa• Ủ thép là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độnhất định, giữ nhiệt thời gian rồi làm nguội chậm( cùng lò)với tốc độ < 2000/1h để đạt được tổ chức cân bằng, vớiđộ cứng thấp nhất, độ dẻo cao nhất. 6 1. Ủ thépI. Định nghĩa và mục đích1.2. Mục đích- Làm giảm độ cứng của thép để phù hợp gia côngcắt gọt.- Làm tăng độ dẻo để dễ gia công áp lực.- Khử ứng suất bên trong sau các nguyên công giacông cơ khí, đúc, hàn.- Làm đồng đều về nồng độ trong thép.- Làm nhỏ hạt thép.Ví dụ: chế tạo ụ dao máy tiện 7 1. Ủ thépII. Các phương pháp ủ 2.1. Ủ không có chuyển biến pha: Ủ non và ủ kết tinh lại 9 1. Ủ thép II. Các phương pháp ủ2.1. Ủ không có chuyển biến pha:+ Nhiệt độ ủ thấp hơn A1, nghĩa là không có sự chuyểnbiến peclit thành austenit. a. Ủ thấp(ủ non): là phương pháp ủ tiến hành ở t0(200-600)0C, nhằm làm giảm hay khử ứng suất dư bêntrong của vật đúc hay các sản phẩm thép qua gia côngáp lực. b. Ủ kết tinh lại: Nhiệt độ ủ kết tinh lại cho các loạithép cácbon là 600-700oC( thấp hơn Ac1). Khử biếncứng sau biến dạng dẻo. Khác với ủ thấp thì ủ kết tinh lại làm giảm độ cứng và thay đổi kích thước hạt. 8 1. Ủ thépII. Các phương pháp ủ2.2. Phương pháp ủ có chuyển biến pha- Là các phương pháp ủ có nhiệt độ cao hơn A1, cóxảy ra chuyển biến peclit thành austenit. a. Ủ hoàn toàn: b. Ủ không hoàn toàn và ủ cầu hoá. c. Ủ khuếch tán d. Ủ đẳng nhiệt v 102.2. Phương pháp ủ có chuyển biến phaa. Ủ hoàn toàn:- Là phương pháp ủ phải nung nóng thép tới trạng thái hoàn toàn austenit, chỉ áp dụng cho thép trước cùng tích và cùng tích- Nhiệt độ ủ t0= Ac3 + (20-30)oC Mục đích: Làm giảm độ cứng của thépcó (%C>0.3%) để phù hợp giacông cắt gọt. Làm tăng độ dẻo của thépcó(%C2.2. Phương pháp ủ có chuyển biến pha b. Ủ không hoàn toàn và ủ cầu hoá- Là phương pháp ủ nung nóng thép tới trạng thái chưa hoàn toàn là austenit( Ac1< to< Acm). áp dụng cho thép sau cùng tích để làm giả ...