Bài giảng Vật liệu học: Chương 4 - ThS. Hoàng Văn Vương

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 tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội thép; Các công nghệ nhiệt luyện thép; Hóa bền bề mặt vật liệu kim loại. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật liệu học: Chương 4 - ThS. Hoàng Văn Vương Chương 4. Nhiệt luyện thép 20-June-12 Chương 4. Nhiệt luyện thép4.1 Khái niệm về nhiệt luyện thép4.2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội thép4.3 Các công nghệ nhiệt luyện thép4.4. Hóa bền bề mặt vật liệu kim loại 20-June-124.1 Khái niệm về nhiệt luyện thép4.1.1 Sơ đồ nhiệt luyện thépa) Định nghĩa: Nhiệt luyện thép là nung nóng thép đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt và làm nguội với tốc độ thích hợp để thay đổi tổ chức  biến đổi tính chất theo yêu cầuĐặc điểm:- Không làm nóng chảy, biến dạng chi tiết- Đánh giá bằng kết quả biến đổi tổ chức tế vi và cơ tínhb) Các yếu tố đặc trưng- Các thông số chính:+ Nhiệt độ nung, T+ Thời gian giữ nhiệt,gn+ Tốc độ nguội, Vng- Các chỉ tiêu đánh giá kết quả+ Tổ chức tế vi (cấu tạo pha, chiều sâu lớp hóa bền…)+ Độ cứng, độ bền, độ dẻo, độ dai+ Độ cong vênh biến dạng 20-June-12 14.1 Khái niệm về nhiệt luyện thép4.1.1 Sơ đồ nhiệt luyện thépc) Phân loại nhiệt luyện thép:- Nhiệt luyện: chỉ dùng tác động nhiệt làm thay đổi tổ chức, tính chất, bao gồm: ủ, thường hóa, tôi + ram- Hóa nhiệt luyện: kết hợp thấm các nguyên tố làm thay đổi thành phần hóa học lớp bề mặt và nhiệt luyện, cải thiện cơ tính: thấm C, C-N, Al, Co, B…- Cơ nhiệt luyện: kết hợp biến dạng dẻo ở trạng thái austenit và nhiệt luyện tạo tổ chức nhỏ mịn, cơ tính tổng hợp cao nhất4.1.2 Vai trò của nhiệt luyện trong sản xuất cơ khí- Tăng độ cứng, tính chóng mài mòn và độ bền của thép: tăng tuổi thọ, giảm kích thước, khối lượng kết cấu- Cải thiện tính công nghệ: nhiệt luyện sơ bộ tạo cơ tính phù hợp với điều kiện gia công 20-June-124.2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội4.2.1 Chuyển biến khi nung nóng – sự tạo thành austenitDựa vào GĐP Fe-Fe3C:- T < Ac1: không có chuyển biến gì- T = Ac1: chuyển biến P   [Fe + Xe]0,8%C  Fe(C)0,8%C- Trên đường GSE: tổ chức một pha  Đặc điểm chuyển biến P   - Vnung lớn : Tnung cao - Tnung cao: cb ngắn - V2 > V1: T bắt đầu và kết thúc chuyển biến cao hơn, thời gian chuyển biến ngắn hơn 20-June-124.2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội4.2.1 Chuyển biến khi nung nóng – sự tạo thành austenitKích thước hạt austenit: Hạt austenit tạo thành càng nhỏ  các tổ chức nhận được sau khi nguội càng nhỏ mịn với cơ tính cao hơnCơ chế chuyển biển P  - Tạo mầm (mầm được sinh ra trên biên giới pha F và Xe- Phát triển mầm như trong kết tinh Chế chuyển biển P   làm nhỏ hạt thép 20-June-12 24.2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội4.2.1 Chuyển biến khi nung nóng – sự tạo thành austenitKích thước hạt austenit phụ thuộc vào:- Kích thước tổ chức P ban đầu- Tăng Vnung: hạt nhỏ- Tăng Tnung: hạt lớn- Tăng gn: hạt lớn- Bản chất của thép: bản chất hạt nhỏ, bản chất hạt lớn4.2.2 Mục đích của giữ nhiệt:- Làm đồng đều nhiệt độ trên toàn bộ tiết diện- Để chuyển biến xảy ra hoàn toàn- Làm đồng đều thành phần hóa học của austenit 20-June-124.2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội4.2.3 Các chuyển biến xảy ra khi nguội chậm austenita) Chuyển biến đẳng nhiệt A quá nguội Giản đồ T-T-T của thép cùng tích[1]: aunstenit ổn định, [2]: austenit quá nguội[3]: austenit đang chuyển biến[4]: Hỗn hợp F+Xe, [5]: mactenxit + dư- Chuyển biến đẳng nhiệt austenit quá nguội:+ T = 7000C: Peclit, 10-15HRC+ T = 6500C: Xoocbit, 25-35HRC+ T = 500-600 0C: Trôxtit, 40HRC+ T = 250-450 0C: Bainit, 50-55HRC- Đặc điểm:+ P, X, T, B có bản chất giống nhau là hỗn hợp + Nguội đẳng nhiệt nhận được cơ học cùng tích của ferit và xemantit tấm: độ tổ chức đồng đều trên toàn quá nguội tăng, số lượng mầm tăng, tấm càng bộ tiết diện nhỏ mịn, độ cứng càng cao 20-June-124.2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội4.2.3 Các chuyển biến xảy ra khi nguội chậm austenitb) Sự phân hóa austenit khi nguội liên tục- V1  Peclit- V2  Xoocbit- V3  Trôxtit- V4  Bainit + Mactenxit- Vth  Mactenxit- V5  MactenxitĐặc điểm:- Tổ chức nhận được phụ thuộc vào Vnguội- Với chi tiết lớn tổ chức nhận được không đồng nhất- Chỉ nhận được tổ chức hoàn toàn bainit bằng cách nguội đẳng nhiệt 20-June-12 34.2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội4.2.3 Các chuyển biến xảy ra khi nguội ...