Chương II: LÍ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÍ THÉP (Phần 1)

Công việc đầu tiên của nhiệt luyện là nung nóng. Phụ thuộc vào thành phần cacbon của thép và nhiệt độ nung nóng, trong thép sẽ có các chuyển biến khác nhau. Cơ sở xác định chuyển biến khi nung. Cơ sở để xác định chuyển biến khi nung nóng thép là là giản độ trạng thái Fe-C (phần thép, hình 25).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương II: LÍ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÍ THÉP (Phần 1) 29 Chương II: LÍ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÍ THÉP.(10 T) I. CA Ù C  TO Å  CH Ö Ù C  Ñ AÏ T  Ñ Ö ÔÏ C  KHI  N U N G  N O Ù N G     Ø  LAØ M  N G U O Ä I  THE Ù P      Ô  S Ô Û   THUYẾT NHIỆT LÍ VA  C     ( ỆN xét xem LUYHãy THÉP). khi nung nóng các thép có thành phần cacbon khác nhau đến các nhiệt đô khác nhau rồi làm nguội tiếp theo với các tốc độ khác nhau sẽ được các tổ chức gì và do đó sẽ biết được cơ tính thay đổi như thế nào. Đó là cơ sở của mọi quá trình nhiệt luyện. Ta lần lượt xét biến đổi tổ chức của từng quá trình một, lấy cơ sở là thép cacbon. 1. Các chuyển biến xảy ra khi nung nóng thép: Công việc đầu tiên của nhiệt luyện là nung nóng. Phụ thuộc vào thành phần cacbon của thép và nhiệt độ nung nóng, trong thép sẽ có các chuyển biến khác nhau. a) Cơ sở xác định chuyển biến khi nung. Cơ sở để xác định chuyển biến khi nung nóng thép là là giản độ trạng thái Fe-C (phần thép, hình 25). Như thấy rõ từ giản đồ ở nhiệt độ thường trong tổ chức của 3 loại thép đều có peclit: + Thép cùng tích có tổ chức đơn giản hơn cả: chỉ có peclit. + Các thép trước và sau cùng tích có tổ chức phức tạp hơn: ngoài Peclit ra còn có thêm Ferit hoặc Xêmentit thứ hai. Bây giờ nung nóng các thép này lên nhiệt độ cao. Hãy xem có chuyển biến gì: - Khi nhiệt độ nung nóng thấp hơn AC1 ( 30 + Thép trước và sau cùng tích có chuyển biến nhưng chưa hoàn toàn : Có tổ chức không hoàn toàn là Austenit, tức có tổ chức tương ứng Austenit + Ferit và Austenit + Xêmentit thứ hai. Đối với hai thép này khi nung nóng từ A c1 lên đến Ac3 và Acm sẽ có quá trình hòa tan Ferit và Xêmentit II còn dư vào Austenit. Vậy khi nung nóng quá đường GSE mọi thép đều có tổ chức giống nhau là dung dịch rắn Austenit song với nồng độ cacbon khác nhau phụ thuộc vào thành phần cacbon của thép. Trong chuyển biến khi nung nóng vừa kể trên thì chuyển biến Peclit thành Ausenit là cơ sở. Ta xét kỹ hơn các đặc điểm của chuyển biến này để rút ra các kết luận cần thiết đối với nhiệt luyện. b) Đặc điểm chuyển biến của peclit thành auxtenit . Chú ý hai vấn đề : nhiệt độ chuyển biến và kích thước hạt Austenit tạo thành. Nhiệt độ chuyển biến. T Như thấy rõ từ giản đồ trạng (C) ° 900 thái Fe-C, chuyển biến này xảy ra V 2 ở 2720 C, song điều này chỉ đúng Au với khi nung nóng vô cùng chậm (là II I điều kiện để xây dựng giản đồ). P Như thấy từ giản đồ chuyển P+Au V 1 I I I biến đẳng nhiệt từ peclit thành 727 austenit của thép cùng tích (hình 26).; nhiệt độ nung càng cao nhiệt độ bắt đầu chuyển biến càng cao, 600 thời gian hoàn thành chuyển biến 10 τ(s ) 2 3 4 6 5 0. 1 1 10 10 10 10 10 càng ngắn. Hình 26: GĐCB đẳng nhiệt của P→Au. Như vậy tốc độ nung nóng càng cao, chuyển biến peclit thành austenit xảy ra ở nhiệt độ càng cao song trong thời gian càng ngắn. Trong thực tế, để đạt được chuyển biến qui định phải nung nóng quá nhiệt độ tới hạn tương ứng, khoảng 20 - 300 C khi nung chậm, hàng trăm độ khi nung nhanh. Kích thước hạt austenit Trong thực tế hạt auxtenit không tồn tại ở nhiệt độ thường song vẫn để ý đến vấn đề này vì các sản phẩm phân hóa từ các hạt nhỏ austenit bao giờ cũng có độ đẽo độ dai hơn cao hơn so với các sản phẩm phân hóa từ các hạt austenit lớn. Vì vậy trong bất cứ trường hợp nào cũng phải đạt được tổ chức austenit hạt 31 nhỏ, muốn vậy phải biết qui luật hình thành hạt auxtenit cũng như sự lớn lên của nó. Chuyển biến peclit → austenit cũng theo cơ chế tạo mầm và phát triển mầm như khi kết tinh. Mầm auxtenit được tạo nên trên bề mặt phân chia giữa hai pha ferit và xêmentit của peclit (hình ), bề mặt phân chia giữa chúng rất nhiều nên số mầm tạo thành cũng rất nhiều, do đó hạt auxtenit lúc mới tạo thành rất nhỏ mịn. Cần ghi nhớ rằng chuyển biến peclit - austenit bao giờ cũng làm nhỏ hạt của thép. Hiệu ứng này được chú ý lợi dụng trong khi nhiệt luyện. Hạt auxtenit tạo thành càng nhỏ mịn khi peclit có độ phân tán càng cao (tức xêmentit trong nó càng nhỏ mịn) và tốc độ nung càng lớn. Ở nhiệt độ Ac1, lúc mới tạo thành, hạt austenit rất nhỏ mịn song nếu tiếp tục nâng cao nhiệt độ và giữ nhiệt lâu hạt sẽ lớn lên. Đây là quá trình tự nhiên hạt to biên giới ít đi để năng lượng dự trữ giảm đi. Khi làm nguội, hạt austenit không nhỏ đi. - Như vậy, lúc mới tạo thành các hạt austenit là nhỏ và nung nóng tiếp tục chúng lớn lên, nhưng vấn đề cần quan tâm ở đây là chúng lớn lên như thế nào? nhanh hay chậm? Theo đặc tính phát triển của hạt uxtenit, có thể chi ...