Vật liệu học cơ sở: Phần 2

Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu "Vật liệu học" tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Các loại vật liệu thông dụng trong công nghiệp; Thép và gang; Kim loại và hợp kim màu; Vật liệu vô cơ; Vật liệu bột; Vật liệu hữu cơ; Vật liệu kết hợp. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật liệu học cơ sở: Phần 2 P hần // CÁ C LOẠI VẬT LIỆU ■ ■ ■ . THÔNG DỤNG ■ TRONG CÔNG NGHIỆP ■ https://tieulun.hopto.org 292__________________________________________________________ C h ư ơ n g 7. THÉP VẢ GANG Chương 7 TH€P vn GRNG Thép và gan g là n h ữ n g hỢp k im trên cơ sở s ắ t và cacbon. sả n p h ẩm ciia ngành liiyện kim nói chung và n g à n h lu y ện kim đ en nói riêng. T h ép và g a n g có m ặt ở khắp mọi nơi: từ dụng cụ gia cìhili cho tới cãc tác phẩm n g h ệ th iiậ t. trong công nghiệp cơ khí (m áy móc công cụ vầ d ụ n g cụ), tron g n g à iih x â y dựng (nhà cửa. cầii. côìig, ...), trong giao th ông v ậ n tả i (điíồiig s ắ t. tà u b iển , ỏ tô, niáy bay, ...). trong ngành n ăng híỢiig (khai th á c th a n , d ầii mỏ, n h iệ t điện và th ủ y điện)< tron g (luốc l)hòng (vũ khí. xe cộ. ...), ch ú n g h iện v ẫ n ch iến i k h o ả n g 90% tổ n g khôi Iitợng vạt liệu kini loại dùng trong côn g n g h iệp của th ê giới. Mặc dù n h iều loại v ậ t liệ u niối đã ra đòi, Iihiíng vỊ trí th en chôt. của th ép và gang vần chưa bị th ay đổi. bỏi vì so với các v ậ t liệu khác (kim loại cữ iig Iihư phi kini loại ). việc sả n x u ấ t ra Iih ííiig hợp kiin trẽn cơ sở s ắ t (th ép và gan g) với kliôi lượng lớn là khá ổn định và txíơng đôi rẻ tiề n và trên h ế t là do ng\t(ii ta có th ể ché tạo ra các loại thép và g a n g vói n h ữ n g tín h ch ấ t rất khác n h a ii nhò liỢp kim hóa và n hiệt luyện và do vậy ch ủ n g có th ế th ỏa m ãn đ\tợc n h ữ n g đòi hỏi rất đa dạiiK trong' thực tế. Trong cluíơiig này sẽ đề cập đ ến các loại th ép và g a n g chủ yếu th iíò n g gập trong công nghiệp và trong đời số n g của con Iigưòi. đó 1?1 th ép cacbon. th ép lidp kim, các loại gan g và một sô hỢp kim đặc biệt. 7.1. THÉP CACBON 7.1.1. T H À N H P H Ầ N H Ó A HỌC Trong tlníc tè. thép cacbon k h ôn g phải là hđp kim chỉ gồm có Fe và c (trong đó híỢiig c < 2.14%) inà do đ iểu k iện nâ'\i lu yện , có n h iều n g u y ên tô 'k h á c cũ n g có mặt. trong thép, cìó là cac tạp c h ấ t th ư ờng có n h ư Mn. Si. p . s . các tạp c h ấ t ẩ n n h \í H. N. o và các tạp chất, ngẫii n h iên Iihií Cr. N i, Cii, w, Ti, Mo, V. ... Tạp chất, thường có là n h ữ n g n g u y ê n tố th ư ờn g x u y êii có m ặ t tron g mọi loại thép, chúng đi vào thép tìĩ qiiặng sắt. từ Iihiên liệu sử cÌỊiiig khi hiyệii gaiig. hoặr từ việc dùng fero để khử oxy khi tin h h iy ện thép . T rong đó M u. Si là Iiliữiig t.ạj) châì, có lợi. chiíng n ân g cao cơ tín h của th ép. T rong các điểu kiện th ô n g thường của luyện kim chứng có m ặt ở tro n g th ép với htỢiig chứa M ii < 0,8%; Si < 0.6%. Còn p. s https://tieulun.hopto.org VẬT LIỆU HỌC 293 \ì\ cac tạ p c h ấ t có h ạ i. c h ú n g làm cho th ép bị giòn và khó hàn. cho nên phải tìm i-ach h ạ n c h ế sự có n iặ t của ch ú n g đến mức có th ể được, thép ch ất lượiig càng cao (tòi hỏi p h ả i k h ử cà n g tr iệ t để h a i tạp châ't này. Với th ép th ôn g tluíòng, lượiig chứa của iDỗi n g \iv ên tô đó p h ải n hỏ hơn 0,06% . C ông n g h iệp lu y ệ n kiiìi sử d ụ n g n g à y m ột n h iều s ắ t th ép vụn (phê liệu) của cãc n gàn h k in h t ế qiiôc d ân v à q\iốc p h òn g th ả i ra (m áy m óc, xe cộ, vũ khí. ...) trong đó Iih iể u bộ p h ậ n là in từ th é p hỢp k im . n ê n tro n g n h iề u lo ạ i th é p cacboii tliô iig th ư ò iig vần có th ể có n iột híỢiig nhỏ các n g u y ê n tô' như: Cr, Ni. Cii (ắ 0.2%); w, Ti, Mo. V (< 0.1%); ch ú n g được gọi là các tạ p cliấ t n g ẫ u n h iên , thường là cộ lợi vì nâng cao cơ t ín li cho th é p . N g oài ra tro n g th ép cacboii th ô n g th ư ồ iig còn hòa ta n các khí nitơ, hyđro. oxy với lượng chứa rấ t nhỏ Iiìà v iệc xác đ ịn h ch ú n g r ấ t khó k h ăn , chúng được gọi là các tạp ch ấ t ẩn . với các p h iíơ u g pháp p h â n tích th ô n g thư ờng khó phát hiện và ngiíời to thường bỏ q u a. N ói ch u n g ch ú n g là n h ữ n g tạp c h ấ t có hại. Cãc Iigiivên tô k ể trên với lượng clii'ía nhỏ hơn các giới liạii quy địiih. ảnh hưởng k h ô n g đ á n g k ể đến tổ chức và tín h c h ấ t của th é p , kể cả các ng uyên tô’ có lợi. cíềii gọi là tạ p c h ấ t (in à k h ô n g gọi là n g u y ê n tô' hỢp k im ) b ở i v ì sự có in ặ t của chúng vỏi híỢng ch ứ a h ạ n chế, chủ y ếu do y êu cầu củ a qiiá trìn h công nghệ (ỉớn giảii (cơ bản) n h ấ t nià k h ô n g có m ột d ụ n g ý nào. T óm lại th à n h p h ầ n hóa học của th ép cacbon th ô n g thường, ngoài Fe ra, được giỏi h ạ n Iihư sau: c < 2%: Mu < 0.õ-0,8%; Si < 0,3-0,6%: p ắ 0,05-0,06%; s < 0.05-0,06% . 7.1.2. Ẳ N H H Ư Ở N G C Ủ A C A C B O N Đ Ế N T ổ CHỨC VÀ T ÍN H CHẤT C Ủ A T H É P C AC BO N C acbon là n g u y ê n tô q u a ii trọ n g Iih ấ t. quyết (lỊnh chủ y êii đ ến tổ chức và tín h ch ất của th ép cacbon (và cả th ép hợp kim). T ừ g iả n đồ pha F e-C thấy rằ n g k h i liíỢng chứ a của c tro n g th ép tă n g lên , híỢiig x ê n ie n tit c ìin g tă n g lên tư ơng ứ n g và là m th a y đổi tổ chức t ế vi củ a th ép , ơ trạ n g th á i câ n bằng (trạng th á i ủ), tổ chức t ế vi của th ép cacboii, p h ụ %c tliuộc và o híỢiig ch ứ a của Hình 7.1, Ành hưởng của cacbon đến cơ tính của thép cacbon c troug nó. n h ií sau: ỏ trang thái ử https://tieulun.hopto.org 294_________________ ...