Vật liệu kim loại ( Hoàng Văn Vương ) - Chương 5. Thép và gang

Khái niệm về thép C và thép hợp kim 5.2 Thép xây dựng 5.3 Thép chế tạo máy 5.4 Thép dụng cụ 5.5 Thép và hợp kim đặc biệt 5.6 Gang 5.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim 5.1.1 Thép cacbon a) Thành phần hóa học - Hợp kim của Fe-C: C ( 0,8%: P + XeII - Ảnh hưởng đến cơ tính: + Tăng %C, độ cứng tăng giảm độ dẻo, độ dai va đập + Tăng độ bền, đạt cực đại %C = 0,8-1,0%5.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim 5.1.1 Thép...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật liệu kim loại ( Hoàng Văn Vương ) - Chương 5. Thép và gang 09/2010 Chương 5. Thép và gang Chương 5. Thép và gang5.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.2 Thép xây dựng5.3 Thép chế tạo máy5.4 Thép dụng cụ5.5 Thép và hợp kim đặc biệt5.6 Gang 1 09/20105.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.1 Thép cacbona) Thành phần hóa học- Hợp kim của Fe-C: C (< 2,14%), Mn (< 0,8%), Si (< 0,4%) tạp chất có lợi; P, S (< 0,05%) tạp chất có hạib) Ảnh hưởng của nguyên tố C- Ảnh hưởng đến tổ chức:+ %C < 0,02%: thuần F+ 0,02% < %C < 0,8%: F + P+ %C = 0,8%: 100% P+ %C > 0,8%: P + XeII- Ảnh hưởng đến cơ tính:+ Tăng %C, độ cứng tăng giảm độ dẻo, độ dai va đập+ Tăng độ bền, đạt cực đại %C = 0,8-1,0%5.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.1 Thép cacbonb) Ảnh hưởng của nguyên tố C- Công dụng của thép theo %C:+ Thép C thấp (%C < 0,25%): độ dẻo, độ dai cao; độ bền, độ cứng thấp Kết cấu xây dựng, tấm dập sâu+ Thép C trung bình (0,3-0,5%C): cơ tính tổng hợp cao, làm chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh và va đập cao+ Thép C khá cao (0,55-0,65%C): giới hạn đàn hồi cao nhất, chi tiết đàn hồi+ Thép C cao (%C > 0,7%): độ cứng cao, chịu mài mòn tốt; làm dụng cụ cắt, khuôn dập, dụng cụ đo 2 09/20105.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.1 Thép cacbonc) Ảnh hưởng của nguyên tố tạp chất- Mn (0,5-0,8%): khử oxy, hòa tan vào F hóa bền pha F: Mn + FeO → Fe + MnO- Si (0,2-0,4%): khử oxy triệt để và nâng cao độ bền của F: Si + FeO → Fe + SiO2- P (< 0,05%): kết hợp với Fe tạo Fe3P cứng giòn, gây bở nguôi- S (0,05%): kết hợp với Fe tạo hỗn hợp cùng tinh (Fe2S + Fe) có nhiệt độ nóng chảy thấp, bở nóngd) Ảnh hưởng của nguyên tố tạp chất- Phân loại theo độ sạch của tạp chất:+ Chất lượng thường: %(P,S) < 0,05%+ Chất lượng tốt: %(P,S) < 0,04%+ Chất lượng cao: %(P,S) < 0,03%+ Chất lượng rất cao: %(P,S) < 0,02%5.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.1 Thép cacbond) Ảnh hưởng của nguyên tố tạp chất- Phân loại theo phương pháp khử oxy:+ Thép sôi (khử oxy không triệt để), sử dụng FeMn+ Thép lặng (khử oxy triệt để), sử dụng cả FeMn, FeSi, Al+ Thép nửa lặng khử bằng FeMn và Al- Theo công dụng:+ Thép kết cấu: gồm thép xây dựng và thép chế tạo máy+ Thép dụng cụ: dùng chế tạo các công cụ chuyên dùng 3 09/20105.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.1 Thép cacbone) Tiêu chuẩn thép (TCVN)- Thép kết cấu chất lượng thường để làm kết cấu xây dựng %P (0,04- 0,07%), %S (0,05-0,06%):+ Phân nhóm A: CTxx+ Phân nhóm B: BCTxx, quy định thành phần hóa học+ Phân nhóm C: CCTxx, quy định cả thành phần và cơ tính- Thép kết cấu chất lượng tốt để chế tạo chi tiết máy P, S < 0,04% Cxx (A): xx = C trung bình phần vạn, A - chất lượng tốt- Thép dụng cụ: CDxx (A): xx = C trung bình phần vạn- Các tiêu chuẩn khác: Nga (ΓOCT), Mỹ (ASTM, AISI, SAE), Nhật (JIS)5.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.1 Thép cacbone) Ưu, nhược điểm của thép C:- Ưu điểm:+ Rẻ, dễ kiếm do không dùng nguyên tố hợp kim đắt tiền+ Có cơ tính phù hợp với điều kiện thông dụng+ Có tính công nghệ tốt: dễ đúc, cán, rèn, cắt hơn thép hợp kim- Nhược điểm:+ Độ thấm tối thấm nên hiệu quả hóa bền không cao+ Tính chịu nhiệt độ cao kém+ Không có tính chất hóa lý đặc biệt: tính cứng nóng, chống ăn mòn 4 09/20105.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.2 Thép hợp kima) K/n: Thép có chất lượng tốt trở lên (%P, S < 0,04%) và một số nguyên tố khác (Cr, Ni, W, Mo, Ti…) với hàm lượng đủ lớn làm thay đổi tổ chức, cải thiện tính chất của thépb) Quy định hàm lượng của các nguyên tố hợp kim Mn ≥ 0,8-1,0% Si ≥ 0,5-0,8% Cr ≥ 0,5-0,8% Ni ≥ 0,5-0,8% W ≥ 0,1-0,5% Mo ≥ 0,05-0,2% Ti ≥ 0,01% Cu ≥ 0,3% B ≥ 0,002%5.1 Khái niệm về thép C và thép hợp kim5.1.2 Thép hợp kimc)Đặc tính của thép hợp kim- Cơ tính và tính công nghệ:+ Độ bền cao hơn hẳn thép C tương đương sau nhiệt luyện+ Trạng thái không nhiệt, độ bền khác không nhiều so với thép C+ Độ thấm tôi lớn, tốc độ tôi tới hạn nhỏ+ Tăng %hợp kim: tăng hiệu quả hóa bền, giảm dẻo dai+ Tính công nghệ kém hơn thép C- Tính chịu nhiệt độ cao:+ Cacbit của nhiều nguyên tố hợp kim có tác dụng ngăn chặn sự phân hóa M, kết tụ cacbit giữ đượ ...