Bài giảng Kim loại học - Chương 6: Thép và gang - Lương Thị Quỳnh Anh

Nội dung text: Bài giảng Kim loại học - Chương 6: Thép và gang - Lương Thị Quỳnh Anh

1. 6.1 Thép carbon • Fe, C – thành phần chính • Một số tạp chất khác: Mn, Si, P, S, H, N, O, Cr, Ni, • Giới hạn thành phần: • C < 2%; Mn 0,5 – 0,8%; Si 0,3 – 0,6%; • P 0,05 – 0,06%; S 0,05 – 0,06% ThS Lương Thị Quỳnh Anh 2
2. Theo chất lượng • Thép có chất lượng thường: max 0,06%S và 0,07% P • Thép có chất lượng tốt: max 0,04%S và 0,035%P • Thép có chất lượng cao: max 0,025% mỗi nguyên tố • Thép có chất lượng đặc biệt: max 0,015%S và 0,025%P ThS Lương Thị Quỳnh Anh 4
3. Theo công dụng (PHỔ BIẾN) • Thép cán nóng thông dụng dùng trong xây dựng, thường không qua nhiệt luyện • Thép kết cấu: làm chi tiết máy, thường qua nhiệt luyện • Thép dụng cụ: làm dụng cụ (cắt gọt, biến dạng, đo lường), bắt buộc qua nhiệt luyện • Thép có công dụng riêng: thép đường ray, dây thép các loại, thép lá để dập nguội ThS Lương Thị Quỳnh Anh 6
4. • C tăng → độ bền, độ cứng tăng; độ dẻo và độ dai giảm • Cứ tăng 0,1%C làm ▪ độ cứng tăng 20 – 25HB, ▪ giới hạn bền tăng 60 – 80 MPa, ▪ độ giãn dài giảm 2 – 4 %, ▪ độ thắt tỷ đối giảm 1 – 5%, ▪ độ dai va đập giảm 200kJ/m2 ThS Lương Thị Quỳnh Anh 8
5. Ảnh hưởng của các tạp chất MANGAN (Mn) • Cho vào khi tinh luyện dưới dạng fero – Mn để khử Oxy và Lưu huỳnh theo phản ứng: FeO + Mn → Fe + MnO FeS + Mn → Fe + MnS • MnO và MnS nổi lên đi vào xỉ • Mn dư hòa tan vào ferit sẽ nâng cao độ bền, độ cứng → tăng cơ tính ThS Lương Thị Quỳnh Anh 10
6. PHOTPHO (P) • Thường có mặt từ quặng hoặc than (khi luyện gang) • Hòa tan trong ferit hoặc liên kết dưới dạng Fe3P → làm thép bị giòn, khi ở trạng thái nguội → giòn nguội (bở nguội) • Riêng thép dễ cắt thì có thể tồn tại lượng P từ 0,08 – 0,15% để nâng cao khả năng gẫy phoi ThS Lương Thị Quỳnh Anh 12
7. 6.1.3 Các loại thép carbon 1/ Thép carbon cán nóng chất lượng thường Phân nhóm A: chi tiết, kết cấu không qua gia công nóng Mác thép b, Mpa 0,2, MPa 5, % CT31 310 - 20 CT33 320 – 420 - 31 CT34 340 – 440 200 29 CT38 380 – 490 210 23 CT42 420 – 540 240 21 CT51 500 – 640 260 17 CT61 600 300 12 • Kí hiệu: CT31, CT33, CT31s, CT42n, ThS L ng Th Quỳnh Anh ươ ị GIỚI HẠN BỀN KÉO TỐI THIỂU 14
8. Phân nhóm C: kết cấu hàn • Được quy định về cả cơ tính và thành phần hóa học. • Kí hiệu bằng chữ C trước CT: CCT34, CCT34s • TCVN 5709 – 93 những mác thép chuyên làm kết cấu thép trong xây dựng có XCT 34, XCT38, XCT 42, XCT 52 với thành phần: C < 0,22%; Mn < 0,85%; Si = 0,15 – 0,3%; Al < 0,02%; P < 0,05%; S < 0,05% ThS Lương Thị Quỳnh Anh 16
9. 3. Thép cacbon dụng cụ • Thành phần C cao ( 0,7%), chất lượng tốt • Quy định khá chặt về thành phần hóa học • S 0,03%; P 0,035% • Nếu P, S 0,025% thì kí hiệu thêm chữ A sau mác thépMác thép Thành phần các nguyên tố, % Độ cứng sau C Si Mn khi ủ, HB CD70 0,65 – 0,74 0,15 – 0,35 0,20 – 0,40 187 CD80 0,75 – 0,84 0,15 – 0,35 0,20 – 0,40 187 CD90 0,85 – 0,94 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 192 CD100 0,95 – 1,04 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 197 CD110 1,05 – 1,14 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 207 CD120 1,15 – 1,24 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 207 CD130 1,25 – 1,35 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 217 ThS Lương Thị Quỳnh Anh 18
10. 6.1.4 Ưu, nhược điểm thép C Ưu điểm • Rẻ tiền, dễ nấu luyện, không dùng nguyên tố hợp kim đắt tiền • Có cơ tính nhất định, tính công nghệ tốt Nhược điểm • Độ bền ở trạng thái cung cấp ( thường hóa) và trạng thái ủ thấp, giới hạn đàn hồi ko vượt quá 700MPa, độ dẻo và độ dai giảm đi rất mạnh • Độ thấm tôi của thép C thấp, nếu môi trường tôi mạnh dễ làm chi tiết biến dạng và gây nứt. • Độ bền, nhất là độ cứng ở nhiệt độ cao (>3000C) rất thấp. một phần do ko còn mactenxit nữa, một phần do hiện tượng dão. • Độ bền, tính chống mài mòn kém • Độ bền chống ăn mòn thấp → thép bị gỉ ThS Lương Thị Quỳnh Anh 20
11. Tính chất • Cơ tính: + Trạng thái không nhiệt luyện (VD trạng thái ủ) độ bền của thép hợp kim không cao hơn nhiều so với thép carbon + Sau nhiệt luyện, độ bền rất cao, độ dẻo, độ dai giảm + Tính công nghệ giảm khi tăng lượng hợp kim hóa • Tính chịu nhiệt (tính cứng nóng và tính bền nóng) cao, giữ độ cứng cao ở trạng thái tôi và tính chống dão tới 6000C, tính chống oxy hóa tới 800 – 10000C • Tính chất vật lý và hóa học đặc biệt Tính chống ăn mòn hóa học (thép ko gỉ, thép giản nở, đàn hồi đặc biệt, thép từ tính, ) ThS Lương Thị Quỳnh Anh 22
12. ThS Lương Thị Quỳnh Anh 24
13. d/ Tác dụng riêng biệt của các nguyên tố hợp kim chủ yếu Các nguyên tố mở rộng vùng  Mangan • Hòa tan vào ferit → hóa bền ferit • Làm tăng độ thấm tôi 4 lần (1% Mn đk tới hạn tăng 4 lần) • Nhược điểm: làm hạt tinh thể lớn nhanh khi nung, tăng tính giòn ram, giảm độ dẻo và độ bền Niken • Không tạo cacbit, làm tăng độ bền và độ dai va đập cho ferit. • Tác dụng làm nhỏ hạt cho thép thấm C. • Hệ số tăng độ thấm tôi là 1.4 (trung bình) ThS Lương Thị Quỳnh Anh 26
14. Môlipđen • Tạo cacbit mạnh, khó hòa tan vào  khi nung, thu hẹp vùng  mạnh (hơn cả Cr). • Cải thiện tính chống ram do độ cứng thứ hai (Mo2C) khi ram • Hệ số tăng độ thấm tôi mạnh: 3.8 Vanadi • Gần giống Mo. VC nhỏ mịn nằm ở biên giới hạt, ngăn sự lớn lên của hạt  khi nung • Tăng tính chống ram, tăng khả năng chống mài mòn • Khó hòa tan vào thép nên giảm độ thấm tôi + độ cứng Bo • Tăng độ thấm tôi lên gấp 2 lần (0.001%B) → thép C thấp + tb • B tiết ra ở biên hạt austenit, ngăn cản sinh mầm P (C>0.7%) Lưu huỳnh • Kết hợp với Mn tạo MnS ( S: 0.08 – 0.13%), tác dụng làm gẫy vụn phoi thép khi gia công cắt gọt → thép cắt nhanh 28 ThS Lương Thị Quỳnh Anh
15. Nguyên Nâng cao độ Hóa bền Làm nhỏ hạt Hình thành Cản trở sự Công dụng nổi bật tố thấm tôi ferit cacbit ram Cr Mạnh Trung bình Yếu Trung bình Trung bình Nâng cao độ thấm tôi, chống ăn mòn,chịu nhiệt Mn Mạnh Mạnh Làm hạt to Yếu Yếu Thay cho Ni trong nhanh thép ostenit Si Yếu Mạnh Không Không, thúc đẩy Trung bình, Chống oxy hóa, chế sự graphit hóa, dưới 2500C tạo thép kỹ thuật thoát C mạnh điện, thép đàn hồi Ni Trung bình Trung bình Không Không Không Nâng cao độ dai ak, tạo thép ostenit Mo Rất mạnh Yếu Trung bình Mạnh Mạnh Chống giòn ram loại II và nâng cao độ bền ở nhiệt độ cao W Trung bình Yếu Trung bình Mạnh Mạnh V Mạnh nhưng Yếu Mạnh Mạnh Mạnh Làm nhỏ hạt VC khó hòa tan vào γ Ti Không, TiC Mạnh Rất mạnh Rất mạnh Không, vì TiC Làm nhỏ hạt mạnh không hòa tan không hòa hơn cả V vào γ tan vào dung dịch rắn
16. • Khi nguội từ lỏng:Thiên tích nhánh cây ✓ DDR ít C + NTHK kết tinh trước → nhánh cây ✓ DDR giàu C + NTHK kết tinh sau → vùng giữa các nhánh cây ✓ Sự khác về tphh giữa các nhánh cây → thiên tích nhánh cây ✓ Nhiều NTHK → nhiều nhánh cây • Ảnh hưởng: ✓ Khi cán, tạo thành thớ, cơ tính khác nhau theo các phương khác nhau ✓ Liên kết giữa các nhánh kém (tính dẻo thấp) → nứt khi cán, rèn • Khắc phục: ✓ Ủ khuếch tán trước rèn (1050 – 1100oC trong 8-10h) ✓ Làm nguội chậm khi đúc 32 ThS Lương Thị Quỳnh Anh
17. Đốm trắng • Biện pháp: ✓ Sấy khô phế liệu (sắt, thép vụn), nhiên liệu, trợ dung trước khi luyện ✓ Nguội thép xuống dưới A1 từ 50 – 100oC (sau biến dạng nóng) giữ nhiệt dài (có thể hơn 10h) để hydro kịp khuếch tán khỏi ferit ThS Lương Thị Quỳnh Anh 34
18. • Giòn ram loại II (500 – 600oC) ✓ Nguội ngoài không khí sau ram ✓ Nguội nhanh → ram lại 500 – 600oC (thời gian lâu) Nguyên nhân: ✓ Có thể nguội chậm gây tiết pha giòn kích thước nhỏ trên biên hạt. ThS Lương Thị Quỳnh Anh 36
19. • b. Phân loại theo nguyên tố hợp kim: dựa vào nguyên tố hợp kim chính của thép • c. Phân loại theo tổng lượng các nguyên tố hợp kim • Thép HK thấp: tổng lượng HK 10% (M hay A) • d. Phân loại theo công dụng • Thép cán nóng thông dụng • Thép kết cấu • Thép dụng cụ • Thép HK đặc biệt ThS Lương Thị Quỳnh Anh 38
20. Thép cán nóng thông dụng • Thành phần hóa học: C không quá 0.2%, nguyên tố HK: ở mức vi lượng (thấp) thường ≤ 2% • Tính chất • Độ bền cao,đặc biệt giới hạn chảy • Tính dẻo đảm bảo từ 18 – 20% • Tính hàn tốt • Tính chống ăn mòn trong khí quyển ThS Lương Thị Quỳnh Anh 40
21. 2. Nhóm thép hai pha đối nghịch (F – M) • Hàm lượng C (0.08 – 0.15%), Mn (1 – 1.5%) • Tổ chức tế vi gồm nền F ko chứa Xe và “hòn đảo nhỏ” M (10 – 20%) • Giới hạn đàn hồi: 300 – 350MPa. sau tạo hình bằng rèn, dập tăng lên không thấp hơn 500MPa • Độ bền kéo: 650 – 700 MPa • Độ dẻo: 25 – 30% • Có hai cách chế tạo: ▪ Cách 1: nung lên trên nhiệt độ nằm giữa AC1 và AC3 và làm nguội nhanh (tôi) ThS Lươ▪ng ThịCáchQuỳnh Anh 2: tôi trực tiếp sau cán nóng 42 • Cải thiện khả năng tôi: thêm 0.5% Cr, 0.4%
22. Thép HK kết cấu • Chế tạo chi tiết máy (các loại trục, bánh răng, thanh truyền lực, lò xo, vòng bi, ) • Đặc điểm: • Tính chất: có tính công nghệ tốt và cơ tính tổng hợp tốt (độ dai va đập ở lõi, độ cứng bề mặt, chịu tải tốt) • Thành phần C: giới hạn 0.1 – 0.6% • Nguyên tố hợp kim: nâng cao độ thấm tôi và cơ tính. Thường chỉ 1 – 3% ThS Lương Thị Quỳnh Anh 44
23. 2. Thép hóa tốt • Lượng C trung bình (0.3 – 0.5%) – chịu tải trọng tĩnh và va đập cao, độ bền độ dai cao tăng bền tăng dẻo • Nguyên tố HK: tăng độ thấm tôi (Cr, Mn, Si, Ni <1%, B <0.005%), làm nhỏ hạt và tránh giòn ram (Ti < 0.1%, Mo <0.3%) • Có 2 nhóm: • Nhóm thép C: C35, C40, C45, C50 • Nhóm thép HK: 40Cr, 40CrNi, 30CrMnSi, 38CrNi3Mo, 38CrNi3MoV • Dùng cho chi tiết chịu tải dưới dạng trục, bánh răng • NL: Tôi + ram cao + tôi TSC ThS Lương Thị Quỳnh Anh 46
24. 4. Nhóm thép công dụng riêng a. Thép dễ cắt • Yêu cầu độ cứng vừa phải, phoi thép dễ gãy, không bám dính vào dao cắt, đảm bảo tốc độ cắt cao, bề mặt nhẵn bóng (Bulong, ốc, vít, bạc, bánh răng, ) • Dùng chế tạo chi tiết máy không quan trọng • Thành phần hóa học: • Lượng C: không quá 0.5% • P: 0.05 – 0.15%; S: 0.1 – 0.3% → dễ gãy phoi • Mn cao → giảm tác hại của S, tạo pha MnS • Mác thép: 12S, 20S, 30S, 40MnS ThS Lương Thị Quỳnh Anh 48
25. 6.2.4 Thép HK dụng cụ 1. Nhóm thép dụng cụ cắt gọt • Độ cứng cao: > 60 HRC • Tính chống mài mòn cao (% C từ 0.6 – 1.4%) • Tính cứng nóng: > 58 HRC ở nhiệt độ ram lớn nhất • Độ bền uốn cao, độ bền xoắn cao • Độ thấm tôi cao • NL: Tôi + ram thấp • Công dụng: dụng cụ cắt gọt (dao cắt), dụng cụ cầm tay (dũa), mũi khoan tay ThS Lương Thị Quỳnh Anh 50
26. b. Thép dụng cụ cắt năng suất cao (thép gió) • %C = 0.7 – 1.5% • v = 15 – 30m/ph • Phải có độ cứng, tính chống mài mòn cao • Độ thấm tôi cao • Tính cứng nóng cao ở 500 – 600oC • Đảm bảo độ bền nóng • Nguyên nhân: o Oxh bong tróc kim loại, cần HK hóa bằng Cr, Si o Phá hủy trên biên giới hạt, cần HK hóa nâng cao kết tinh lại bằng Co ThS Lương Thị Quỳnh Anh 52
27. 2. Thép làm khuôn dập o • a. Thép khuôn dập nguội (dập ở t < t KTL) • Yêu cầu: • Độ cứng cao: 56 – 62 HRC • Tính chống mài mòn cao • Độ bền và độ dai: đảm bảo chịu được tải trọng va đập ở mức vừa phải • Thành phần C cao (1%) • Cr, Mn, Si, W: tăng độ thấm tôi – lượng nguyên tố phụ thuộc vào kích thước khuôn, tính cứng nóng, tính chống mài mòn ThS Lương Thị Quỳnh Anh 54
28. b. Thép làm khuôn dập nóng • Chịu tải trọng lớn và va đập ở nhiệt đô >10000C • Yêu cầu: • Độ bền và độ dai cao • Tính chống mài mòn cao • Tính chịu nhiệt cao • Độ thấm tôi lớn Thành phần C trung bình (0.3 – 0.6%) • Cr, Ni, Mo, W, Đảm bảo tính thấm tôi, tính bền nóng, tính chống ram tốt ThS Lương Thị Quỳnh Anh 56
29. 3. Thép làm dụng cụ đo lường • Yêu cầu: • Độ cứng và tính chống mài mòn cao: 63 – 65 HRC • Kích thước không thay đổi: hệ số giản nở nhiệt nhỏ, sự ổn định của tổ chức tế vi • Khả năng mài bóng cao, ít biến dạng khi nhiệt luyện • Thành phần C cao (1%) cho cấp đo chính xác cao • Cr, Mn (1%): tôi ít bị biến dạng • Công dụng: thước panme, thước kẹp, elip • Có 3 loại cho cấp đo thấp • Thép thấm C: C15, C20, 15Cr, 20Cr, 12CrNi3A, • Thép hóa tốt: C50, C55 • ThSThép Lương Thị Quỳnh38CrMoAlA Anh 58 • NL: Tôi + gia công lạnh + ram thấp + hóa già
30. • b. Thép không gỉ mactenxit • Các mác thép: • + 12Cr13, 20Cr13: có tính mềm dẻo → đồ trang sức, ốc vít, chi tiết chịu nhiệt (<4500C) – cánh tuabin hơi, • + 30Cr13, 40Cr13: độ cứng, giới hạn đàn hồi cao làm lò xo, dụng cụ đo, chi tiết chịu ứng suất cao, ăn mòn hoặc nhiệt độ cao (4500C), dụng cụ y tế, (nếu tôi thì cơ tính cao) • Nhiệt luyện: tôi và ram cao • Tóm lại: chống ăn mòn kém nhất trong các loại thép không gỉ ThS Lương Thị Quỳnh Anh 60
31. d. Thép không gỉ γ • Thêm Ni (mở rộng vùng γ) • Mác thép: 12Cr18Ni9, 17Cr18Ni9, 12Cr18Ni9Ti, 04Cr18Ni10, 08Cr18Ni10, 1Cr18Ni10Ti, 12Cr18Ni10Ti • Ưu điểm: • - Tính chống ăn mòn cao: ổn định trong HNO3, H2SO4 nguội, HCl loãng, nguội (dùng trong CN SX axit, hóa dầu, thực phẩm) • - Tính dẻo cao (δ = 45 – 60%): dễ cán nguội, sử dụng được ở nhiệt độ rất thấp (vùng băng giá, kỹ thuật lạnh, ) • - Cơ tính đảm bảo: sau biến cứng bằng bd nguội thì độ bền rất cao (thiết bị hóa học ThSch Lươngịu Thị Quỳnhtải) Anh 62
32. e. Thép không gỉ γ – α • Cr: 18 – 28%, Ni: 5 – 9% → tổ chức là hỗn hợp γ và α (12Cr21Ni5Ti) • Cơ tính: • - Không bị giòn như thép ferit • - giới hạn đàn hồi cao gấp 3 lần thép γ • - Độ chống ăn mòn đảm bảo, đặc biệt trong điều kiện chịu áp lực, chịu ăn mòn tập trung, ăn mòn dạng hốc trong khí quyển có tính xâm thực mạnh (ống xả, lỗ van xả, ống dẫn hơi hóa chất, ) ThS Lương Thị Quỳnh Anh 64
33. 2. Thép và HK có tính chống mài mòn cao • Có 4 loại: • - Thép có độ cứng cao, không có điểm mềm sau khi tôi (thép ổ bi, thép khuôn dập nguội – 210Cr12, thép có độ cứng bề mặt cao bằng tôi bề mặt, hóa nhiệt luyện, • - Thép mangan cao (Hadfield) • - Thép graphit hóa • - Hợp kim cacbit đúc ThS Lương Thị Quỳnh Anh 66
34. b. Thép graphit hóa • Tồn tại graphit → tác dụng bôi trơn • 1,5 – 2%C; 1 – 2%Si • Tạo graphit bằng ủ graphit hóa • Sau tôi độ cứng đạt tới 63HRC, tính chống mài mòn rất cao • ứng dụng: khuôn kéo, khuôn dập nguội, bạc lót, ThS Lương Thị Quỳnh Anh 68
35. 3. Thép và HK chịu nhiệt • a. Yêu cầu • - Tính ổn định nóng (tính bền hóa học ở nhiệt độ cao): tránh oxy hóa, chống sự phá hủy của môi trường ở nhiệt độ cao. Nguyên tố hợp kim sử dụng: 9 – 26%Cr, 1 – 2%Al và Si (tạo Cr2O3, Al2O3, SiO2 – màn bảo vệ) • - Tính bền nóng (giữ được độ bền cơ học ở nhiệt độ cao): nhiệt độ nóng chảy cao, nhiệt độ kết tinh lại cao (thép γ), hạt to. Nguyên tố hợp kim cần dùng: Mo, W, Nb, Ti, Zr, Mn,Ni ThS Lương Thị Quỳnh Anh 70
36. • c. Thép làm nồi hơi và tuabin hơi • Điều kiện làm việc: nhiệt độ hơi nước 5400C với 250at hoặc 5600C với 160at • Chia làm hai nhóm: • - Nhóm thép nồi hơi: • + Nồi hơi áp suất trung bình (dưới 60at), t0 không quá 4500C: CT34, CT38, C15, C20 • + Ống dẫn hơi, ống quá hơi: t0 = 540 – 5600C (12CrMo, 12CrMoV), • + Tuabin hơi (t0 = 540 – 5600C) dùng 15Cr12WNiMoV, 12Cr13, 15Cr11MoV, • + Nồi hơi áp suất siêu cao: dùng thép HK loại γ như 9Cr14Ni19W2NbB • - Nhóm thép bắt chặt: làm chi tiết bắt chặt như bulong, vít cấy, Yêu cầu có giới hạn chảy cao (30CrMo, 35CrNi3MoA, 38CrMoAlA, 25Cr2MoVA, 40CrNi2MoA, ) ThS Lương Thị Quỳnh Anh 72
37. 4. Thép và hợp kim từ tính a. Thép và hợp kim từ cứng • Làm nam châm vĩnh cửu • Yêu cầu: lực khử từ Hc lớn, năng lượng từ (B.H)max cao và tổn thất từ trễ cao • Các yếu tố gây ra xô lệch mạng đều làm tăng Hc, tăng độ cứng • Các loại thường dùng: - Thép C: CD100 – CD120, tôi để tạo M - Thép hợp kim Cr, Cr – W, Cr – Co, nhiệt luyện thích hợp - Hợp kim từ cứng hệ Fe – Ni – Al, Fe – Ni – Al – Co ThS Lương Thị Quỳnh Anh 74
38. 5. Thép và HK có tính chất vật lý đặc biệt khác • Hk có điện trở lớn (làm biến trở, dây đốt nóng) • Hk có tính giản nở nhiệt và đàn hồi đặc biệt • HK nhớ hình • → đọc thêm • Thép Nito → tự đọc ThS Lương Thị Quỳnh Anh 76
39. 6.3 Gang ThS Lương Thị Quỳnh Anh 78
40. BT1 • Cho thép C dùng làm kết cấu máy với QTNL: Thấm C + tôi + ram thấp ứng dụng làm các chi tiết nhỏ, mỏng. Chọn các mác thép thích hợp với yêu cầu trên (theo TCVN) • Nếu cho biết độ cứng bề mặt là 59-63HRC, độ cứng lõi là 30-42 HRC, hãy chọn chính xác 1 mác thép phù hợp. Nêu các yêu cầu thành phần hóa tương ứng, giới hạn chảy, giới hạn bền ở trạng thái cán nóng ThS Lương Thị Quỳnh Anh 80
41. BT3 • Cho mác thép HK có công dụng làm khuôn dập nguội, độ bền mài mòn cao với QTNL: Tôi + ram cao. Hãy chọn ra các mác thép thích hợp (kí hiệu theo TCVN) và cho biết yêu cầu độ cứng của nhóm thép này. • Nếu biết loại khuôn này được tôi ở 950 – 1000oC (môi trường nguội là dầu) và ram ở 200 – 250oC, hãy chọn 1 mác thép thích hợp trong nhóm này, nêu các tp hóa, các mác tương đương kí hiệu theo tiêu chuẩn Nhật, Mỹ, Trung Quốc. ThS Lương Thị Quỳnh Anh 82
42. 6.1.3 Gang có carbon ở dạng graphite 1- Sự graphite hóa • Graphite được tiết ra trực tiếp từ pha lỏng hoặc phân hủy Xê • Thúc đẩy quá trình graphite hóa bằng: - Nguyên tố graphite hóa: Si, Al, Ti, Ni, Cu, các nguyên tố hạn chế qt graphite hóa như: Mn, Mo, S, Cr, V, - Làm gang nguội chậm - Biến tính gang lỏng bằng ng tố tạo mầm graphite - Không nên quá nhiệt gang lỏng (làm mất tâm mầm kết tinh) • Cơ chế hình thành: ThS Lương Thị Quỳnh Anh 84
43. b. Cơ tính gang xám • Cơ tính thấp do ảnh hưởng của graphit (pha có độ bền thấp) • Giới hạn bền nén gần bằng thép • Giới hạn bền kéo, độ dẻo, độ dai thấp hơn nhiều so với thép • Độ cứng thấp, dễ cắt gọt • Cơ tính của gang xám phụ thuộc vào số lượng độ lớn và sự phân bố của graphit. Ngoài ra, nền kim loại cũng ảnh hưởng đến cơ tính ThS Lương Thị Quỳnh Anh 86
44. 3- Gang dẻo • Tổ chức tế vi: graphit dạng cụm • Có 3 loại gang dẻo: F, F – P, P • Cơ tính: độ bền kéo cao hơn gang xám nhưng kém hơn gang cầu, độ dẻo khá cao • Mác thép: kí hiệu GZ – giới hạn bền kéo – độ dẻo (GZ35-10, GZ70-02, ) • ứng dụng: chi tiết nhỏ, hình dạng phức tạp, thành mỏng, chịu va đập ThS Lương Thị Quỳnh Anh 88