CHƯƠNG 4 CHUYỂN PHA VÀ NHIỆT LUYỆN THÉP Từ khoá: Transformation; Heat Treatment; Heating; Cooling 1.CHUYỂN PHA TRONG VẬT LIỆU 1.1. Phân loại • Các chuyển biến pha trong VL thường gặp: - Kết tinh từ pha lỏng - Nóng chảy - Chuyển biến thù hình - Các phản ứng tạo pha mới - Tiết pha mới khi đường giới hạn hòa tan thay đổi theo nhiệt độ 1.2. Nhiệt động học quá trình chuyển pha • Quá trình chuy n pha luôn kèm theo s thay đ i n ng l ng t do Gibbs c a h :ể ự ổ ă ượ ự ủ ệ G= H - TS (F= U - TS)= f (T,p …) • Quá trình chuy n pha s t x y ra khi n ng l ng t do c a h gi m ể ẽ ự ả ă ượ ự ủ ệ ả ⇔ ∆G<0 1.3.Hai quá trình của sự chuyển pha • Chuy n pha x y ra nh 2 quá trình:ể ả ờ - Trong pha c xu t hi n nh ng trung tâm c a pha m i: m mũ ấ ệ ữ ủ ớ ầ - M m phát tri n thành h t tinh th c a pha m iầ ể ạ ể ủ ớ 1.4.Động học q trình chuyển pha • Mơ t m i quan h gi a l ng pha m i hình thành các nhi t đ và th i gian khác nhauả ố ệ ữ ượ ớ ở ệ ộ ờ • ng h c chuy n pha ph thu c vào t c đ t o m m n và t c đ phát tri n m m vĐộ ọ ể ụ ộ ố ộ ạ ầ ố ộ ể ầ • Biểu thức Johnson – Mehl – Avrami: X = 1 – exp [-(kT) n ] Trong đó : X – ph n thể tích pha mới được tạo thành ầ k – hằng số chuyển pha T – nhiệt độ chuyển pha, ( o K) 1.4.Động học q trình chuyển pha • ng cong đ ng h c mơ t quan h X= f(Đườ ộ ọ ả ệ τ) các nhi t đ khác nhau (bi u đ ch C)ở ệ ộ ể ồ ữ • Bi u đ có d ng 2 đ ng cong ch C ng v i th i đi m b t đ u và k t thúc chuy n bi n phaể ồ ạ ườ ữ ứ ớ ờ ể ắ ầ ế ể ế • Biểu đồ chữ C cho phép dự đoán được các tổ chức hình thành khi làm nguội, chế độ công nghệ khi nung và làm nguội, xác đònh tốc độ nguội tới hạn vth 2. KẾT TINH TỪ PHA LỎNG 2.1. Mở đầu • Ph n l n KL đ c s n xu t b ng ph ng pháp n u ch y r i đúc thành bán thành ph m: v t đúc (casting)ầ ớ ượ ả ấ ằ ươ ấ ả ồ ẩ ậ ∀ ⇒ Ch t l ng v t đúc ph thu c vào quá trình chuy n bi n t tr ng thái l ng sang tr ng thái tinh th : quá ấ ượ ậ ụ ộ ể ế ừ ạ ỏ ạ ể trình k t tinhế 2.2. Đặc điểm cấu tạo của KL lỏng • Các nguyên t có xu h ng s p x p có tr t t ử ướ ắ ế ậ ự (tr t t g n):ậ ự ầ - M i nguyên t luôn gi kho ng cách nh t đ nh ỗ ử ữ ả ấ ị v i nguyên t bên c nhớ ử ạ - M i nguyên t có m t s nh t đ nh v i các nguyên ỗ ử ộ ố ấ ị ớ t quanh nóử • Xu h ng s p x p tr t t luôn b phá hu và ướ ắ ế ậ ự ị ỷ thay b ng s s p x p tr t t m iằ ự ắ ế ậ ự ớ 2.3. Nhiệt độ kết tinh lý thuyết • G i:ọ - GL:n ng l ng t do c a KL tr ng thái l ngă ượ ự ủ ở ạ ỏ - GS: NLTD c a KL tr ng thái r nủ ở ạ ắ • T>Ts: GL<GS ⇒ KL t n t i tr ng thái l ngồ ạ ở ạ ỏ • T<Ts: GL>GS ⇒ KL t n t i tr ng thái r nồ ạ ở ạ ắ • T = Ts: GL= GS ⇒TS: nhi t đ k t tinh lý thuy tệ ộ ế ế • TỞ S quá trình k t tinh ch a x y ra đ c vì KL l ng và KL ế ư ả ượ ỏ r n tr ng thái cân b ng đ ngắ ở ạ ằ ộ 2.4. Nhiệt độ kết tinh thực tế • Nhi t đ k t tinh th c t (Tệ ộ ế ự ế kttt) luôn <TS và KL l ng có th t n t i T < Tỏ ể ồ ạ ở S ∀ ∆T= TS-Tkttt: đ quá ngu iộ ộ ∀ ∆T ph thu c: ụ ộ - t c đ ngu i ố ộ ộ - b n ch t KLả ấ [...]... thép sau nhiệt luyện Mác thép C45 (≈ 0 ,45 %C) • • • Thường hóa: σb= 46 0 -48 0 MPa; 143 -179 HB Tơi: 40 0-500 HB Tơi + ram: 0 - Ram 40 0 C: σb= 730- 840 MPa; 205-235HB - 0 Ram 500 C: σb= 680-770MPa; 185-210HB 0 Ram 600 C: σb= 610-680MPa; 170-190HB 3.2 Các chuyển biến xảy ra khi nung nóng thép 3.2.1 Cơ sở xác định • • Cơ sở xác định các chuyển biến khi nung nóng thép là GĐTT Fe – C ( . CHƯƠNG 4 CHUYỂN PHA VÀ NHIỆT LUYỆN THÉP Từ khoá: Transformation; Heat Treatment; Heating; Cooling 1.CHUYỂN PHA TRONG VẬT LIỆU 1.1. Phân loại • Các chuyển biến pha trong VL thường. [-(kT) n ] Trong đó : X – ph n thể tích pha mới được tạo thành ầ k – hằng số chuyển pha T – nhiệt độ chuyển pha, ( o K) 1 .4. Động học q trình chuyển pha • ng cong đ ng h c mơ t quan h X= f(Đườ. tinh từ pha lỏng - Nóng chảy - Chuyển biến thù hình - Các phản ứng tạo pha mới - Tiết pha mới khi đường giới hạn hòa tan thay đổi theo nhiệt độ 1.2. Nhiệt động học quá trình chuyển pha • Quá