1 CHƯƠNG 3: CHUYỂN BIẾN PHA VÀ NHIỆT LUYỆN THÉP BÀI 8. Ủ VÀ THƯỜNG HÓA I. Ủ thép - Là phương pháp nung nóng chi tiết đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt lâu rồi làm nguội chậm cùng lò để đạt được tổ chức ồn định Peclit với độ cứng, độ bền thấp nhất và độ dẻo cao. Đặc điểm: + Nhiệt độ ủ không có quy luật tổng quát, mỗi phương pháp ủ ứng với một nhiệt độ nhất định; + Làm nguội với tốc độ rất chậm (cùng lò) để đạt được tổ chức cân bằng; + Thép cùng tích tổ chức nhận được sau khi ủ là Peclit. Với thép trước cùng tích có thêm Ferit, thép sau cùng tích có thêm Xe II . a, Định nghĩa 2 Mục đích: - Có nhiều phương pháp ủ mà mỗi phương pháp chỉ đạt một, hai hoặc ba trong năm mục đích sau: + Giảm độ cứng để dễ tiến hành gia công cắt gọt; + Làm tăng độ dẻo để dễ tiến hành biến dạng nguội như:dập, cán, kéo, nguội. + làm giảm hoặc khử bỏ ứng suất bên trong gây nên bởi gia công gia công cơ khí như: đúc, hàn, cắt, biến dạng dẻo; + Làm đồng đều thành phần hoá học trên vật đúc bị thiên tích; + Làm nhỏ hạt. 3 b, Các phương pháp ủ không có chuyển biến pha. - Được tiến hành ở nhiệt độ nhỏ hơn Ac 1 do đó không có sự chuyển biến pha từ Peclit sang Austenit gồm: + Ủ thấp và ủ kết tinh lại. * Ủ thấp - Là phương pháp ủ ở nhiệt độ 200 ÷ 600 0 C với mục đích làm giảm hay khử bỏ ứng sất bên trong ở các vật đúc hay sản phẩm qua gia công cơ khí. + Ủ ở nhiệt độ 200 ÷ 300 0 C chỉ khử bỏ được một phần ứng suất bên trong; + Ủ ở nhiệt độ 450 ÷ 600 0 C trong 1 ÷ 2h sẽ khử bỏ được hoàn toàn ứng suất bên trong. 4 * Ủ kết tinh lại - Là phương pháp ủ được tiến hành ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại của thép (khoảng 600 ÷ 700 0 C). - Đặc điểm: + Làm giảm độ cứng và làm thay đổi kích thước hạt; + Hiện nay phương pháp này ít dùng đối với thép vì rễ gây ra hạt lớn. 5 c, Các phương pháp ủ có chuyển biến pha. - Các phương pháp ủ này có nhiệt độ ủ cao hơn Ac 1 có xảy ra chuyển biến pha Peclit → Austenit khi nung nóng với hiệu ứng làm nhỏ hạt, gồm: + Ủ hoàn toàn; + Ủ không hoàn toàn và ủ cầu hoá; + Ủ đẳng nhiệt; + Ủ khuếch tán. 6 * Ủ hoàn toàn - Là phương pháp ủ nung thép đến trạng thái hoàn toàn là Austenit, áp dụng cho phép trước cùng tích có thành phần Cacbon trong khoảng 0,3 ÷ 0,65%. T 0 u = Ac 3 + (20 ÷ 30) 0 C Mục đích: + Làm nhỏ hạt (hạt γ nhỏ → Tổ chức F – P có hạt nhỏ); + Làm giảm độ cứng, tăng độ dẻo (HB 160÷200). 7 * Ủ không hoàn toàn và ủ cầu hoá Ủ không hoàn toàn: - Là phương pháp ủ nung thép đến trạng thái hoàn toàn là Austenit, áp dụng cho thép cùng tích, sau cùng tích và thép trước cúng tích với 0,7%C. T 0 u = Ac 1 + (20 ÷ 30) 0 C = 750 ÷760 0 C Đặc điểm: + Chỉ có Peclit chuyển biến thành Austenit, còn Ferit hoặc Xementit vẫn chưa chuyển biến; + Ac 1 < T 0 u < Ac 3 ; + Tổ chức nhận được là Peclit hạt để dễ cắt gọt (HB < 200). 8 * Ủ cầu hoá - Là một dạng đặc biệt của ủ không hoàn toàn, trong đó nhiệt độ nung dao động tuần hoàn trên dưới Ac 1 . + Quá trình như sau: nung lên tới 750 ÷ 760 0 C giữ nhiệt khoảng 5 phút rồi làm nguội xuống dưới 650 ÷ 660 0 C giữ nhiệt khoảng 5 phút rồi làm nguội,… cứ thế nhiều lần. Với cách ủ như vậy sẽ xúc tiến nhanh quá trình cầu hoá Xe có dạng hạt để tạo thành P hạt. 9 * Ủ đẳng nhiệt - Là phương pháp ủ sau khi nung nóng đến nhiệt độ ủ giữ nhiệt, rồi làm nguội nhanh xuống dưới Ar 1 khoảng (50 ÷ 100)0C, giữ nhiệt lâu ở nhiệt độ này để Austenit phân hoá thành Peclit. Đặc điểm: + Áp dụng cho phép hợp kim cao; + Làm nguội theo phương thức đẳng nhiệt; + Đối với thép trước cùng tích T 0 u = T 0 u ht tổ chức nhận được là P tấm; + Đối với thép cùng tích và sau cùng tích T 0 u = T 0 u kht tổ chức nhận được là P hạt. 10 * Ủ khuếch tán - Là phương pháp ủ mà nhiệt độ ủ rất cao, thời gian giữ nhiệt rất dài. T 0 u = (1100 ÷ 1150) 0 C t u = (10 ÷ 15)h Mục đích: + Làm tăng khả năng khuếch tán; + Làm đều thành phần hoá học giữa các vùng trong bản thân mỗi hạt. + Áp dụng cho thép hợp kim cao khi đúc bị thiên tích; + Tổ chức nhận được sau ủ khuếch tán là hạt trở nên rất to. [...]... Tổ chức nhận được là gần cân bằng với độ cứng cao hơn 11 b, Mục đích và lĩnh vực áp dụng - Tăng độ cứng của thép Cacbon thấp ( ≤0,25%C) để dễ gia công cắt gọt; - Làm nhỏ hạt Xe chuẩn bị cho nhiệt luyện kết thúc; - Làm mất lưới của XeII trong thép sau cùng tích Chú ý + Thép < 0,25%C - thường hoá; + Thép 0,3÷0,65%C - Ủ hoàn toàn; + Thép > 0,7%C - Ủ không hoàn toàn 12 ...II Thường hoá thép a, Định nghĩa - Là phương pháp nung nóng chi tiết dến trạng thái hoàn toàn là Austenit giữ nhiệt và làm nguội trong không khí tĩnh để đạt tổ chức gần cân bằng So với ủ: + Nhiệt độ nung giống như ủ hoàn toàn nhưng áp cho cả thép sau cùng tích: - Thép trước cùng tích: T0u = Ac3 + (20 ÷ 30)0C; - Thép sau cùng tích: T0u = Accm + (20 ÷ 30)0C + Tốc