Cõu 1:tinh th l gỡ? c im kiu mng tinh th A1, A2, A3 cho vớ d kim loi no cú?(3) Tr li: - Tinh th l trng thỏi m cỏc phõn t sp xp vi theo mt trt t nht nh Mng tinh th l mt mụ hỡnh hỡnh hc mụ t quy lut phõn b cỏc nguyờn t tinh th, ú mi ht (nguyờn t, nhúm nguyờn t, ion hoc phõn t) c coi l mt cht im v c ni lin vi bng h thng ng thng song song trờn ba phng khụng gian - c im kiu mng tinh th A2(LPTT): L hỡnh lp phng, cú ụ c bn l mt hỡnh lp phng, cỏc nguyờn t chim ch tỏm gúc v tõm hỡnh lp phng Cỏc nguyờn ch tip xỳc theo phng sớt cht S sp xp: (S sp xp tc l s cỏc nguyờn t cỏch u gn nht mt nguyờn t bt k) Thụng s mng l a S nguyờn t ụ c bn: n =2, n=8.(1/8) + = (Mc dy c tc l kh nng sp xp c nhiu nguyờn t mng) c trng nh lng cho s sp xp sớt cht cỏc nguyờn t ụ mng ngi ta thng dựng mt nguyờn t MV cho ton v mt nguyờn t mt MS cho mt mt c xột Mt MV c xỏc nh bng cỏch ly th tớch m s cỏc nguyờn t mt ụ c bn NV chim ch chia cho th tớch V ca ton ụ: N V Vng.t = N V r 3 VO.CB MV = VO.CB (1.2) Bng suy din tng t cú mt nguyờn t mt MS: MS = NS..r2/S , (1.3) ú r l bỏn kớnh nguyờn t, NS l s nguyờn t cú trờn din tớch S Cỏch tớnh NS tng t nh tớnh NV, phi xột mt nguyờn t chung cho cỏc mt lin k Vớ d: Mo, Nb, W, V, ta, - c im mng tinh th A1(LPDT): ễ c bn l mt hỡnh lp phng, cỏc nguyờn t chim ch gúc v tõm ca mt bờn v mt ỏy.cỏc nguyờn t tip xỳc theo phng sớt cht S sp xp: 12 N V Vng.t N V r = V VO.CB O CB Mt M =74% ,Mv= v Thụng s mng l a S nguyờn t ụ c bn: Nv=4 Vớ d: Al Au, Cu, Ni, c im ca mng tinh th A3 (LGXC) ễ c bn l mt hỡnh lng tr lc giỏc u, cỏc nguyờn t nm 12 gúc ca khi, tõm ỏy v tõm lng tr tam cỏch mt.cỏc nguyờn t tip xỳc theo phng sớt cht trờn mt ỏy Mt khi: Mv=74% Thụng s mng: cnh ỏy l a, chiu cao l c S nguyờn t ụ c bn: Nv=6 Vớ d: Mg, Zn, Cd + c trng nh lng cho s sp xp sớt cht cỏc nguyờn t ụ mng ngi ta thng dựng mt nguyờn t khiMV cho ton v mt nguyờn t mtMS cho mt mt c xột MS = NS..r2/S , (1.3) Cõu 2: th no l tớnh thự hỡnh, dng thự hỡnh? Hóy mụ t thự hỡnh ca st ý ngha ca hin tng chuyn bin thự hỡnh sn xut Tớnh thự hỡnh: l tớnh cht m mt cht rn cú kh nng tn ti cỏc dng cu trỳc tinh th khỏc nhau, cỏc iu kin khỏc Dng thự hỡnh: Mi dng cu trỳc c gi l mt dng thự hỡnh ca cht ú Mi dng thự hỡnh c ký hiu bi cỏc ch Hy lp , , , theo th t nhit tng dn Vớ d st l kim loi cú tớnh thự hỡnh in hỡnh, nú cú cu trỳc mng khỏc cỏc vựng nhit khỏc (hỡnh 1-17): - Di 9110C st cú kiu mng K8, gi l -Fe - T 911-1392 0C st cú kiu mng K12, gi l -Fe -Fe -Fe 911 - Fe 1392 0C -T 1392-1539 0C st cú kiu mng K8, gi l -Fe Khi chuyn t dng thự hỡnh ny sang dng thự hỡnh khỏc nhiu tớnh cht nh mt , hũa tan, tớnh cht vt lý, húa hc ca vt liu thay i B sung1: Trỡnh by khỏi nim n tinh th, a tinh th Khuyt tt mng l gỡ? trỡnh by mụ hỡnh khuyt tt im v khuyt tt mt tinh th Tr li: n tinh th: mt vt cú kiu mng tinh th thng nht, phng mng hu nh ng nht mi ni a tinh th: l hp nhiu ht n tinh th, ú nh hng ca cỏc ht khỏc v gia cỏc ht liờn kt thụng qua biờn gii ht, ú trt t xp sp nguyờn t b xỏo trn cn tr lch chuyn ng Khuyt tt mng: l s tn ti nhng xỏo trn cc b, ú cỏc nguyờn t cú th vi phm cỏc quy tc sp xp chung, khụng nm ỳng v trớ cõn bng ca mỡnh cu trỳc tinh th Mụ hỡnh khuyt tt im v khuyt tt mt Khuyt tt im: l dng khuyt tt cú cú kớch thc nh, c vi thụng s mng theo c ba chiu khụng gian cú kh nng to thnh dng khuyt tt ny Mt: mt nguyờn t ri b nỳt mng ca mỡnh, li ú mt ch trng s c gi l nỳt trng Hai: mt nguyờn t xen vo khong khụng gia cỏc nguyờn t khỏc mng c gi l nguyờn t xen k Ba: mt nguyờn t cht chim mt nỳt mng ca kim loi nn.c ba trng hp u to mt ng sut n hi dng cu bao quanh Khuyt tt mt: l dng khuyt tt cú kớch thc ln theo chiu o v theo chiu o th ba.cú mt s khuyt tt mng sau: biờn gii ht, biờn gii siờu ht v mt ngoi tinh th + Biờn gii ht: biờn gii ht a tinh th l mt lp mng ú cỏc nguyờn t sp xp tng i hn lon chuyn phng sp xp t ht ny sang ht khỏc S sp xp nh th to thnh mt khuyt tt mt õy l ni d hp th cht, d hỡnh thnh mm pha mi, d b n mũn cỏc mụi trng húa cht + biờn gii siờu ht: l s khụng ng nht ca phng mng tinh th, mt mng tinh th cú th gm nhiu phn cú phng mng lch mt gúc nh Nú cú th coi nh mt dóy lch mng sp xp thnh hng + Mt ngoi tinh th: mt ngoi tinh th l mt tip giỏp gia tinh th v mụi trng Cỏc nguyờn t nm trờn mt phớa ngoi tinh th chu lc hỳt ca cỏc nguyờn t nm bờn l ch yu, thiu mt mt s liờn kt ny lm cho cỏc nguyờn t mt ngoi nm lch v trớ ca nú.nú cú vai trũ n quỏ trỡnh liờn quan ti hin tng hp th cõu Lch l gỡ, dung mụ hỡnh hỡnh hc mụ t i lng c trng cho s lng lch mnh tinh th Nờu quan h gia mt lch v bn ca kl - Lch l dng khuyt tt ng, tc l cú kớch thc ln theo mt chiu o nhng theo hai chiu o thỡ cú kớch thc nh, L dng n nh ca khuyt tt ng.cú ba dng lch c bn: lch biờn, lch xon,lch hn hp - Mụ hỡnh - i lng c trng cho lng lch mng tinh th l nng lng tng thờm mng tinh th cha lch c gi l vector buger Mi quan h gi mt lch v bn ca kim loi l +) Nu mt lch thp, khuyt tt ca mng tinh th cng thp, vy bin dng cn ng sut trt ln mi cú xy bin dng, vy bn kim loi cao +) Nu mt lch cao, thỡ cú xy trt nhng mi lch cú trng ng sut riờng,nờn lch ny s cn tr cỏc lch khỏc, vy bn cng cao Cõu Kt tinh l gỡ Phõn bit nhit kt tinh lý thuyt v nhit kt tinh thc t, nờu khỏi nim quỏ ngui, ng ngui, thc t sn sut kt tinh xy loi hỡnh cụng ngh no? - Kết tinh: hình thành mạng tinh thể từ trạng thái lỏng Trong điều kiện nguội thông thờng sản xuất đúc kim loại hợp kim lỏng rót vào khuôn xảy qúa trình kết tinh - Phõn bit nhit kt tinh lý thuyt v nhit kt tinh thc t Nhit lý thuyt (To) l nhit ti ú nng lng t ca pha lng v pha rn bng Nhit thc t(Tn) ch xy nhit Tnr th) Mm cú sn l mm xut hin trờn cỏc b mt ca nhng phn t rn kim loi -Vai trũ ca mm ký sinh: lm cho ht nh m khụng cn phi tng quỏ ngui ln yu t nh hng n kớch thc ht kt tinh-Tốc độ tạo mầm n tốc độ lớn lên mầm v hai đại lợng ảnh hởng tới độ hạt Nếu tốc độ tạo mầm lớn, tức đơn vị thể tích, đơn vị thời gian xuất nhiều mầm làm cho phạm vi không gian lớn lên mầm nhỏ hạt có kích thớc nhỏ -Nếu gọi d kích thớc hạt tinh thể, quan hệ d với n v có dạng sau: v n d=k , k - hệ số xác định thực nghiệm cõu 6:Cu to t chc thi, cỏc gii phỏp chớnh to ht tinh th nh ỳc Cu to tinh th ca thi ỳc a) Lp v b mt thi ỳc Lp ny c cu to bi rt nhiu ht tinh th kớch thc nh ng trc (tc kớch thc ca mi ht trờn cỏc phng gn nh nhau) Lp v c hỡnh thnh l mt lp mng kim loi lng b ngui t ngt tip xỳc vi b mt khuụn ban u ang trng thỏi ngui Lp mng kim loi ny t quỏ ngui rt ln nờn ht nh b) Lp tinh th hỡnh tr Lp tinh th hỡnh tr hỡnh thnh vựng trung gian gia b mt v trung tõm thi ỳc Cỏc tinh th õy cú c im l phỏt trin di theo hng vuụng gúc vi b mt v hng vo tõm, chỳng to nờn nhng bú ht di song song k bờn cựng hng tõm Chớnh vỡ vy lp tinh th ny c gi l lp tinh th hỡnh tr Nguyờn nhõn hỡnh thnh lp tinh th hỡnh tr l n thi im kt tinh lp trung gian, v khuụn b t núng cng thờm bờn cú lp lút l lp kim loi núng va kt tinh lm cho kh nng lm ngui i vi kim loi lng chm hn li, quỏ nhit ca kim loi lng lỳc ny rt nh, tc sn sinh mm mi hu nh khụng ỏng k, s phỏt trin ht l ch yu v theo phng to nhit vuụng gúc vi thnh khuụn Kt qu l vựng trung gian cú ht tinh th hỡnh tr kớch thc ln nh hng vuụng gúc vi thnh khuụn c) Vựng trung tõm thi ỳc T chc tinh th c trng vựng trung tõm thng bao gm nhng ht tinh th ng trc kớch thc ln S d nh vy l vỡ õy l vựng kt tinh sau cựng, quỏ ngui ca kim loi lng cũn li trung tõm thng rt nh, ch cú mt s rt ớt mm c sinh Nhng mm tinh th ny c ln lờn vi tc nh v hu nh u theo cỏc phng Phngphỏplmnhht: (1) Tăng độ nguội Tng tc lm ngui s lm tng quỏ ngui i vi kim loi lng Khi T tng, v v n u tng nhng n tng nhanh hn v nờn t chc sau kt tinh cú ht cng nh cú tc ngui nhanh ỳc ngi ta s dng khuụn ỳc bng kim loi hay cỏt, lm ngui liờn tc v khuụn bng phun nc v.v (2) Dùng chất biến tính Cht bin tớnh l cht c a vo kim loi lng trc rút ỳc nhm thu c t chc ht nh sau ỳc Cht bin tớnh cú th phõn hai loi Loi th nht, cht bin tớnh cú kh nng kt hp vi kim loi lng hay nguyờn t ho tan kim loi lng to nhng phn t rn nh li ti l lng kim loi lng Cỏc phn t rn ny s úng vai trũ l tõm to mm ký sinh Loi cht th hai l cht ho tan vo kim loi lng m khụng hỡnh thnh cỏc phn t rn, song cú tỏc dng cn tr tc ln lờn ca mm v hoc lm thay i tớnh d hng ca tc ln lờn (3) Rung độngkim loại lỏngtrongqúatrìnhkếttinh Rung ng kim loi lng quỏ trỡnh kt tinh cú th thc hin c bng súng siờu õm hoc rung c hc Thc cht ca phng phỏp cụng ngh ny l thụng qua rung ng nc thộp b gy nhng tinh th nhỏnh cõy thnh nhiu mm tinh th mi Cõu 7: Trỡnh by khỏi nim pha, h, cu t, nguyờn hp kim Khỏi nim v phõn loi dung dch rn, hp kim Fe-C cú pha dung dch rn no? - Pha l nhng t phn ng nht ca hp kim S ng nht th hin trờn cỏc mt: thnh phn, trng thỏi, tớnh cht Gia cỏc pha cú b mt phõn chia - H ( hay h thng) l mt hp cỏc pha trng thỏi cõn bng hp kim - Cu t (hay cũn gi l nguyờn) l nhng cht c lp cú thnh phn khụng bin i, chỳng tham gia to nờn tt c cỏc pha ca h Thụng thng cỏc cu t ca h chớnh l cỏc nguyờn t húa hc cu to nờn hp kim Khi cỏc nguyờn t to nờn hp cht húa hc n nh, lỳc ú cú th coi hp cht húa hc ny l mt cu t Cn chỳ ý, cỏc cu t khụng th bin i ln cho nhau, song cú th chuyn t pha ny sang pha khỏc - Nguyờn l phn c lp, nguyờn t húa hc, cht húa hc cú cu to lờn pha, cỏc nguyờn t khụng th i ln cho nhng cú th chuyn t pha ny sang pha khỏc - Dung dch rn l pha tinh th ú cu t c gi nguyờn kiu mng c gi l dung mụi Cỏc cu t cũn li c gi l cht tan (cu t dung mụi thng cú hm lng nhiu hn so vi cht tan) Cỏc nguyờn t ca cht tan c phõn b vo mng tinh th ca dung mụi - Cú loi dung dch rn l dung dch rn thay th v dung Cú hai dch rn xen k - Dung dch rn thay th: nhng nguyờn t ca nguyờn t hũa tan thay th nhng nguyờn t ca dung mụi Kiu mng v s nguyờn t mt ụ c bn khụng thay i - Dung dch rn xen k: L dung dch rn ú cỏc nguyờn t cht tan nm xen vo gia cỏc l hng mng tinh th ca dung mụi, nú lm thay i thụng s mng v s nguyờn t mt ụ c bn tng lờn Pha lng: L trng thỏi lng ca hp kim Fe C, Fe-C cú loi l feris v austenite i vi thộp cacbon thỡ cú dung dch rn l ferit v austenit Cõu Trỡnh by c im chung v cu to mng, thnh phn v tớnh cht ca pha trung gian? Pha trung gian ca thộp l pha no? Pha trung gian Trong hp kim ngoi pha dung dch rn, cỏc pha tinh th cũn li u cú tờn chung l pha trung gian Pha trung gian rt a dng Chỳng cú mt s c im chung nh sau: + Mng tinh th ca pha trung gian khỏc hn vi mng ca cỏc cu t thnh phn +T l thnh phn gia cỏc cu t bin i phm vi hp vy cú th biu th pha trung gian mt cỏch gn ỳng bng cụng thc hoỏ hc + V tớnh cht: pha trung gian thng cú nhit núng chy cao, cng v giũn cao Vớ d: hp kim st - cacbon, hm lng cacbon thp cú th hỡnh thnh cỏc dung dch rn xen k l ferit mng K8 v austenit mng K12, nhng hm lng cacbon ln, ngoi pha dung dch rn cũn cú th hỡnh thnh pha trung gian xờmentit cú cụng thc hoỏ hc l Fe 3C cú kiu mng rt phc Cõu(9+10):V gin st cacbon (dng n gin ), ch khu vc tn ti cỏc pha trờn gin ? nờu c im cỏc pha c bn ca h hp kim Fe-C.nờu khỏi nim gang v thộp, c trng t chc v tớnh cht in hỡnh ca gang thộp Phỏt biu quy tc ũn by, tớnh lng pha ferit v Xe thộp 0,8% Tr li: 0,8 c im cỏc pha c bn: T chc mt pha a - Ferit (ký hiu l F hay ) F l dung dch rn xen k ca C -Fe (ferit nhit thp), -Fe (ferit nhit cao) F nhit thp, cú kh nng hũa tan C rt nh v ph thuc nhit - 727 0C ho tan l 0,02% (im P) v nhit thng ho tan l ~0,006%C F l pha mm, do, cú bn thp b - Austenit (ký hiu l A hay ) Austenit l dung dch rn xen k ca C -Fe Do mng LPDT cú nhiu l hng ln nờn cú kh nng hũa tan C khỏ ln, ln nht l 2,14% (im E) 1147 0C v nh nht l 0,8% (im S) 7270C.Austenit cú chuyn bin thự hỡnh dng cựng tớch lm ngui, bn thõn cú bn cao hn , tớnh dai rt tt c bit hũa tan cỏc nguyờn t hp kim thay th bn cng cao.T chc ca austenit cú dng a cnh ging nh st nguyờn cht, thng hay xut hin vt song tinh c - Xờmentit (Xe hoc Fe3C) õy l pha xen k vi kiu mng phc cú cụng thc Fe3C ng vi thnh phn 6,67%C c tớnh ca Xe l cng (~ 800HB) v giũn ú l mt cỏc pha c bn cựng vi ferit () to nờn cỏc dng t chc cõn bng ca thộp nhit thng Tựy theo ngun gc hỡnh thnh xờmentit cú cỏc hỡnh thỏi tn ti khỏc nhau: XeI c kt tinh trc tip t pha lng nờn cú dng tm to v di Xe II c tit t nờn phõn b bao quanh ht theo biờn ht.XeIII c tit t nờn phõn b bao quanh ht theo biờn ht Cỏc t chc hai pha a - Peclit (ký hiu l P hay [ +Fe3C]) P l hn hp gia ferit () v xờmentit (Fe3C) vi hỡnh thỏi c bit phn ng cựng tớch ca austenit cha 0,8% C to ra.P hỡnh thnh iu kin ngui thụng thng cú cu trỳc dng tm Trong iu kin nhit luyn c bit ngi ta cú th thu c peclit ht Peclit ht cú nn l ferit, cũn xờmentit l cỏc ht nh hỡnh dng gn vi hỡnh cu phõn b trờn nn ferit.C tớnh ca peclit ph thuc vo kớch thc v hỡnh dng ca xờmentit nú Xờmentit cng nh mn, peclit cú bn, cng cng cao Trong peclit, Fe 3C chuyn t dng tm sang dng ht lm cho peclit mm, hn b - Lờờburit Lờờburit l sn phm cựng tinh ca hp kim lng cú hm lng 4,3%C 11470C ký hiu l Le hay ( + Xe) Khi lm ngui xung di 7270C, austenit Lờeburit chuyn bin thnh peclit, lờờburi bin thnh hn hp c hc (P + Xe) T chc ny c gi l lờờburit bin thỏi, ký hiu l Le hoc (P +Xe).T chc lờờburit cha nhiu xờmentit (~2/3) nờn rt cng (khong 600HB) v rt giũn gang gang l hp kim Fe-C cú lng C ln hn 2,14% v kt tinh vi s to thnh cựng tinh c trng t chc :gm hai phn, phn kim loi v phn phi kim Phn kim loi tựy thuc vo t l tn ti C dng Fe3C cú th bao gm cỏc loi kim loi nn sau: ferit, ferit peclit, peclit, peclit xementit.phn phi kim l cac bon t graphit Tớnh cht in hỡnh:cú tớnh ỳc cao, bờn kộo thp, tớnh dai kộm nhng bn nộn khụng kộm thộp l my, cú kh nng gim chn, tớnh chng mi mũn tt, tớnh ct gt tt v tng i r Thộp: Thộp l hp kim Fe-C cú thnh phn C khụng quỏ 2,14% c trng t chc:ch yu l Fe v cacbon tớnh cht in hỡnh: Cõu 11: bin dng l gỡ, cỏc loi bin dng? C ch bin dng bng cỏch trt khỏi nim v trt, mt v phng trt, ng sut trt.c ch trt n tinh th lý tng(trt cng) Tr li: *Bin dng l s thay i hỡnh dng kớch thc ca kim loi di tỏc dng ca lc *Ngi ta chia bin dng hai dng chớnh: -bin dng n hi l bin dng s mt i sau b ti trng -bin dng l bin dng s khụng mt i sau b ti trng C ch bin dng bng trt: *khỏi nim v trt: Trt l s dch chuyn tng i hai phn tinh th vi theo mt mt v phng nht nh gi l mt trt v phng trt *Mt, phng trt: mt trt v phng trt thng l mt v phng cú mt nguyờn t cao nht ca mng Mt mt trt v mt phng trt trờn mt trt ú to thnh mt h trt * ng sut trt ch cú thnh phn ng sut tip trờn mt v phng trt mi gõy trt, cũn ng sut phỏp khụng gõy trt kim loi bt u trt, thnh phn ng sut tip phi t ti giỏ tr nht nh Ngi ta gi ng sut tip cn thit kim loi bt u trt l ng sut tip ti hn th *c ch trt n tinh th lý tng:Trong tinh th lý tng hon ton khụng cú khuyt tt mng, mun trt xy ra, tc mun hai phn tinh th xờ dch tng i vi mt khong cỏch nguyờn t thỡ tt c nguyờn t trờn mt trt phi dch chuyn ng thi mt khong cỏch bng thụng s mng Cỏch trt nh vy gi l trt cng ng sut th cn cho s trt ny rt ln khc phc c cựng mt lỳc tt c cỏc mi G liờn kt gia cỏc nguyờn t hai bờn mt trt Giỏ tr ng sut ú Frenkel tớnh c theo biu thc:th ; õy chớnh l bn lý thuyt ca kim loi nú ln hn giỏ tr thc t o c bng thc nghim t 500 n 1000 ln S d cú s khỏc bit ln nh vy l vỡ tinh th kim loi thc cú tn ti nhiu lch mng Khi tinh th cú cha lch mng, di tỏc dng ca ngoi lc ng lch chuyn ng thoỏt b mt tinh th s gõy nờn hiu ng trt tinh th Hỡnh v th hin mt trt v phng trt A1,A2,A3 Mt (0001) Phng Cõu 12: khỏi nim bin dng,bin dng do?s dng hỡnh v v thuyt minh[1120] mụ t c ch trt n tinh th cú lch.trỡnh by nh hng ca bin dng ngui n t chc v tớnh cht kim loi? Tr li: Bin dng l s thay i hỡnh dng kớch thc ca kim loi di tỏc dng ca lc Bin dng do/;l bin dng khụng tr v trng thỏi ban u sau ngoi lc thụi tỏc dng C ch trt n tinh th: C ch trt n tinh th cú khuyt tt: n tinh th cú khuyt tt,di tỏc dng ca ngoi lc, ng lch chuyn ng trờn mt trt thoỏt b mt tinh th s gõy nờn hiu ng trt tinh th Vỡ cú lch biờn, nờn ng sut tip gõy lch nh hn nhiu so vi trng hp trt vi tinh th cú bn lớ tng nh hng ca bin dng ngui n t chc v tớnh cht ca kim loi: n t chc: Hỡnh 3- S trt mng tinh th cú lch biờn T chc kim loi sau bin dng Bin dng lm tng mt khuyt tt mng, c bit l lch Trong kim loi trng thỏi (trng thỏi cõn bng) mt lch khong 10 8cm-2, sau bin dng ln mt lch cú th tng lờn ti 10 12cm-2 hoc hn na Mt lch phõn b khụng u tinh th Bin dng lm thay i tớnh cht nh hng quan nht ca bin dng n tớnh cht kim loi &hp kim l gõy nờn hin tng bin cng ngui (cũn gi l húa bn bin dng) ú l hin tng bn cng tng do, dai gim kim loi &hp kim b bin dng ngui Hỡnh 3.10 biu din s bin i c tinh kim loi b bin cng cõu 13: kt tinh li l gỡ? Phõn bit kt tinh li v kt tinh S thay i tớnh cht sau nung kim loi ó qua bin dng Kt tinh li l quỏ trỡnh sau ca quỏ trỡnh bin dng ngui, cú s thay i trit t chc bin dng bng t chc mi gm cỏc ht tinh th khụng cú bin dng v mt khuyt tt mng gim dn v trng thỏi cõn bng, ú tớnh cht vt liu ( bn, do, cng v cỏc tớnh cht vt lý) cú xu hng tr v trng thỏi trc bin dng Phõn bit kt tinh li v kt tinh: Kt tinh li l quỏ trỡnh hỡnh thnh mng tinh th t trng thỏi lng Kt tinh li khụng phi l quỏ trỡnh chuyn bin pha, nú khụng thay i mng tinh th v tớnh cht húa hc Tktl=k.TC vi K h s ph thuc sch kim loi Tc nhit núng chy kim loi T= T0- Tn T0 nhit kt tinh lớ thuyt Tn nhit ng vi chờnh nng lng G Thay i tớnh cht sau nung kim loi ó qua bin dng nh hng quan nht ca bin dng n tớnh cht kim loi &hp kim l gõy nờn hin tng bin cng ngui (cũn gi l húa bn bin dng) ú l hin tng bn cng tng do, dai gim kim loi &hp kim b bin dng ngui Hỡnh 3.10 biu din s bin i c tinh kim loi b bin cng Cõu 14: trỡnh by khỏi nim v c im phng phỏp gia cụng núng(do núng) v ngui u nhc im ca phng phỏp ny bin dng núngQuỏ trỡnh to hỡnh vt liu bng bin dng (vớ d, rốn, dp, cỏn , ộp, kộo) tin hnh nhit cao hn nhit kt tinh li -c im: Bin dng núng tin hnh nhit trờn nhit kt tinh li nờn ng thi vi quỏ trỡnh gia cụng bin cng bin dng gõy cũn xy quỏ trỡnh thi bn hi phc v kt tinh li Trong bin dng núng cú hoỏ bn hay khụng l tu thuc vo nhit gia cụng cao hay thp, tc gia cụng bin dng nhanh hay chm *u nhc im (1) - Nh bin dng nhit cao, kh nng chng bin dng ca kim loi nh, tớnh ln cho phộp tiờu hao nng lng gia cụng nh, nng sut sn sut ln (2) - Bin dng núng cú th ci to li t chc t vi v khc phc mt s khuyt tt thi ỳc nh hn lin cỏc r co, bt khớ, cỏc vt nt nh bờn vt ỳc lm t chc kim loi cht sớt hn, c tớnh cao hn Tuy nhiờn mt s khuyt tt to bin dng núng cn phi chỳ ý l: - Nu kim loi cha nhiu cht rn hay gm t chc nhiu pha, bin dng núng chỳng b vut di theo hng chy ca kim loi to thnh t chc th hoc di rừ rt, khin sn phm gia cụng (c bit sn phm cỏn, kộo) cú c tớnh rt khỏc theo hng dc th v ngang th Khi gia cụng cn khng ch s phõn b th chi tit mỏy mt cỏch hp lý cho lc va p hoc lc un tỏc dng ct ngang th (4) - Bin dng núng thng lm cho vt liu b oxy hoỏ b mt, lm gim cht lng b mt v khú kim soỏt kớch thc vt gia cụng 15.khỏi nim bin dng,bin dng do,bin dng n hi,v ng cong ng sut,bin dng in hỡnh ca kim loi v th hin trờn ú cỏc ch tiờu c tớnh:gii hn n hi,gi hn chy,gi hn bn,trong thc t xỏc nh gii hn n hooif v gh chy bng giỏ tr ng sut no? Bin dng:l s thay i hỡnh dng kớch thc ca kim loi di tỏc dng ca lc Bin dng do:l bin dng khụng tr v trng thỏi ban u sau ngoi lc thụi tỏc dng Bin dng n hi:l bin dng ng cong ng sut: Trờn gin kộo mt mu kim loi in hỡnh cú th phõn bit c ba giai on sau: bin dng n hi ti Ph; bin dng ng u t Ph n Pb v bin dng trung t P b n PK , nu trc tung biu din lc P c thay bng ng sut R ( lc / din tớch tit din mu), trc honh biu din dón di c thay th bng bin dng tng i , s cú gin ng sut bin dng nh hỡnh trờn +Gii hn bn kộo Rm (b) l t s gia ti trng cc i v tit din ban u F ca mu: PMax F Rm = + Gii hn chy Re(ch) l t s gia ti trng bt u gõy chy P ch v tit din ban u ca mu F0: Pch F0 R e = Cõu 16:nờu khỏi nim khuyt tt,phõn bit cỏc loi khuyt tt mng,trỡnh by khỏi nim n tinh th,a tinh th,?vộ hỡnh minh a/ Khuyt tt im Khuyt tt im l dng khuyt tt cú kớch thc nh, c mt vi thụng s mng theo c ba chiu khụng gian Cú ba dng khuyt tt im nh trỡnh by trờn hỡnh 1- 12 Dng th nht, xut hin mt nguyờn t ri b nỳt mng ca mỡnh, li ú mt ch trng c gi l nỳt trng (h.1.12a) Dng th hai, nu mt nguyờn t xen v khong khụng gia cỏc nguyờn t khỏc mng, c gi l nguyờn t xen k (h.1.12b) Dng cui cựng l mt nguyờn t cht chim mt nỳt mng ca kim loi nn (h.1.12c) Trong c ba trng hp, s xụ lch mng chỳng gõy ch to mt trng ng sut n hi dng cu bao quanh, vi kớch thc vi thụng s mng; trng ng sut ny gim rt nhanh theo khong cỏch 10 - Khong cỏch ngang t trc tung n ng (1) l thi k phụi thai chun b to mm cho chuyn bin P - Khong cỏch ngang t trc tung n ng (2) l thi gian kt thỳc chuyn bin P - Khong cỏch ngang t trc tung n ng (3) l thi gian hon thnh s ng u hoỏ thnh phn V lý thuyt thi gian cú thnh phn ng u l di vụ hn Gin 4-6 cho phộp ỏp dng mt cỏch gn ỳng xem xột quỏ trỡnh chuyn bin thộp nung liờn tc nờu nh hng cu tc nung n nhit ban u:tc nung cng ln nhit chuyn bin cng cao v thi gian chuyn bin cng ngn, tc chuyn bin xy cng nhanh Cõu 19: Gin ch C ca thộp cựng tớch trng hp ngui ng nhit Tớnh cht cỏc sn phm phõn hy Ausentitthu c vi quỏ ngui khỏc (P,X,T) Hỡnh 4-8 l gin phõn hoỏ ng nhit ca austenit thộp cựng tớch Trong ú ng l ng bt u chuyn bin, ng l ng kt thỳc chuyn bin Ngi ta gi austenit di nhit A trc cú chuyn bin xy l austenit quỏ ngui, Khong cỏch t trc tung ti ng cong th hin mc n nh ca austenit quỏ ngui, nú l thi gian chun b cho chuyn bin xy ra, c gi l thi gian phụi thai Hỡnh 4-8 Gin phõn hoỏ ng nhit ca austenit thộp cựng tớch ng cong ng hc chuyn bin ng nhit ca thộp thng c gi l ng cong ch C vỡ nú ging ch C, mt s nc cũn gi theo tờn ch vit tt ting Anh l ng cong TTT (Time Temperature Transformation) Cỏc sn phm ca s phõn hoỏ ng nhit austenit + Chuyn bin austenits xy khong nhit A1ữ 6400C, sn phm chuyn bin l peclit tng ng nh t chc cõn bng trỡnh by trờn gin Fe-Fe3C Peclit cú t chc dng tm (hỡnh 4-9), ú cỏc tm mng ferit () v xờmentit (Fe3C) song song xen k Khong cỏch trung bỡnh s0 gia cỏc tm Xe c gi l chiu dy tm peclit thụng s c trng quan trng nht ca t chc peclit 13 Hỡnh 4-9 T chc peclit tm Khong cỏch s cng nh mn, bn cng cao ng thi tớnh dai cng tt + s ca Xe t chc P l (4 ữ7)10 -7m, cng khon 14 ữ 33HRC +s0 ca t chc xoocbit (X) l (3ữ4)10-7m, cng khong 33ữ40HRC, (chuyn bin khong 640 ữ 6000C +s0 ca troostit (T) l (1ữ2)10-7m, cng 40 ữ 42 HRC chuyn bin vựng nhit 600ữ4400C Peclit, xoocbit, troostit u cú c trng chung l t chc cựng tớch dng tm, nờn c gi chung l loi hỡnh t chc peclit + Chuyn bin vựng nhit 440 n 2200C Sn phm chuyn bin l bainit cú cng khong 45ữ55 HRC, cho gii hn n hi cao rt thớch hp vi cỏc chi tit lũ xo Nhiu kt qa nghiờn cu cho bit, chuyn bin bainit l dng chuyn bin na khuch tỏn Do chuyn bin tin hnh nhit tng i thp, cỏc nguyờn t Fe khụng cũn kh nng khuch tỏn, chỳng trt mng chuyn t mng -Fe sang mng -Fe Lỳc ny qỳa trỡnh tit Fe 3C thc hin bng s khuch tỏn ca cỏc nguyờn t cacbon 20Trỡnh by khỏi nim & thng hoỏ thộp (ni dung, mc ớch) Nguyờn tc chn nhit .Hóy ch nhit phụi thộp rốn C40 cú ht tinh th khỏ ln v cỏch lm ngui chỳng Sau t chc thộp l gỡ? Bit nhit ti hn ca thộp C40 nh sau : AC1= 730 0C; AC3 = 790 0C + l dng nhit luyn thụng qua iu chnh nhit nung v ngui chm vi cỏc tc thớch hp nhm ci to li t chc t vi (thng l thu c t chc ht tinh th nh, ng u hn) khc phc nhng khuyt tt t chc t vi cỏc khõu gia cụng trc (nh ỳc, gia cụng bin dng núng, nung ) li, a t chc thộp v gn vi trng thỏi cõn bng hn, cú cng, bn thp hn, tt hn, kh ni ng sut nhm chun b t chc v tớnh cht ca thộp thớch hp cho khõu gia cụng tip theo mc ớch (1) Khắc phục phân bố thành phần không (sự thiên tích) thỏi đúc - ủ khuếch tán hay ủ đồng thành phần; (2) Khắc phục tổ chức vitmantet tổ chức dải phôi đúc, phôi rèn để nhận đợc tổ chức hạt nhỏ, đồng đều; (3) Giảm độ cứng cải thiện tổ chức tế vi để dễ cắt gọt; (4) Cải thiện hình dạng cách phân bố cacbit tổ chức thép cacbon cao nhằm chuẩn bị tổ chức thích hợp trớc nung - Nguyờn tc chn nhit : Căn vào nhiệt độ nung khác nhau, chia hai phơng pháp ủ, ủ không chuyển biến pha (ủ loại I) có nhiệt độ nung dới nhiệt độ Ac1 nh ủ mềm, ủ kết tinh lại, ủ khử hyđrô; ủ có chuyển biến pha (ủ loại II) có nhiệt độ nung cao Ac Ac3 nh ủ hoàn toàn, ủ không hoàn toàn, ủ cầu hoá, ủ đẳng nhiệt, ủ khuếch tán v.v i vi mi phng phỏp cú nguyờn tc chn nhit riờng : + ko chuyn bin fa ( loi 1) chn nhit : Tn < Ac1 + cú chuyn bin fa ( loi 2) : Chn nhit Tn cso hn Ac1 hoc Ac3 nh : - hon ton chn Tn = Ac3 + ( 20 300C ) 14 hon ton ch ỏp dng i vi thộp trc cựng tớch, thng khụng dựng i vi thộp sau cựng tớch thộp ny ngui chm (t nhit Ac cm) d tit Fe 3CII dng li lm gim bn, gim tớnh v gim mnh dai va p - ko hon ton chn Tn = Ac1 Ac3 i vi thộp trc cựng tớch, Tn = Ac1 Acm i vi thộp sau cựng tớch ny c gi l khụng hon ton bi vỡ nhit nung thộp vựng hai pha, ch cú mt b phn ca thộp (ch yu l t chc peclit) c ci to li i tng ỏp dng: nhng phụi thộp trc cựng tớch sau rốn, cỏn xong cú nhit thụi rốn v cỏn thớch hp, ht tinh th khụng b ln, s phõn b ca ferit v peclit bỡnh thng, ch cn ci thin t chc thờm mt bc, vớ d ht tinh th nh hn, hay gim cng, kh ni ng sut, thỡ ỏp dng khụng hon ton nhit khong 740 ữ 7800C Nh vy, nhit nung thp hn, thao tỏc lũ ca cụng nhõn d hn, tit kim nng lng v thi gian - ng nhit : n nung hon ton > Ac3 , hay nung ko hon ton > Ac1; - nhit phụi thộp rốn C40 cú ht tinh th khỏ ln v cỏch lm ngui chỳng : + Nhit thộp C40 : õy l thộp trc cựng tớch cú thnh fan C = 0.4% nờn cú th chn n : Tn = Ac3 + ( 20 30 0C ) = 810 820 0C i vi hon ton ; cũn i vi ko hon ton thỡ Tn = Ac1 Ac3 = 730 790 0C + cỏch lm ngui chỳng : Cho lm ngui chm 5.2 Thng hoỏ L nung thộp lờn trờn Ac3 hoc Accm khong 30 ữ 500C hay cao hn na, sau gi nhit thi gian, ly phụi thộp lũ cho ngui khụng khớ khụng cú giú (khụng khớ tnh) Mc ớch thng hoỏ: 1) i vi phụi thộp cỏn, rốn cú kớch thc ln v vt ỳc cn ỏp dng thng hoỏ ci to t chc nh lm nh ht, ng u hoỏ t chc, kh b t chc Vitmantet t chc di, chun b t ch c thớch hp cho nung tụi Thng hoỏ thay th cho kt qu tt hn ng thi hiu qu kinh t hn 2) i vi thộp cacbon thp nu tin hnh cú th cng quỏ thp, khú ct gt (d lo dao, búng b mt ct gt khụng cao), thay bng thng hoỏ cú th nõng cao cng, ci thin tớnh ct gt 3) Mt s chi tit ch to bng thộp hp kim cú h m lng cacbon thp v trung bỡnh, cú th dựng thng hoỏ lm khõu nhit luyn cui cựng thay cho tụi ci tin m nhn c c tớnh tng hp tt ti mc cho phộp 4) i vi thộp sau cựng tớch cú Fe 3CII dng li, bt buc phi dựng thng hoỏ kh b t chc li cacbit ny 21.Trỡnh by khỏi nim tụi thộp, cỏc thụng s cụng ngh chớnh cn thc hin tụi ( nhit , thi gian nung, mụi trng ngui) Hóy ch nhit tụi ỳng cho thộp C40 nu bit nhit ti hn ca thộp l : AC1= 730 0C ; AC3 = 790 0C Tụi thộp l nung thộp lờn nhit cao hn Ac hay Ac1, lm xut hin austenit sau gi nhit thi gian, cho ngui nhanh nc, du hay mụi cht lm ngui mnh no ú thu c t chc mactenxit hay t chc cú cng cao (trong mt s trng hp cú th l t chc khỏc mactenxit nh B, T, ) Mc ớch ca tụi thộp l thu c cng cao nht, sau ú ram nhit thớch hp iu chnh c tớnh thộp theo yờu cu Cỏc thụng s cụng ngh chớnh cn thc hin tụi : Nhit ; Thi gian nung ; Mụi trng ngui + Nhit : Nhiệt độ nung thờng phải lớn Ac1 15 - Với thép trớc tích chọn Tn= Ac3+ (30-50) 0C (6.1) Nếu chọn nhiệt độ khoảng Ac1< Tn < Ac3 sau pha ferit mềm nên độ cứng không đồng v không cao -Với thép sau tích v tích chọn nhiệt độ thép Tn= Ac1+ (30-50) 0C Nếu chọn nhiệt độ cao Acm lm cho lợng Ad sau tăng lên v hạt thô, độ cứng v tính chống mi mòn thép giảm Chọn theo (6.2) sau có tổ chức mactenxit + austenit d + XeII, m XeII có độ cứng v tính chống mi mòn cao, thép có độ cứng v tính chống mi mòn cao + Thi gian nung : Thời gian nung bao gồm thời gian nung đến nhiệt độ v thời gian giữ chi tiết nhiệt độ ny Thời gian giữ nhiệt nhằm đảm bảo chuyển biến pha xảy hon ton v nhiệt độ đồng ton chi tiết từ bề mặt vo lõi + Mụi trng ngui : Môi trờng làm nguội phải bảo đảm có tốc độ làm nguội lớn tốc độ nguội tới hạn vth Tuy nhiên xét từ góc độ sản sinh nội ứng suất chuyển biến pha građien nhiệt độ gây nên, để giảm bớt nguy biến dạng nứt chi tiết Thng chn mụi trng l : Nc v Du _ Nhit tụi ỳng ca thộp C40 :õy l thộp trc cựng tớch cú thnh phn C = 0,4% nờn nhit tụi nung l : Tn = Ac3 + ( 30 50 ) 0C = 820 840 0C 22.Mactenxits l gỡ? cng ca Mactenxits & cng ca thộp sau tụi ph thuc vo yu t no? Nếu làm nguội austenit với tốc độ nguội lớn tốc độ nguội tới hạn không xảy chuyển biến peclit bainit, austenit nguội xuống nhiệt độ thấp 220 0C nhiệt độ dới 2200C nguyên tử Fe nh C không khả khuếch tán, chuyển biến xảy theo chế trợt trực tiếp từ mạng LPDT sang mạng LPTT với thành phần hoá học giữ nguyên Sản phẩm chuyển biến dung dịch rắn bão hoà cacbon -Fe gọi mactenxit Do cacbon bão hoà vào mạng -Fe có vị trí nh hình 4-10, làm cho cạnh c bị kéo dài Tỷ số c/a gọi độ phơng mạng, đặc trng cho độ bão hoà cacbon Độ phơng lớn độ cứng mactenxit cao Vì độ cứng mactenxit phụ thuộc chủ yếu vào hàm l ợng bon bão hoà Nói chung mactenxit có dạng hình kim, dới kính hiển vi có màu tối, chúng giao theo góc khoảng 600 (hình 4-12) Xét mặt tính nói, khicó hàm lợng cacbon, thép đợc thành tổ chức mactenxit cho độ cứng độ bền cao 23 : thm tụi l gỡ? Yờỳ t nh hng ti thm tụi, ý ngha ca thm tụi Phõn bit khỏi nim thm tụi & cng ca thộp tụi D oỏn thm tụi ca hai thộp sau: C40 v 40CrNi, ti sao? thm tụi l gỡ: Độ thấm chiều dày lớp kim loại đợc cứng thành mactenxit Yờỳ t nh hng ti thm tụi: - Tốc độ nguội tới hạn vth: Tốc độ nguội tới hạn yếu tố quan trọng ảnh hởng đến độ thấm Thép có v th nhỏ, đờng ngang vth hình 4-17 hạ thấp lớp thấm sâu Khi v th< vlõi toàn tiết diện từ bề mặt vào lõi đợc thành mactenxit Giá trị vth cao hay thấp phụ thuộc vào vị trí đờng cong chữ C Đờng cong chữ C dịch sang phải v th nhỏ thép có độ thấm lớn ảnh hởng tới vị trí đờng cong chữ C (tức ảnh hởng tới vth) có số yếu tố nh độ đồng thành phần austenit, độ lớn hạt austenit, nhng định độ hợp kim hoá thép - Tốc độ làm nguội môi trờng tôi: Môi trờng có khả làm nguội mạnh đờng cong phân bố tốc độ nguội chữ V nâng cao hình 4-17, giao điểm với v thcàng tiến sâu vào lõi, tức độ thấm tăng Tuy nhiên áp dụng biện pháp không an toàn dễ gây nứt biến dạng - Kích thớc chi tiết Khi kích thớc tiết diện chi tiết lớn, khả toả nhiệt kém, đờng cong tốc độ nguội chữ V hình 4-17 hạ thấp, giao điểm với vth dịch bề mặt, khiến độ thấm nhỏ Do chế tạo chi tiết máy có kích thớc lớn có yêu cầu phải cứng ta phải dùng thép hợp kim có độ thấm lớn í ngha ca thm tụi: thm tụi biu th kh nng hoỏ bn thộp bng tụi v ram Bi vỡ ch no thộp c tụi thnh mactenxit sau ú kt hp ram mi cho c tớnh tt nht thm tụi l ch tiờu cht lng quan trng i vi thộp, thộp cú thm tụi cng cao núi chung cng c ỏnh giỏ l tt Phõn bit khỏi nim thm tụi & cng ca thộp tụi: Độ thấm chiều sâu lớp đợc thành mactenxit, phụ thuộc vào mức độ hợp kim hoá thép (mà trực tiếp độ hợp kim hoá austenit), độ cứng thép độ cứng đạt đợc lớp đợc tôi, phụ thuộc vào hàm lợng cacbon thép (mà trực tiếp hàm lợng cacbon mactenxit) Thép có hàm lợng cao tính cứng cao Doỏn thm tụi ca hai thộp sau: C40 v 40CrNi: 16 24.Khỏi nim v ram thộp ( ni dung, mc ớch).Ti thộp sau tụi mun s dng tt phi ram Chuyn bin c bn xy ram thộp Khỏi nim v ram thộp: Ram khâu nhiệt luyện nung thép đến nhiệt độ thấp nhiệt độ tới hạn A1 giữ nhiệt sau làm nguội theo phơng thức thích hợp để khử nội ứng suất điều chỉnh độ cứng Ti thộp sau tụi mun s dng tt phi ram: Thép sau có độ cứng độ bền cao, song giới hạn đàn hồi, độ dẻo dai thấp, ứng suất d lớn, tổ chức không ổn định, để lâu dễ chuyển dần sang trạng thái ổn định gây phân bố lại nội ứng suất, co giãn thể tích làm biến dạng, làm nứt, chí phá huỷ chi tiết Ram Tng dai sau tụi m trỡ cng b; iu chnh c tớnh theo yờu cu mong mun Chuyn bin c bn xy ram thộp: Tổ chức thép sau gồm mactenxit austenit d, riêng với thép dụng cụ sau tích lẫn cacbit d Trong ba thành phần tổ chức đó, ram có mactenxit austenit d có biến đổi tổ chức Căn vào biến đổi tổ chức ram phân bốn giai đoạn chuyển biến đặc trng ram là: (1) Sự phân rã mactenxit tiết cacbit (2) Sự chuyển biến austenit d; (3) Các loại cacbit trung gian đợc mactenxit tiết chuyển sang loại hình ổn định xêmentit; (4) Pha hồi phục kết tinh lại Thực giai đoạn chuyển biến ram ranh giới rõ ràng, có đan chồng Các khoảng nhiệt độ diễn bốn giai đoạn vừa kể có thay đổi định theo hàm lợng cacbon, chủng loại hàm lợng nguyên tố hợp kim chứa thép (thiu s khỏc nhau) 25.Nguyờn lý & c im tụi tn s cao u nhc im ca phng phỏp tụi b mt bng dũng in tn s cao Nguyờn lý &c im tụi tn s cao: Vòng nung cảm ứng chế tạo ống đồng, bên ống có nớc chảy làm nguội Khi vòng cảm ứng có dòng điện xoay chiều vòng dây sản sinh từ trờng xoay chiều tơng ứng Khi chi tiết thép đợc đa vào vòng dây, từ trờng xoay chiều sản sinh chi tiết dòng điện cảm ứng xoay chiều có tần số, song chiều ngợc với dòng vòng cảm ứng Dòng điện cảm ứng tạo thành vòng khép kín chi tiết Điện trở thép làm dòng điện sinh nhiệt nung nóng chi tiết Phân bố mật độ dòng cảm ứng chi tiết không nhau, chủ yếu tập trung lớp bề mặt chi tiết lõi chi tiết hầu nh dòng điện Tần số xoay chiều cao mật độ dòng tập trung lớp bề mặt Chiều sâu lớp bề mặt có tập trung mật độ dòng điện tính theo công thức sau: = 50300 (4.1) Trong đó: - chiều sâu lớp bề mặt có tập trung cao mật độ dòng điện (mm) - điện trở suất (cm); - độ từ thẩm (Gs/Oe); f - tần số (Hz) nhiệt độ nung (> 800 0C) thép biến thành austenit chất thuận từ có độ từ thẩm nhỏ với = 600 ữ 200Gs/Oe, công thức (4.1) có dạng gần nh sau: = (ở nhiệt độ 8000C) (4.2) Từ công thức thấy, tần số dòng điện cao, lớp bề mặt tập trung dòng điện mỏng lớp bề mặt đợc nung mỏng u nhc im ca phng phỏp: + Tc chuyn bin cao, ht A hỡnh thnh nh mn; Qtrinh nung nhanh ko cú s oxi húa xy b mt tt; D c khớ húa, tng húa tng nng sut + Khú lm vi chi tit hỡnh dng phc 26 Hoỏ nhit luyn l gỡ (ni dung, mc ớch)? Phm vi ng dng Cỏc quỏ trỡnh c bn xy hoỏ nhit luyn, minh ho bng quỏ trỡnh thm cacbon Hoá nhiệt luyện thép nung chi tiết chế tạo thép nhiệt độ định môi trờng giàu hoạt tính hoá học để khuếch tán (còn gọi thấm) vào lớp bề mặt chi tiết hay nhiều nguyên tố làm thay đổi thành phần hoá học lớp thép bề mặt, tiến hành nhiệt luyện nhằm thu đ ợc tổ chức tính chất theo yêu cầu Căn vào chủng loại nguyên tố thấm, ngời ta phân hoá nhiệt luyện thành nhiều loại gọi tên theo nguyên tố đợc thấm nh thấm cacbon, thấm nitơ, thấm cacbon - nitơ, thấm bo, thấm nhôm, thấm kẽm v.v Chi tiết máy sau hoá nhiệt luyện đợc nâng cao rõ rệt tính chất chịu mài mòn, độ bền mỏi, tính chống ăn mòn, tính chống ôxy hoá v.v nhờ mà kéo dài tuổi thọ sử dụng chi tiết máy 17 Cỏc quỏ trỡnh c bn xy hoỏ nhit luyn, minh ho bng quỏ trỡnh thm cacbon: + Phân hoá(còn gọi phân ly): trình chất thấm phân hoá tạo nguyên tử nguyên tố định thấm có hoạt tính cao + Hấp thụ: nguyên tử hoạt đợc bề mặt thép hấp thụ, tức nguyên tử cần thấm xâm nhập vào lớp tinh thể bề mặt thép (có thể dạng hoà tan vào mạng tạo dung dịch rắn tạo thành hợp chất) với nồng độ cao, tạo độ chênh lệch (građiên) nồng độ bề mặt bên + Khuếch tán: nguyên tử hoạt lớp hấp thụ xâm nhập sâu vào bên theo chế khuếch tán, tạo nên lớp thấm với chiều sâu định Thấm cacbon thể rắn sử dụng chất thấm thể rắn, chủ yếu than gỗ đợc tán thành hạt nhỏ (2 ữ 10mm) chiếm 80 ữ 90%, lại 10 ữ 20% chất xúc tác (ví dụ muối BaCO Na2CO3) Các chất trộn cho vào hộp thép hộp gang Chi tiết thấm sau làm bề mặt vùi chất thấm Hộp đ ợc đậy nắp dùng đất sét trát kín, sau sấy khô đa vào lò nung tiến hành nung để thấm cacbon nhiệt độ cao, cacbon cháy thiếu không khí tạo thành khí CO chất thấm bề mặt thép khí CO giải phóng cacbon nguyên tử theo phản ứng sau: 2CO CO2 + [C] Các chất muối xúc tác xúc tiến phản ứng giải phóng cacbon nguyên tử hoạt tính, thân không bị tổn hao trình thấm CO s thm vo b mt chi tit v sau ú khuych tỏn 27.Khỏi nim v thm cacbon( nh ngha, mc ớch); thộp thng dựng thm cacbon, t chc ca chi tit thộp trc v sau thm cacbon ( theo tit din ngang) Chi tit sau thm cacbon ó dựng c cha, phi lm gỡ na nh ngha: thm cacsbon l quỏ trỡnh bóo hũa C vo lp b mt thp C ( 1200 0C( m bo cho %W ho tan austenit nung v mactenxit sau tụi l8% t cng núng ti a) -Thộp giú cao hp kim dn nhit kộm nờn cn nung chm nung phõn cp -Thộp giú cao hp kim sau tụi austenit d nhiu phi ram nhiu ln í CD120 Thộp dng c cacbon cha 1,2%C, ch to cỏc loi dng c ct tc thp, ca tay bn ren, ta rụ í 40CrNiA thộp kt cu hp kim thuc nhúm hoỏ tt, cha 0,30%C, 1%Cr ,1%Ni ; P, S < 0,025%, ch to cỏc trc, chu lc, nhit luyn tụi ram cao í GX 15-32; Gang xỏm cú bn kộo 150MPa; bn un 320MPa ch to v hp gim tc, v, b mỏy í4 Cu99,7; ụng nguyờn cht cha 0,3% cht Cõu hi38:phõn bit gang trng v gang graphits.c im,t chc,v tớnh cht gang cu v ký hiu gang cu theo tcvn?c45,80w18cr4v,cu99,9.65Mn Gang trng l gang m ton b cacbon nm trng thỏi liờn kt di dng xờmentit cú mt gy sỏng Do lng xờmentit ln nờn gang trng rt cng (HB 4500 ữ 6500 MPa), giũn, khụng th gia cụng c c v khụng c dựng ch to cỏc chi tit mỏy Gang trng ch yu dựng lm nguyờn liu luyn thộp, mt lng nh dựng gang rốn Gang bin trng c dựng lm trc cỏn, li cy, guc hóm, mỏ nghin, bỏnh xe goũng tu ho, u phun cỏt, u phun bi v cỏc chi tit khỏc lm vic iu kin chu mi mũn Gang xỏm graphit hay cũn gi l gang ch to mỏy l loi gang ú ton b hay mt phn cacbon nm di dng graphit Gang graphit cú cng thp, tớnh gia cụng ct gt tt, cng nh tớnh bụi trn cao h s ma sỏt thp Cng vi nhng iu ú, graphit lm gim bn v vỡ nú phỏ hu tớnh liờn tc nn kim loi ca hp kim Tu theo hỡnh dng graphit ngi ta cũn chia gang graphit thnh: gang xỏm, gang cu v gang do, gang giun Gang cầu đợc gọi gang độ bền cao, có graphit dạng cầu nhờ biến tính nguyên tố cầu hoá graphit nh Mg, Ce số nguyên tố đất khác Tổ chức tế vi gang cầu bao gồm graphit cầu kim loại ferit, ferit-peclit, peclit Gang cầu ferit có tổ chức kim loại ferit chiếm tới 80% trở lên Đặc điểm gang tính dẻo cao, giới hạn bền kéo, giới hạn chảy, độ dai va đập cao gang rèn nhiều lần Công dụng điển hình gang cầu ferit đúc vỏ cầu sau ôtô.Gang cầu peclit có l ợng peclit chiếm tới 80% tổ chức Loại gang đợc sử dụng nhiều họ gang cầu để sản xuất chi tiết chịu lực lớn, chịu tải trọng va đập, chịu mài mòn nh trục khuỷu ôtô, cam, bánh xe Gang cầu đợc dùng nhiều để thay thép chế tạo chi tiết hình dạng phức tạpơ chế tạo phơng pháp đúc tiện lợi, chịu tải trọng lớn có va đập, cần chịu mài mòn tốt, giá thành rẻ thép Gang cầu theo TCVN đợc ký hiệu chữ GC với hai cặp chữ số để giá trị tối thiểu giới hạn bền kéo (kG/mm2) độ giãn dài (%) gang C45 ; thộp kt cu cacbon, cha 0,45%C thuc nhúm thộp hoỏ tt dựng ch to cỏc chi tit cú c tớnh tng hp cao kớch thc nh ([...]... kim ng theo TCVN? Latông là hợp kim giữa Cu và Zn Đây là hai nguyên tố chính, trong hợp kim có thẻ có thêm một số nguyên tố hợp kim phụ khác nhằm cải thi n cơ tính hay tính chống ăn mòn cho latông, trờng hợp đó tạo thành các latông phức tạp - Brông là hợp kim của Cu với các nguyên tố khác ngoài Zn Tên gọi của brông đợc gọi theo tên nguyên tố hợp kim chính trong hợp kim, ví dụ brông thi c là hợp kim của... trình công nghệ, trong đó luyện đơn giản chứa các thông số nhiệt luyện cơ bản Hình 1 là ví dụ về quy trình nhiệt - Vai trũ nhit luyn trong sn xut : + Làm tăng độ bền, độ cứng, tính chống mài mòn của các chi tiết bằng thép (gang) mà vẫn giữa đ ợc độ dẻo, dai cần thi t Do vậy chi tiết có thể chịu đợc tải trọng lớn hơn hoặc có thể thu gọn kích thớc, làm việc tin cậy hơn, tuổi thọ cao hơn + Cải thi n đợc... cho khõu gia cụng tip theo mc ớch (1) Khắc phục sự phân bố thành phần không đều (sự thi n tích) trong thỏi đúc - ủ khuếch tán hay ủ đồng đều thành phần; (2) Khắc phục tổ chức vitmantet hoặc tổ chức dải trong phôi đúc, phôi rèn để nhận đợc tổ chức hạt nhỏ, đồng đều; (3) Giảm độ cứng hoặc cải thi n tổ chức tế vi để dễ cắt gọt; (4) Cải thi n hình dạng và cách phân bố của cacbit trong tổ chức thép cacbon... tố không tạo thành cacbit nh Ni, Si, Cu, Al làm vị trí đờng cong chữ C dịch sang phải song cơ bản vẫn giữ nguyên hình dạng đờng cong chữ C của thép cacbon Ms Co Co Thộp C Thộp Ni,SiVthVthThộpThộp hợp kimMsThộp CThộp Cr,W,MoThi gian [lgt ]Thi gian [lgt] Hình 5-5 ảnh hởng của nguyên tố hợp kim tới vị trí đờng cong chữ C o o C Thộp Ni,Si Thộp C Ms C Thộp C Thộp Cr,W,Mo Ms Vth Thộp Vth Thộp hp kim Thi gian... hồi và giới hạn mỏi cao còn phải chú ý bảo vệ tốt chất lợng bề mặt, không để xảy ra thoát cacbon và ôxy hoá bề mặt khi nhiệt luyện Nếu sau nhiệt luyện tiến hành phun cát, mạ bề mặt v.v thì càng tốt Những lò xo tiết diện lớn thờng phải tạo hình bằng biến dạng nóng, nên khống chế tốt nhiệt độ bớc gia công cuối cùng rồi tôi luôn sẽ cải thi n đợc rất nhiều tính chất của lò xo nhờ bề mặt đỡ bị ôxy hoá và... 17:nhit luyn l j?cỏc thụng s khng ch kkhi nhit luyeenn?nờu vai trũ nhit luyn trong sn xut? - Nhiệt luyện là khâu gia công nhằm điều chỉnh tổ chức và tính chất của kim loại và hợp kim ở trạng thái rắn bằng tác động của nhiệt độ, không làm thay đổi hình dạng và kích thớc của phôi gia công - các thông số cơ bản của một quá trình nhiệt luyện gồm: tốc độ nung nóng (tỷ lệ góc nghiêng ), nhiệt độ tối đa cần đạt... cứng không đồng đều v không cao -Với thép sau cùng tích v cùng tích chọn nhiệt độ tôi thép Tn= Ac1+ (30-50) 0C Nếu chọn nhiệt độ cao hơn Acm sẽ lm cho lợng Ad sau khi tôi tăng lên v hạt thô, độ cứng v tính chống mi mòn của thép giảm Chọn theo (6.2) sau khi tôi có tổ chức mactenxit + austenit d + XeII, m XeII có độ cứng v tính chống mi mòn cao, cho nên thép có độ cứng v tính chống mi mòn cao + Thi gian... sinh nhiệt và nung nóng chi tiết Phân bố mật độ dòng cảm ứng trên chi tiết không đều nhau, chủ yếu tập trung trên lớp bề mặt chi tiết còn trong lõi chi tiết hầu nh không có dòng điện Tần số xoay chiều càng cao thì mật độ dòng càng tập trung trên lớp bề mặt Chiều sâu lớp bề mặt có tập trung mật độ dòng điện có thể tính theo công thức sau: = 50300 (4.1) Trong đó: - chiều sâu lớp bề mặt có tập trung... khi sấy khô đa vào lò nung tiến hành nung để thấm cacbon ở nhiệt độ cao, cacbon cháy thi u không khí tạo thành khí CO là chất thấm chính ở trên bề mặt thép khí CO giải phóng cacbon nguyên tử theo phản ứng sau: 2CO CO2 + [C] Các chất muối xúc tác xúc tiến các phản ứng giải phóng cacbon nguyên tử hoạt tính, bản thân nó không bị tổn hao trong quá trình thấm CO s thm vo b mt chi tit v sau ú khuych tỏn 27.Khỏi... hai nguyên tố làm tăng rất mạnh độ cứng (và độ bền) những cũng làm giảm mạnh độ dẻo và độ dai của ferit, cho nên trong thép hợp kim thông thờng hàm lợng Mn và Si thờng giới hạn không quá 1 ữ 2% Các nguyên tố Cr và Ni có ảnh hởng rất tốt, tác dụng hoá bền ferit khá tốt, không làm giảm mạnh độ dẻo dai của ferit, thậm chí khi hàm lợng Cr 3%, Ni 5% độ dẻo độ dai của ferit 19 còn tăng Cho nên hai nguyên