Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP CHƯƠNG 2: THÉP KẾT CẤU 2.1. KHÁI NIỆM VỀ THÉP KẾT CẤU 2.2. THÉP THẤM CACBON 2.3. THÉP HOÁ TỐT 2.4. THÉP ĐÀN HỒI 2.5. CÁC LOẠI THÉP KẾT CẤU CÓ CÔNG DỤNG KHÁC CHƯƠNG 3: THÉP VÀ HỢP KIM DỤNG CỤ 3.1. THÉP VÀ HỢP KIM LÀM DAO CẮT 3.2. THÉP LÀM KHUÔN DẬP 3.3. THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CHƯƠNG 4: THÉP VÀ HỢP KIM CÓ TÍNH CHẤT ĐẶC BIỆT 4.1. THÉP KHÔNG GỈ 4.2. THÉP VÀ HỢP KIM LÀM VIỆC Ở NHIỆT ĐỘ CAO 4.3. THÉP CHỐNG MÀI MÒN
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP 1.1 KHÁI NIỆM VỀ THÉP CACBON - Phân biệt thép Cacbon thép hợp kim thành phần hoá học, tổ chức tế vi, tính công dụng - Tác dụng Cacbon nguyên tố đến tổ chức, tính khả nhiệt luyện thép - Cách phân loại, ký hiệu thép Liên Xô Việt Nam 1.1.1 Thành phần hoá học Thép Cacbon thép thông thường gồm nguyên tố: + C ≤ 2,14%; Mn ≤ 0,8%; Si ≤ 0,4%; P ≤ 0,05%; S ≤ 0,05% + Cr, Ni, Cu ≤0,3%; Mo, Ti ≤ 0,05% Vabis Hồng Lam 1.1 KHÁI NIỆM VỀ THÉP CACBON 1.1.2 Ảnh hưởng nguyên tố đến tổ chức tính chất a, Cacbon + Tổ chức tế vi - C < 0,8% tổ chức Ferit + Peclit – thép trước tích - C = 0,8% tổ chức Peclit – thép tích - C > 0,8% tổ chức Peclit + XeII – thép sau tích + Về tính - Thép Cacbon thấp: C ≤ 0,25%, có độ dẻo, độ dai cao, độ bền, độ cứng thấp Dùng làm kết cấu xây dựng, làm thép, để dập nguội, Vabis Hồng Lam 1.1.2 Ảnh hưởng nguyên tố đến tổ chức tính chất - Thép Cacbon trung bình: C = 0,3 ÷ 0,5%, có độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dai cao Dùng làm chi tiết máy chịu tải, va đập như: trục, bánh răng, - Thép Cacbon tương đối cao: C = 0,55 ÷ 0,65%, có độ cứng cao, giới hạn đàn hồi cao Dùng làm chi tiết đàn hồi: lò xo, nhíp, - Thép Cacbon cao: C ≥ 0,7%, có độ cứng tính chống mài mòn cao Dùng làm dụng cụ dao cắt, khuôn rập, dụng cụ đo, Vabis Hồng Lam 1.1.2 Ảnh hưởng nguyên tố đến tổ chức tính chất Ảnh hưởng Cacbon đến tính thép Vabis Hồng Lam 1.1.2 Ảnh hưởng nguyên tố đến tổ chức tính chất b, Mangan - Mn có tác dụng để khử Oxy FeO + Mn → MnO + Fe - Mn hòa tan vào Ferit, nâng cao độ bền, cứng - Hàm lượng: 0,5 ÷ 0,8% c, Silic - Si có tác dụng để khử Oxy FeO + Si → SiO2 + 2Fe - Si hòa tan vào Ferit, nâng cao độ bền, cứng - Hàm lượng: 0,40 ÷ 0,50% Vabis Hồng Lam 1.1.2 Ảnh hưởng nguyên tố đến tổ chức tính chất d, Phốtpho - P có khả hòa tan vào Fe tạo nên Fe3P - P làm giảm mạnh độ dẻo, độ dai, tăng mạnh độ giòn nhiệt độ thường - Hàm lượng: ≤ 0,05% e, Lưu huỳnh - S kết hợp với Fe tạo thành FeS - S không tan Fe, làm cho thép bị giòn - Hàm lượng: ≤ 0,05% Vabis Hồng Lam 1.1 KHÁI NIỆM VỀ THÉP CACBON 1.1.3 Phân loại thép cacbon a, Theo độ tạp chất có hại - Chất lượng thường: P, S = 0,05% Thép Cacbon - Chất lượng tốt: P, S = 0,04% - Chất lượng cao: P, S = 0,03% Thép hợp kim - Chất lượng cao: P, S = 0,02% Vabis Hồng Lam 9.1.3 Phân loại thép cacbon b, Theo phương pháp khử Oxy - Thép sôi: Kh đúc thép FeO + C → Fe + CO; - Thép lặng - Thép nửa lặng c, Theo công dụng - Thép xây dựng – chất lượng thường - Thép kết cấu – chất lượng tốt - Thép dụng cụ – chất lượng tốt cao Vabis Hồng Lam 9.1 KHÁI NIỆM VỀ THÉP CACBON 1.1.4 Ký hiệu thép Cacbon * Nhóm thép cacbon chất lượng thường + Phân nhóm A - Ký hiệu CTxxy (xx- σb, y – cách khử oxy) Kí hiệu Việt Nam Kí hiệu Liên Xô σ b (Mpa) Cách khử oxy CT31 CTO 310 Lặng CT33n CT1лc 320 ÷ 340 Nửa lặng CT34s CT2kп 340 ÷ 440 Sôi CT38n CT3лc 380 ÷ 490 Nửa lặng CT42 CT4 420 ÷ 540 Lặng CT51s CT5kп Sôi CT61 CT6 500 ÷ 640 640 Vabis Hồng Lam Lặng 1.1.4 Ký hiệu thép Cacbon + Phân nhóm B - Ký hiệu BCTxxy (xx- thành phần hoá học, y – cách khử oxy) Sili,% S, max % P, max % Mác thép Cacbon, % Mangan, % BCT31 0,06 0,07 1,25mm/năm Vabis Hồng Lam 78 4.1 THÉP KHÔNG GỈ 4.1.2 Thép không gỉ hai pha - Các thép không gỉ hai pha loại có 0,1 ÷ 0,4%C 13%Cr với tổ chức Ferit (hoà tan Crôm cao) cacbit Crôm, hai pha điện cực xấp xỉ nên có tính chống ăn mòn cao - Gồm: 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 40Cr13 (12X13, 40X13 ) - 12Cr13, 20Cr13, T0t ~10500C, dầu, T0r = 700÷7500C, Vth < Vkk Dùng làm cánh tuốc bin hơi, trục bơm, vít không gỉ - 30Cr13, 40Cr13, T0t ~ 10500C dầu, T0r = 200÷2500C độ cứng 48 ÷ 56HRC dùng làm chi tiết cần đàn hồi cứng dao mổ, dao kéo không gỉ, ổ lăn lò xo chịu ăn mòn - Có tính chống ăn mòn cao không khí, nước sông, nước máy, axít HNO3 Vabis Hồng Lam 79 4.1 THÉP KHÔNG GỈ 4.1.2 Thép không gỉ pha - Thép không gỉ pha với tổ chức Ferit Austenit có tính chất chống ăn mòn cao so với thép không gỉ hai pha a , Thép không gỉ Ferit (thép không gỉ Cr) - Là loại thép có 13 ÷ 25%Cr, 0,08 ÷ 0,2%C - 08Cr13, 12Cr17, 15Cr25Ti với đặc tính sau: + Không có chuyển biến pha, thù hình – có tổ chức Ferit + Nung lâu nhiệt độ ≥ 4750C bị giòn Vabis Hồng Lam 80 4.1.2 Thép không gỉ pha b , Thép không gỉ Austenit (thép không gỉ Cr-Ni) - Là loại thép có 18%Cr, ÷ 10%Ni, có tổ chức pha Austenit - Gồm: 12Cr18Ni9, 17Cr18Ni9Ti, 04Cr18Ni10 17X18H9T, 04X18H10) với đặc tính sau: (12X18H9, + Tính chống ăn mòn cao axit: HNO3 H2SO4 HCl + Tính công nghệ tốt: cán, dập, gò trạng thái nguội tính dẻo cao + Cơ tính tốt: sau biến dạng nguội δ0,2 = 750MPa + Bị ăn mòn tinh giới làm việc lâu môi trường ăn mòn 500 ÷ 8000C Vabis Hồng Lam 81 CHƯƠNG 4: THÉP VÀ HỢP KIM CÓ TÍNH CHẤT ĐẶC BIỆT 4.2 THÉP VÀ HỢP KIM LÀM VIỆC Ở NHIỆT ĐỘ CAO 4.2.1 Khái niệm - Là loại thép có khả chống Oxy hoá bị nung nóng, giữ độ bền, độ cứng nhiệt độ cao thời gian dài 4.2.2 Các thép hợp kim làm việc nhiệt độ cao a, Thép làm Xupap xả - Làm việc với tải trọng cao, nhiệt độ cao tới 650 ÷ 7000C - Thường dùng hai loại thép Mactenxit Austenit Vabis Hồng Lam 82 4.2.2 Các thép hợp kim làm việc nhiệt độ cao + Thép Mactenxit - Là loại có: ~ 0,4%C, ~ 9%Cr; ~ 2% Si - Thường dùng mác thép: 40Cr9Si2, 40Cr10Si2Mo (40X9C2, 40X10C2M) - Thép 1000 ÷ 10500C ram 700 ÷ 7500C - Tính bền nóng thấp, dùng cho động công suất nhỏ + Thép Austenit - Là loại có: 0,35 ÷ 0,5%C, 10÷15%Cr, 10÷15%Ni - Điển hình 45Cr14Ni14W2Mo (45X14H14B2M) - Được sử dụmg loại động công suất lớn Vabis Hồng Lam 83 4.2.2 Các thép hợp kim làm việc nhiệt độ cao b, Thép làm nồi tuốc bin - Gồm loại thép dùng để làm chi tiết ống nung hơi, ống dẫn có yêu cầu độ bền nóng cao - Thường dùng thép như: 15, 20, CT2, 12XM, 12XMφ; + Thép CT2, CT3, 15, 20 dùng làm nồi có áp suất thấp trung bình (dưới 60 at) với nhiệt độ ≤ 4500C + Thép 12XM, 12Mφ dùng làm ống nung hơi, ống dẫn làm việc nhiệt độ 450 ÷ 5600C + Thép 15X12BHMφ dùng làm cánh tuốc bin nhiệt độ 540 ÷ 5600C Vabis Hồng Lam 84 4.2.2 Các thép hợp kim làm việc nhiệt độ cao c, Các hợp kim bền nóng - Các hợp kim sở Fe (thép hợp kim) T0lv ≤ 8000C Các hợp kim sở của: Ni có T0c = 14550C, Cr có T0c = 18500C, Ti có T0c = 16720C, Mo có T0c = 26000C W có T0c = 34100C + Nicrom hợp kim Ni - Cr như: X15H60 X20H80 có tính thấp lại chịu nhiệt độ cao, thường dùng làm dây điện trở + Nimonic hợp kim Ni - Cr - Ti - Al (khoảng 20%Cr, 2%Ti, 1%Al lại Ni), hợp kim bền nóng tốt Thường dùng mác XH77TЮ XH77TЮP Vabis Hồng Lam 85 CHƯƠNG 4: THÉP VÀ HỢP KIM CÓ TÍNH CHẤT ĐẶC BIỆT 4.3 THÉP CHỐNG MÀI MÒN 4.3.1 Khái niệm tính chống mài thép - Là loại thép có khả tự tăng mạnh độ cứng bề mặt làm việc → tăng mạnh tính chống mài mòn, lớp biến cứng bề mặt hình thành 4.3.2 Các thép hợp kim làm việc nhiệt độ cao a, Thép Grafit hoá - Hàm lượng: 1,5 ÷ 2%C ÷ 2%Si, tiến hành nhiệt luyện: + Ủ grafít hoá + Tôi, độ cứng cao tới 63HRC - Dùng làm khuôn dập nguội, calíp, khuôn kéo, Vabis Hồng Lam 86 4.3.2 Các thép hợp kim làm việc nhiệt độ cao b, Thép Mangan - Là loại thép có tính chống mài mòn đặc biệt cao điều kiện ma sát áp lực lớn chịu va đập có thành phần: 0,9 ÷ 1,3%C 11,4 ÷ 14,5%Mn - Kí hiệu: 110Γ13Л - Dùng để chế tạo chi tiết trạng thái đúc xích xe tăng, gầu múc, ghi ray, lưỡi gạt máy ủi phận chịu mài mòn mạnh áp suất cao tải trọng va đập Vabis Hồng Lam 87 [...]... 19 1.2 KHÁI NIỆM VỀ THÉP HỢP KIM 1.2.4 Các khuyết tật của thép hợp kim - Thiên tích - Đốm trắng (thép cán) - Giòn ram Vabis Hồng Lam 20 1.2 KHÁI NIỆM VỀ THÉP HỢP KIM 1.1.5 Phân loại và ký hiệu thép hợp kim a, Phân loại * Theo tổ chức cân bằng - Thép trước cùng tích: Peclit + Ferit tự do - Thép cùng tích: Peclit - Thép sau cùng tích: Peclit + cacbit tự do - Thép Ledeburit: Ledeburit - Thép Ferit: có Cr... 15 1.2 KHÁI NIỆM VỀ THÉP HỢP KIM b, Các đặc tính của thép hợp kim Về cơ tính - Thép hợp kim có độ bền cao hơn hẳn thép cacbon sau khi tôi và ram - Khi mức độ hợp kim hóa tăng độ bền, độ cứng tăng nhưng đồng thời làm giảm độ dẻo, độ dai, tính công nghệ Về tính chịu nhiệt - Khả năng chịu nhiệt cao Về các tính chất lý hóa đặc biệt - Thép không gỉ, chống ăn mòn trong axít, bazơ muối - Thép có tính đặc... kim * Theo nguyên tố hợp kim - Thép chỉ có một nguyên tố hợp kim chính VD: Thép Cr, thép Mn là thép chỉ có một nguyên Cr, Mn ⇒ Chúng là thép hợp kim hoá đơn giản - Thép có hai hay nhiều nguyên tố hợp kim VD: Thép Cr – Ni, thép Cr – Ni – Mo, ⇒ Chúng là thép hợp kim hoá phức tạp Vabis Hồng Lam 23 1.2.5 Phân loại và ký hiệu thép hợp kim * Theo tổng lượng nguyên tố hợp kim - Thép hợp kim thấp: loại có tổng... ghi theo số phần vạn - Với thép dụng cụ: ghi theo số phần nghìn, nếu C > 1% không ghi VD: - Thép có 0,36÷0,44%C; 0,8÷1,1%Cr – 40X - Thép có 1,25÷1,5%C; 0,4÷0,7%Cr; 4,5÷5,5%W – 140XB5 - Thép có 0,85÷0,95%C; 1,2÷1,6%Si; 0,95÷1,25%Cr – 9XC Vabis Hồng Lam 26 CHƯƠNG 2: THÉP KẾT CẤU 2.1 KHÁI NIỆM VỀ THÉP KẾT CẤU 2.2 THÉP THẤM CACBON 2.3 THÉP HOÁ TỐT 2.4 THÉP ĐÀN HỒI 2.5 CÁC LOẠI THÉP KẾT CẤU CÓ CÔNG DỤNG... C + Thép hoá tốt: %C trung bình (tương đối dẻo dai, bền) để nâng cao cơ tính phải tôi + ram cao, phải tôi bề mặt + Thép đàn hồi: %C tương đối cao (kém dẻo dai, nhưng khá cứng, rất đàn hồi) để nâng cao tính đàn hồi phải tôi + ram trung bình + Thép kết cấu có công dụng riêng: Thép lá, tấm, thép dễ cắt, thép làm ổ lăn Vabis Hồng Lam 33 CHƯƠNG 2: THÉP KẾT CẤU 2.2 THÉP THẤM CACBON 2.2.1 Đặc điểm về thành... 2: THÉP KẾT CẤU 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP KẾT CẤU 2.1.1 Yêu cầu đối với thép kết cấu a, Cơ tính - Giới hạn chảy cao - Độ dai, độ dẻo cao - Độ cứng bề mặt và giới hạn mỏi cao b, Tính công nghệ - Tính gia công áp lực tốt - Tính gia công cắt tốt - Tính hàn và có khả năng nhiệt luyện cao c, Tính kinh tế - Rẻ Vabis Hồng Lam 28 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP KẾT CẤU 2.1.2 Thành phần hoá học a, Cacbon và thép. .. hóa học đặc biệt như: cứng nóng, chống ăn mòn Vabis Hồng Lam 14 CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP 1.2 KHÁI NIỆM VỀ THÉP HỢP KIM 1.2.1 Định nghĩa - Thép hợp kim là loại thép có chứa các nguyên tố có lợi với lượng nhất định đủ lớn để làm thay đổi tổ chức và cải thiện tính chất (cơ, lý, hóa) a, Thành phần hoá học -Thép hợp kim gồm các nguyên tố: Mn = 0,8 ÷ 1,0%; Si = 0,5 ÷ 0,8 %; Cr = 0,5 ÷ 0,8 % Ni =... cacbon – thuần Ferit - Thép Austenit: - thuần Austenit + Loại có Mn (>13%) + Loại có Cr (>17%) và Ni(>8%) Vabis Hồng Lam 21 1.2.5 Phân loại và ký hiệu thép hợp kim * Theo tổ chức thường hoá - Thép họ Peclit - loại thép hợp kim thấp - Thép họ Mactenxit - loại hợp kim hoá trung bình và cao - Thép họ Austenit - loại thép hợp kim cao (Mn>13%) Vabis Hồng Lam 22 1.2.5 Phân loại và ký hiệu thép hợp kim * Theo... giữ hạt nhỏ khi nung nóng thép Cr – Mn + Mo (0,2 %), W (0,5÷0,8%) tránh giòn ram loại II thép Cr, Mn - Ưu điểm: + Có độ bền cao + Tôi được trong dầu + Tính chống ram tốt Vabis Hồng Lam 31 2.1.2 Thành phần hoá học c, Quan hệ giữa tổng lượng hợp kim và đường kính tôi thấu + Thép có độ thấm tôi thấp – thép Cacbon - Đường kính tôi thấu 15mm + Thép có độ thấm tôi trung bình – thép hợp kim hoá thấp và đơn... + 0,5%Si) - Đường kính tôi thấu 35mm + Thép có độ thấm tôi tương đối cao – thép hợp kim hoá thấp nhưng phức tạp: Cr-Ni; Cr-Mo; Cr-Mn-Si - Đường kính tôi thấu 75mm + Thép có độ thấm tôi cao – thép hợp kim hoá cao và phức tạp (5 ÷ 6%) như: Cr-Ni; Cr-Mo - Đường kính tôi thấu 100mm Vabis Hồng Lam 32 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP KẾT CẤU 2.1.3 Phân loại thép kết cấu + Thép thấm C: %C thấp (dẻo, dai) để đạt