Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương III: Xử lý nhiệt kim loại - Phan Huy Lê

. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.1. NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.1.1. Định nghĩa, tính chất  Là những quá trình công nghệ bao gồm: nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội  thay đổi tổ chức (cấu trúc) và tính chất của vật phẩm kim loại. Thay đổi cấu tạo mạng tinh thể Cơ tính Khả năng chịu mài mòn Tuổi thọ Khử ứng suất dư V.V - Một số kim loại hầu như không thay đổi tính chất, một số thay đổi ít, một số khác lại thay đổi nhiều hơn: Thép ít C (< 0,3% C) : ít thay đổi khi nhiệt luyện Thép C trung bình: Thay đổi tính chất khá rõ rệt. Thép dụng cụ: Thay đổi rõ rệt hẳn Giữ nhiệt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.1. NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.1.1. Định nghĩa, tính chất  Là những quá trình công nghệ bao gồm: nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội  thay đổi tổ chức (cấu trúc) và tính chất của vật phẩm kim loại. Ứng dụng cho: Các vật đúc, Bán thành phẩm, Liên kết hàn, Chi tiết máy, Dụng cụ, 3.1.2. Phân loại CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI Ủ THƯỜNG HOÁ TÔI RAM Nhiệt luyện sơ bộ Nhiệt luyện kết thúc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 6,67%C 0 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 toC 1 2 3 4 5 6 A C B F K E S P G 911o C 727o C 1147oC Lỏng + Xêmentit ( L+XeI ) Lỏng (L) Ostenit () Fe3C  + Xê + Le XeI + Le L ê đ e b u a ri t (L ê ) P e c li t P + Xê + Lê Xê + Lê F+P Giản đồ trạng thái Fe-Fe3C (Sắt-Cácbon) A1 0,8 2,14 4,43 Q CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.1. Ủ  Là quá trình nung nóng vật phẩm  nhiệt độ phù hợp (tuỳ từng loại thép), giữ ở nhiệt độ đó một thời gian  làm nguội rất chậm (vài tiếng đồng hồ). Giữ nhiệt Kết quả: - Làm giảm hoặc làm mất ứng suất dư. - Giảm độ bền của Kim loại và Hợp kim. - Tăng độ dẻo, dai, Nhiệt độ nung phụ thuộc vào: - Thành phần của hợp kim, - Phương pháp ủ. Tốc độ làm nguội: Nhỏ (30 ~ 200oC/giờ) Ứng dụng: Do việc làm nguội các sản phẩm của quá trình Đúc, Cán và Rèn thường không đồng đều ở các lớp chiều dày  Bề mặt thường cứng hơn  Khó gia công cắt gọt Cần phải Ủ để giảm độ cứng lớp bề mặt, đồng đều hoá cơ tính. Làm nguội được tiến hành trong lò CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.2. THƯỜNG HOÁ  Là quá trình nung nóng vật phẩm  nhiệt độ phù hợp (tuỳ từng loại thép), giữ ở nhiệt độ đó một thời gian  làm nguội tự nhiên (để nguội ngoài trời). Giữ nhiệt Kết quả: - Thép có cấu trúc đồng nhất và nhỏ hạt như khi Ủ. - Độ dai có phần cao hơn khi Ủ. Tương tự như Ủ Thời gian để nguội nhanh hơn so với khi Ủ Ứng dụng: Do thời gian thực hiện ít hơn so với Ủ Dùng để Ủ thép Cácbon Thấp và Trung bình. Hợp kim sau gia công áp lực (Cán, Rèn, Dập) Kinh tế hơn so với Ủ vì không đòi hỏi phải làm nguội trong lò. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.3. TÔI  Là quá trình nung nóng vật phẩm  nhiệt độ Nhất định (tuỳ từng loại thép), giữ ở nhiệt độ đó một thời gian (để ổn định cấu trúc)  làm nguội đột ngột (trong môi trường tương ứng với từng loại thép). Giữ nhiệt Kết quả: Thép có độ cứng và độ bền rất cao,  Độ dai giảm,  Ứng lực dư tăng, thép trở nên dòn. Phụ thuộc vào thành phần hoá học của thép Trong môi trường: Nước, Dầu hoặc Dung dịch muối. Ứng dụng: Tạo bề mặt cứng (Tôi bề mặt): Răng của Bánh răng, Ngõng trục khuỷu. Ổ trục Các loại dụng cụ Sau khi Tôi phải tiến hành Ram  Khử ứng lực dư và giảm tính dòn của thép. Thời gian giữ nhiệt: Tuỳ theo chiều dày vật Tôi. Máctenxit là dung dịch rắn xen kẽ quá bão hòa của các bon trong Fe có có nồng độ các bon bằng nồng độ của austenit ban đầu. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.3. TÔI Tạo bề mặt cứng (Tôi bề mặt): Răng của Bánh răng, CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.4. RAM  Là quá trình được thực hiện sau khi Tôi: Nung lại tới nhiệt độ thấp hơn, giữ nhiệt và để nguội. Giữ nhiệt Ram ở nhiệt độ Thấp (150~300oC) Giảm độ cứng và độ bền, nhưng nâng cao độ dai, độ giãn dài, giảm ứng lực dư tốt hơn so với Ram thấp.  Nhiệt luyện lò xo. Ram ở nhiệt độ Trung bình (300~450oC) Ram ở nhiệt độ Cao (450~680oC) Giảm ứng lực dư, nâng cao độ dai và hầu như không làm giảm độ cứng  Dụng cụ cắt gọt (khoan, phay, calip, chày-cối,) Khử được gần hết ứng lực dư, nâng cao độ bền và độ dai.  Dùng cho các chi tiết máy quan trọng. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 Mục đích: • tăng độ cứng, tính chống mài mòn, độ bền mỏi cho thép •Nâng cao tính chống ăn mòn điện hóa, hóa học iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN THÉP iii.3.1. Định nghĩa: Hóa nhiệt luyện là các phương pháp làm bão hòa các nguyên tố đã cho vào bề mặt thép để làm thay đổi thành phần hóa học do đó làm thay đổi tính chất hóa học Quá trình xảy ra: Phân hóa Hấp thụ Khuếch tán CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN 3.3.2. THẤM CÁC BON ( carburizing)  Là quá trình làm bão hòa hàm lượng cacbon trên bề mặt thép cacbon thấp Kết quả: Bề mặt thép có độ cứng cao (60-64HRC) Lõi thép bền , dẻo, độ cứng (30-40HRC)  Chịu mài mòn tốt % C sau khi thấm: 0,8 -1% Ứng dụng: Tạo bề mặt cứng (cho các chi tiết máy bằng thép): Răng của Bánh răng, Một số loại chốt, trục Sau khi thấm cacbon phải tiến hành tôi, Ram Phân loai: Thấm cacbon thể rắn Thấm cacbon thể khí Thấm cabon thể lỏng ( độc hại) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN 3.3.2. THẤM CÁC BON ( carburizing)  Là quá trình làm bão hòa hàm lượng cacbon trên bề mặt thép cacbon thấp Phân loai: Thấm cacbon thể rắn Thấm cacbon thể khí Thấm cabon thể lỏng ( độc hại) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN 3.3.3. THẤM Nitơ  Là quá trình làm bão hòa hàm lượng Nitơ trên bề mặt thép Kết quả: Bề mặt thép có độ cứng cao (65-70HRC) Lõi thép bền , dẻo, độ cứng (30-40HRC)  Chịu mài mòn tốt Ứng dụng: Chi tiết cần độ cứng, chống mài mòn cao Làm việc ở nhiệt độ cao hơn 500 o Giá trị độ cứng là do bản chất lớp thấm nitơ nên không phải nhiệt luyện sau khi thấm Đặc điểm : thấm ở nhiệt dộ thấp nên khuếch tán chậm, lớp thấm mỏng Sử dụng thép đặc biệt 38CrMoAlA Lớp thấm giữ được độ cứng ở nhiệt độ 500 độ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204 THE END Next >> End Show > CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt