Báo cáo nhiệt luyện thép

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ
----------------------

BÁO CÁO THỰC HÀNH

THÍ NGHIỆMVẬT LIỆU KỸ THUẬT

Họ và tên:
Mã số SV:
Lớp:

Hà Nội, 2022


Bài thí nghiệm:
NHIỆT LUYỆN
I- Mục đích và yêu cầu
- Thực hành nhiệt luyện các loại thép ở các nhiệt độ khác nhau.
- Áp dụng các điều kiện tôi , ram và ủ khác nhau để so sánh độ cứng và tổ chức tế vi.
- Hiểu rõ tầm quan trọng của q trình nhiệt luyện để có được chất lượng thép như u cầu.
II- Cơ sở lý thuyết
•
Tơi thép là phương pháp nhiệt luyện nung thép đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn (Ac1) để làm
xuất hiện Austenit, giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh để biến nó thành Mactenxit hay các tổ chức khơng ổn
định khác có độ cứng cao.
Nhiệt độ tôi của thép Carbon được xác định theo giản đồ Fe – C nhờ các điểm tới hạn A1, A3.
Đối với thép trước cùng tích và cùng tích (<0,76%C)
+ Tot = Ac3 + (30oC – 50oC) tạo ra trạng thái hoàn toàn autenis;
+ Tổ chức đạt được sau tơi là M + autenis dư;

•
-

Mơi trường tơi thép
Nước:

Là mơi trường tơi mạnh, an tồn, rẻ tiền, dễ kiếm nên thường dùng nhiều.
Đặc điểm:
+ Nước lạnh ở (10oC- 30oC) có tốc độ nguội khá lớn (600oC/s), nên dễ gây cong vênh, nứt và biến dạng;
+ Khi tơi nước bị nóng lên thì tốc độ nguội lại giảm mạnh, nước nóng đến 50oC, thì cịn lại chỉ 100oC/s;
+ Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit;
+ Là môi trường tôi cho thép Carbon, nhưng khơng thích hợp cho các chi tiết phức tạp.
-

Dầu

Là mơi trường tơi thường dùng có tốc độ nguội nhỏ, gồm các loại dầu máy, dầu khoáng vật .
Đặc điểm:
+ Tốc độ nguội đạt 100oC/s – 150oC/s;
+ Khi tôi dầu dễ bị bốc cháy;


+ Tốc độ nguội ở 200oC – 300oC khoảng 20oC/s – 25oC/s nên tránh được cong vênh, nứt;
+ Là môi trường tôi gây hại cho sức khoẻ và môi trường;
+ Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit;
+ Thường được dùng để tơi thép hợp kim và thép Carbon có tiết diện phức tạp.

III- Nội dung thí nghiệm
III.1 Nhiệt luyện thép
1. Mẫu thí nghiệm

•

Chuẩn bị mẫu: Sử dụng thép C25, 20Cr, C45, 40Cr

- Cắt mẫu ra thành từng đoạn nhỏ có chiều dài 1-2 cm.
- Sử dụng giấy giáp đánh thơ xung quanh để loại bỏ via thép.
•

Chuẩn bị mơi trường tôi thép:

- 1 xô dầu
- 1 xô nước
- 1 xơ NAOH
•

Dụng cụ, thiết bị:

- Lị nung
- Gang tay chịu nóng
- Kẹp lấy mẫu
2. Tiến hành thí nghiệm
•

Tơi thép C25, 20Cr

- Cho mẫu vào lò nung
- Cài đặt chế độ tôi thép
+ Nhiệt độ: 870oC
+ Thời gian: 20 phút
- Ram thép:

+ Nhiệt độ: 150oC, 350oC, 600oC
+ Thời gian: 1.5 h
- Làm nguội


- Trong dầu 2-3 phút, lấy ra để khô
- Trong nước 2-3 phút, lấy ra để khô
- Trong NaOH 2-3 phút, lấy ra để khơ
•

Tơi thép C45, 40Cr

- Cho mẫu vào lị nung
- Cài đặt chế độ tơi thép
+ Nhiệt độ: 850oC
+ Thời gian: 20 phút
- Ram thép:
+ Nhiệt độ: 150oC, 350oC, 600oC
+ Thời gian: 1.5h
- Làm nguội
+ Trong dầu 2-3 phút, lấy ra để khô
+ Trong nước 2-3 phút, lấy ra để khô
+ Trong NaOH 2-3 phút, lấy ra để khơ
III.2. Nhiệt luyện hợp kim màu
1. Mẫu thí nghiệm
•

Chuẩn bị mẫu: Sử dụng Nhôm, Đồng phi 1.5 mm

- Cắt mẫu ra thành từng đoạn nhỏ có chiều dài 1-2 cm.

- Sử dụng giấy giáp đánh thô xung quanh để loại bỏ via thép.
•

Chuẩn bị mơi trường tơi:

- 1 xơ nước
•

Dụng cụ, thiết bị:

- Lị nung
- Gang tay chịu nóng
- Kẹp lấy mẫu
2. Tiến hành thí nghiệm
Tơi hợp kim nhơm
- Cho mẫu vào lị nung
- Cài đặt chế độ tơi nhôm


+ Nhiệt độ: 250oC
+ Thời gian: 20 phút
- Ram:
+ Nhiệt độ: 200oC
+ Thời gian: 1.5 h
- Làm nguội: Trong nước 2-3 phút, lấy ra để khô
Tôi hợp kim đồng
- Cho mẫu vào lị nung
- Cài đặt chế độ tơi đồng
+ Nhiệt độ: 800oC
+ Thời gian: 20 phút

- Ram: 350oC
+ Nhiệt độ: 200oC
+ Thời gian: 1.5 h
- Làm nguội: Trong nước 2-3 phút, lấy ra để khơ

IV- Báo cáo thí nghiệm
1. Sơ đồ nhiệt luyện thép C25, 20Cr


2. Sơ đồ nhiệt luyện thép C45, 40Cr

3. Sơ đồ nhiệt luyện nhôm đồng

Nhận xét kết quả: