Giáo trình phân tích khả năng vận dụng quy trình tổ chức tế vi của mactenxit ram p7 docx

CHỈÅNG 7 : KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THẸP
7.1.KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THẸP
7.1.1.Khại niãûm :
n chỉïa mäüt lỉåüng nh cạc ngun täú Mn, Si, P, S. Våïi báút k loải
C
Thẹp cạc bon l håüp kim ca sàõt v cạcbon våïi hm lỉåüng cạc bon nh hån 2,14%.
Ngoi ra trong thẹp l
thẹp cạc bon no ngoi sàõt ra cng cọ chỉïa d 2,14%; Mn d 0,80%; Si 0,40%; P v
uûn nhỉ : äxy, hydrä, nitå. Nhỉng do säú lỉåüng ca chụng
n hoạ hc v tạc dủng ca cạc ngun täú âãún täø chỉïc v tênh cháút
åüng cạc bon = 0,80% : täø chỉïc l peclit.
-Nãúu hm lỉåüng cạc bon > 0,80% : täø chỉïc peclit v xãmentit thỉï hai.
Màût khạc khi hm lỉåüng cạc bon tàng lãn thç lỉåüng xãmentit tàng lãn, cn tråí mảnh
uạ trçnh trỉåüt c
a pherit lm cho âäü bãưn, âäü cỉïng ca thẹp tàng lãn, âäü do v âäü dai
im âi. Tuy nhiãn âäü bãưn låïn nháút âảt âỉåüc våïi hm lỉåüng cạc bon tỉì 0,80-1,0%, vỉåüt
uạ giåïi hản ny do lỉåüng xãmentit thỉï hai quạ nhiãưu lm cho thẹp dn, âäü bãưn gim âi
.5.1-154)
Thẹp cạc bon våïi hm lỉåüng khạc nhau âỉåüc sỉí dủng trong cạc lénh vỉûc hon ton
hạc nhau.
-Mangan : âỉåüc cho vo thẹp dỉåïi dảng pherä mangan âãø khỉí äxy loải b tạc hải ca
eO trong thẹp lng :
Mn + Fe Fe + MnO
Äxyt mangan näøi lãn âi vo xè v âỉåüc láúy ra khi l. Ngoi ra mangan cn cọ tạc
ủng loải b tạc hải ca lỉu hunh trong thẹp. Mangan ho tan vo pherit náng cao cå
nh cho thẹ
p, tuy nhiãn tạc dủng khäng låïn do lỉåüng chỉïa ca nọ nh. Lỉåüng mangan
ong thẹp tỉì 0,50 0,80%
-Silic : âỉåüc cho vo thẹp dỉåïi dảng pherä silêc âãø khỉí äxy loải b tạc hải ca FeO
ong thẹp lng :
Si + Fe + SiO

2
Âiäxyt silic näøi lãn âi vo xè v âỉåüc láúy ra khi l. Ngoi ra silic cn ho tan vo
d
S 0,05%. Thẹp cạc bon âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong cå khê (t lãû 60
y70%) v cạc
ngnh cäng nghiãûp khạc.
Ngoi cạc ngun täú trãn trong thẹp cạc bon cn chỉïa mäüt lỉåüng khê ráút nh hçnh
thnh trong quạ trçnh náúuk
d
quạ êt, nh hỉåíng khäng âạng kãø âãún tênh cháút nãn ta thỉåìng khäng quan tám âãún.
7.1.2.Thnh pháư
ca thẹp :
1-Cạc bon : l ngun täú quan trng nháút quút âënh âãún täø chỉïc v tênh cháút ca thẹp.
Våïi hm lỉåüng cạc bon khạc nhau thẹp cọ täø chỉïc tãú vi khạc nhau :
-Nãúu hm lỉåüng cạc bon < 0,80% : täø chỉïc l pherit v pẹclit
-Nãúu hmlỉ
q
g
q
(h
k
2
F
O
o
d
tê
tr
y
3

tr
FeO
o
pherit v náng cao cå tênh cho thẹp. Silic khỉí äxy v náng cao cå tênh cho thẹp mảnh
hån mangan. Lỉåüng silêc trong thẹp tỉì 0,20
y0,40%. Do váûy tạc dủng náng cao cå tênh
khäng âạng kãø.
131
herit khạ låïn (âãún 1,20% trong Fe - C
m âäüt ngäüt khi nhiãût âäü gim. Do âọ gáy xä lãûch mảng phe rit ráút
ạ låïn (âỉåìng kênh ngun tỉí phäút pho khạc nhiãưu so våïi sàõt).
ỵ lm cho thẹp bë dn. Vç thãú lỉåüng phäút pho trong thẹp nh
ïi hảt. Khi
ư màût gia cäng càõt gt thç lỉu hunh l ngun täú cọ låüi vç nọ tảo ra sunphua sàõt
lỉu hunh âãún 0,35%.
hán loải thẹp cạc bon, mäùi phỉång phạp cọ mäüt âàûc trỉng riãng biãût
H
çnh7.1-
A
ính hỉåíng ca cacbon âãún cå tênh ca thẹp
4-Phäút pho : Phäút pho cọ kh nàng ho tan vop
ngun cháút) v gi
mảnh lm tàng tênh dnkh
Khi vỉåüt quạ giåïi hản ho tan nọ tảo ra Fe
3
P cỉïng v dn. Do váûy phäút pho lm thẹp bë
dn åí nhiãût âäü thỉåìng v gi l dn ngüi (cn gi l båí ngüi). Do tênh thiãn têch ráút
mảnh nãn chè cáưn 0,10%P âa
hån 0,05%. Vãư phỉång diãûn gia cäng càõt gt thç phäút pho l ngun täú cọ låüi vç lm cho
phoi dãù gy, lục ny lỉåüng phäút pho âãún 0,15%.

5-Lỉu hunh : Lỉu hunh hon ton khäng ho tan trong sàõt m tảo nãn håüp cháút FeS.
Cng tinh (Fe+FeS) tảo thnh åí nhiãût âäü tháúp (988
O
C) v phán bäú tải biãn giå
cạn, rn, kẹo (nung âãún trãn 1000
O
C) biãn giåïi hảt bë chy ra lm thẹp bë âỉït, gy, hiãûn
tỉåüng ny gi l dn nọng (cn gi l båí nọng). Tuy nhiãn cọ thãø dng mangan âãø loải
b tạc hải ca lỉu hunh :
Mn + FeS
o
Fe + MnS (nhiãût âäü chy 1620
O
C)
Vã
lm cho phoi dãù gy, trỉåìng håüp ny lỉåüng
7.1.3.Phán loải thẹp cạc bon :
Cọ nhiãưu cạch p
cáưn quan tám âãún âãø sỉí dủng âỉåüc hiãûu qu hån.
1-Phán loải theo phỉång phạp luûn v âäü sảch tảp cháút :
a-Theo phỉång phạp luûn :
-Thẹp mạc tanh (ngy nay khäng dng phỉång phạp ny nỉỵa)
-Thẹp l chuøn (l L-D, cn gi l l thäøi)
-Thẹp l âiãûn
132
b-Theo âäü sảch tảp cháút :
-Thẹp cháút lỉåüng thỉåìng : cọ lỉåüng P v S khạ cao âãún 0,050% âỉåüc náúu luûn
trong l L-D cọ nàng sút cao, giạ thnh r. Cạc nhọm thẹp ny ch úu âỉåüc dng
trong xáy dỉûng.
-Thẹp cháút lỉåüng täút : cọ lỉåüng P v S tháúp hån âãún 0,040% âỉåüc luûn trong l

iãûn häư quang. Chụng âỉåüc sỉí dủng trong chãú tảo mạy thäng dủng.
-Thẹp cháút lỉåüng cao : cọ lỉåüng P v S âảt 0,030% âỉåüc luûn trong l âiãûn häư
uang v cọ thãm cạc cháút khỉí mảnh, ngun liãûu âỉåüc tuøn chn k lỉåỵng.
-Thẹp cháút lỉåüng ráút cao : lỉåüng P v S âỉåüc khỉí âãún mỉïc âäü tháúp nháút 0,020% sau
hi luû
n bàòng l häư quang chụng âỉåüc tiãúp tủc khỉí tiãúp tảp cháút åí ngoi lo ìbàòng xè täøng
åüp hay bàòng âiãûn xè. Âãø hản chãú lỉåüng khê trong thẹp phi dng phỉång phạp rọt trong
hán khäng. Thẹp chháút lỉåüng cao v ráút cao dng chãú tảo cạc thiãút bë v mạy mọc quan
ng.
-Phán loải theo phỉång phạp khỉí ä xy
Theo mỉïc âäü khỉí ä xy triãût âãø hay khäng triãût âãø ta chia thẹp ra hai loải l thẹp säi
thẹp làõng (làûng).
-Thẹp säi : l loải thẹp âỉåüc khỉí ä xy bàòng cháút khỉí úu : phe rä mangan nãn ä xy
häng âỉåüc khỉí triãût âãø, trong thẹp lng váùn cn FeO khi rọt khn cọ phn ỉïng :
FeO + C Fe + CO
Khê Co bay lãn lm bãư màût thẹp lng chuøn âäüng giäú
ng nhỉ hiãûn tỉåüng säi. Váût
l loải thẹp âỉåüc khỉí ä xy triãût âãø, ngoi phe rä mangan cn dng phe rä
eO nỉỵa, do váûy bãư màût thẹp lng phàóng làûng. Thẹp làõng
chè l loải thẹp làõng.
â
q
k
h
c
tr
2
v
a
k

o
n
âục thẹp säi cọ máût âäü tháúp v chỉïa nhiãưu räù khê v lm co nh. Thẹp ny cọ âäü do cao
v ráút mãưm, dáûp ngüi täút.
b-Thẹp làõng :
silic v nhäm nãn khäng cnF
cọ âäü cỉïng khạ cao, khọ dáûp ngüi. Váût âục thẹp làõng cọ máût âäü cao v lm co låïn.
Thẹp håüp kim
H
çnh 7.2- Så âäư cáúu tảo ca thi âục thẹp
säi (a) v thẹp làõng (b).
133
Ngoi ra cn loải thẹp nỉía làûng, nọ cọ tênh cháút trung gian giỉỵa hai loải trãn do chè
khỉí äxy bàòng phe rä mangan v nhäm. Ngy nay cọ xu hỉåïng dng thẹp nỉía làûng thay
cho thẹp säi.
3-Phán loải theo cäng dủng :
ì âäü dai bo âm. Nhọm thẹp ny âỉåüc sỉí dủng nhiãưu nháút vç chng
p cạc bon (tiãu chøn thẹp cạc bon) :
åüi Theo tiãu
CVN 1765 - 75 nhọm thẹp cạc bon cháút lỉåüng thỉåìng âỉåüc k hiãûu
àòng
ẹp chè âỉåüc quy âënh vãư cå tênh m khäng quy âënh vãư
iãøu tênh theo âån vë kG/mm
2
(våïi MPa phi
hãø tra bng âãø tçm cạc chè tiãu
Dỉûa theo mủc âêch sỉí dủng thẹp cạcbon âỉåüc chia lm hai nhọm : thẹp kãút cáúu v
thẹp dủng củ.
a-Thẹp kãút cáúu : l loải thẹp dng lm cạc kãút cáúu v chi tiãút mạy chëu ti do âọ cáưn cọ
âäü bãưn, âäü dova

loải sn pháøm ca nọ ráút låïn. Âáy l nhọm thẹp cháút lỉåüng täút v cao.
b-Thẹp dủng củ : l loải thẹp lm cạc dủng củ gia cäng v biãún dảng kim loải nhỉ :
dủng củ càõt, khn dáûp, khn kẹo Chụng giỉỵ vai tr ráút quan trng âãø gia cäng cạc
chi tiãút v kãút cáúu mạy. Säú lỉåü
ng thẹp dủng củ khäng låïn vç chng loải sn pháøm ca
chụng êt.
7.1.4.K hiãûu thẹ
1-Thẹp cạc bon cháút lỉåüng thỉåìng (thẹp cạc bon thäng dủng) :
L loải thẹp ch úu âỉåüc dng trong xáy dỉûng, âỉåüc cung cáúp qua cạn nọng khäng
nhiãût luûn, dỉåïi dảng bạn thnh pháøm : äúng, thanh, táúm, thẹp hçnh, s
chøn Viãût Nam T
b chỉỵ CT (C - cạc bon, T - thẹp cháút lỉåüng thỉåìng). Nãúu cúi mạc thẹp khäng ghi gç
c l thẹp làõng (làûng), nãúu cọ s l thẹp säi, n l thẹp nỉía làûng. Chụng âỉåüc chia lm ba
phán nhọm :
a-Phán nhọm A : l loảith
thnh pháưn họa hc. Giåïi hản bãưn kẹo täúith
nhán thãm 10), cọ t
V
0,2
,
,
G\
v a
K
. Gäưm cạc mạc CT31,
tra bng). K hiãûu ca phán
tênh v thnh pháưn hoạ hc. K
m A, chè kh åí âáưu mạc. Vê dủ
á ïm phi dỉûa vo
pháưn hoạ hc ta tra

CT38.
cao hån (P, S
33, 34, 38, 42, 51, 61.
b-Phán nhọm B : l loải thẹp chè âỉåüc quy âënh vãư thnh pháưn hoạ hc m khäng
quy âënh vãư cå tênh (thnh pháưn ny cọ thãø tçm tháúy khi
nhọm ny tỉång tỉû phán nhọm A, chè khạc l thãm chỉỵ B åí âáưu mạc. Vê dủ BCT31,
BCT33 BCT61.
c-Phán nhọm C : gäưm cạc thẹp âỉåüc quy c vãư cå
hiãûu ca chụng tỉång tỉû phán nhọ ạc l thãm chỉỵ C
CCT31, CCT33 CCT61. Âãø tçm cạc chè tiãu ca thẹpphnnho nyta
hai phán nhọm trãn. Chàóng hản våïimạc thẹp CCT38, khi tçm thnh
b
ng theo mạc BCT38, cå tênh theo mạc
2-Thẹp kãút cáúu :
Theo TCVN 1766-75 quy âënh k hiãûu bàòng chỉỵ C v cạc chỉỵ säú tiãúp theo chè
lỉåüng cạc bon trung bçnh trong thẹp tênh theo pháưn vản. Vê dủ : C05, C10, C15 C65.
Nãúu cúi mạc thẹp cọ chỉỵ A l loẵi cháút lỉåüng d 0,030%)
âënh k hiãûu bàòng chỉỵ CD (C-cạc bon, D-dủng củ) v
ng cạc bon trung bçnh trong thẹp theo pháưn vản. Nãúu cúi
3-Thẹp dủng củ :
Theo TCVN 1822-75 quy
cạc chỉỵ säú tiãúp theo chè lỉåü
134
mạc thẹp
õt v cạc bon ra ngỉåìi ta cäú âỉa thãm vo cạc
ntäú cọ låüi, âỉåüc cäú âỉa vo thẹp gi l ngun täú håüp kim. Tu theo
m khäng giäúng nhau,
cọ thãm chỉỵ A cọ nghéa l cháút lỉåüng cao hån. Vê dủ : CD70, CD80 CD130
(CD70A, CD80A CD130A)
7.3.KHẠI NIÃÛM VÃƯ THẸP HÅÜP KIM :

7.3.1.Khại niãûm :
Thẹp håüp kim l loải thẹp ngoi sà
ngun täú cọ låüi, våïi säú lỉåüng nháút âënh v â låïn âãø lm thay âäøi täø chỉïc v ci thiãûn
tênh cháút (cå, l, hoạ m ch úu l cå tênh) ca chụng.
Cạc ngu
tạc dủng ca chụng âäúi våïi thẹp m giåïi hản l ngun täú håüpki
ngun täú tạ
c dủng cng mảnh giåïi hản ny cng nh.
Mn t 0,80
y1,00% Si t 0,50y 0,80% Cr t 0,50y0,80%
Ti t 0,10% W t 0,10
y 0,50% Mo 0,05t y0,20%
B 0,0005%
: Do cọ tênh tháúm täi cao hån nãn thẹp håüp kim cọ âäü bãưn cao hån hàón thẹp
cạc
Ni t 0,50
y0,80% Cu t 0,30% t
7.3.2.Cạc âàûc tênh ca thẹp håüp kim :
1-Cå tênh
bon cọ cng lỉåüng chỉïa cạc bon. Ỉu viãût ny thãø hiãûn r nháút qua nhiãût luûn v våïi
kêch thỉåïc låïn (
I
> 20mm). Màût khạc do täúc âäü täi tåïi hản nh nãn dng cạc mäi trỉåìng
täi úu do váûy lỉåüng biãún dảng cng gim âi.
Tuy cọ âäü bãưn cao hån nhỉng âäü do v âäü dai tháúp nãn tênh cäng nghãû kẹm hån
thẹp
o hån 200
0
C, do âọ åí nhiãût âäü ny thẹp håüp kim
ưn

7.3.
ï pha thãm vo âọ cạc ngun täú
Cạc ngun täú håüp kim cọ tạc dủng ha tan vo dung dëch ràõn ca sàõt nhỉ Mn,Si,
r, Ni
Våïi lỉåüng ha tan nh : (cåỵ vi pháưn %) chụng khäng lm thay âäøi âạng kãø hçnh
ạng ca gin âäư pha Fe-C v chụng chè ha tan vo sàõt åí cạc nhiãût âäü khạc nhau. Khi
a tan vo phe rêt dỉåïi dảng thay thãú chụng gáy ra xä lãûch mảng, do âọ lm tàng âäü
ãưn v âäü cỉïng, lm gim âäü do v âäü dai våïi mỉïc âäü khạc nhau.
Mn v Si lm tàng mảnh âäü bãưn âäü cỉïng nhỉng lải lm gim âạng kãø âäü
do v âäü
ai (våïi 2%Si v 3,5%Mn âäü dai
cạc bon (trỉì âäü tháúm täi).
2-Tênh chëu nhiãût âäü cao :
Cạc ngun täú håüp kim cn tråí sỉû khúch tạn ca cạc bon do âọ lm mạctenxit
khọ phán họa v cạc bêt khọ kãút tủ åí ca
bã hån thẹp cạc bon. Mäüt säú thẹp håüp kim ä xyt ca nọ tảo thnh åí nhiãût âäü cao cọ
mng sêt chàût cọ tênh bo vãû täút.
3-Cọ tênh cháút l họa hc âàûc biãût :
Mäüt säú thẹp håüp kim cọ cạc tênh cháút l họa hc âàûc biãût m thẹp cạc bon khäng thãø
cọ âỉåüc nhỉ : chäúng àn mn cao, chëu nọng låïn, chäúng mi mn cao, tỉì tênh cao v gin
nå
í âàûc biãût
3.Tạc dủng ca ngun täú håüp kim âãún täø chỉïc ca thẹp :
Cọ thãø xem thẹp håüp kim l thẹp cạc bon nhỉng co
håüp kim. Trong pháưn ny ta xem xẹt nh hỉåíng ca cạc ngun täú håpü kim nhỉ thãú no
âãún cạc täø chỉïc v gin âäư pha Fe-C.
1-nh hỉåíng âãún dung dëch ràõn ca sàõt :
C
d
h

b
d d 500kJ/m
2
) lm cho thẹp dn khäng sỉí dủng âỉåüc.
135