Cấu tạo và tính chất của vật liệu phần 7 ppsx

Thåìi gian tháúm cạc bon âỉåüc quút âënh båíi chiãưu sáu låïp tháúm, giạ trë ny âỉåüc
quy âënh khi thiãút kãú chi tiãút (våïi chi tiãút låïn cåỵ 1,8
y2,2 mm; chi tiãút bẹ 0,8y1,2 mm).
Våïi nhiãût âäü cäú âënh thåìi gian tháúm cng tàng chiãưu sáu tháúm s cng låïn, cọ ba cạch
tênh thåìi gian tháúm :
- Theo cäng thỉïc :
k
GW
våïi k l hãû säú phủ thüc va nhiãût âäü tháúm,ìo
W
l thåìi
gian tháúm (giỉỵ nhiãût, h),
G
l chiãưu sáu tháúm (mm).
- Tra bng cho trỉåïc trong säø tay nhiãût luûn.
- Theo kinh nghiãûm : tháúm åí 900
0
C cỉï 0,20 mm thåìigiangiỉỵ nhiãût 1h.
BaCO o BaO + CO
2
= 2CO v tiãúp diãùn quạ trçnh trãn.
c-Cạc quạ trçnh xy ra :
-Than gäù chạy thiãúu ä xy :
2C + O
2
= 2CO
-Khê CO chuøn âäüng gàûp bãư màût thẹp v do tạc dủng ca xục tạc bë phán hy :
2CO o CO
2
+ C
ngun tỉí

-ÅÍ nhiãût âäü cao cháút xục tạc bë phán hy :
3
CO
2
+ C
than
-Lm ngüi sau khi tháúm s tảo lải xục tạc :
BaO + CO
2
= BaCO
3
Cạc bon ngun tỉí cọ tênh hoảt âäüng cao s khúch tạn vo bãư màût thẹp theo cå chãú
sau : C
ngun tỉí
+ Fe
J
= Fe
J
(C)
C
ngun tỉí
+ Fe = Fe
3
C
d-Nhiãût luûn sau khi tháúm :
nlåïp bãư màût âảt 0,80Sau khi tháúm hm lỉåüng cạc bon trã
y1,00%C âäü cỉïng cọ tàng
äüt láưn v ram tháúp.
lãn mäüt êt nhỉng chỉa sỉí dủng âỉåüc m phi tiãún hnh nhiãût luûn. Cọ hai phỉång phạp
nhiãût luûn : täi hai láưn v ram tháúp, täi m

-Täi hai láưn v ram tháúp : täi láưn thỉï nháút åí nhiãût âäü 860
y
880
0
C, våïi mủc âêch lm
nh hảt thẹp v phạ lỉåïi xãmentit hai trãn bãư màût. Täi láưn thỉï hai åí nhiãût âäü 760
y
780
0
C
tảo cho bãư màût cọ âäü cỉïng cao nháút. Ram tháúp våïi nhiãût âäü 150
y
180
0
C. Cạch nhiãût
luûn ny khạ täúnkẹm nãn chè dng cho cạc chi tiãút quan trng.
-Täi mäüt láưn v ram tháúp : khi tháúm cạc bon thỉåìng sỉí dủng thẹp bn cháút hảt nh
ãn hảt khäng låïn làõm. Vç váûy sau khi tháúm xong hả nhiãût xúng 760 780
0
C v täi
gay, sau âọ tiãún hnh ram tháúp 150
n
y
n
y
180
0
C.
Tháúm cạc bon thãø ràõn cọ âàûc âiãøm l thåìi gian di (phi nung c häüp cháút tháúm),
iãưu kiãûn lm viãûc xáúu (nhiãưu bủi than, khọi ), cháút lỉåüng khäng cao (näưng âäü cạc bon

uạ låïn, thỉåìng tảo ra xãmentit hai åí bãư màût gáy ra dn). Tuy nhiãn âån gin dãù tiãún
nh.
-Tháúm cạc bon thãø khê :
Tháúm cạc bon thãø khê l phỉång phạp hiãûn âải v cọ nhiãưu ỉu viãût nháút, ngy nay
ỉåüc ạp dủng räüng ri trong sn xút cå khê.
Dng mäüt l kên chỉïa âáưy khê tháúm (CO, CH
4
, C
2
H
6
) láúy tỉì khê thiãn nhiãn, cho
hi tiãút vo v náng lãn nhiãût âäü tháúm. Trong thỉûc tãú thỉåìng dng CH
4
våïi t lãû 3
â
q
h
3
â
c y5%
121
122
ỷng thỏỳm rỏỳt maỷnh) coỡn laỷi laỡ CO (õóỳn 95%). Taỷi nhióỷt õọỹ nung xaớy ra
gừn (do khọng nung họỹp
hỏỳm), chỏỳt lổồỹng lồùp thỏỳm õọửng õóửu, dóự cồ khờ hoùa vaỡ tổỷ õọỹng hoùa
uỏỳt haỡng loaỷt lồùn), õióửu kióỷn lao õọỹng tọỳt. Tuy nhión thióỳt
Thỏỳm caùc bon cuợng taỷo ra cồ tờnh tổồng tổỷ nhổ tọi bóử mỷt, nhổng õọỹ cổùng lồùp bóử
ỷt cao hồn (60
(do mótan taùcdu

quaù trỗnh sau :
CH
4
o 2H
2
+ C
nguyón tổớ.
Caùc bon nguyón tổớ seợ khuóỳch taùn vaỡo bóử mỷt theùp. Nhióỷt õọỹ, thồỡi gian thỏỳm vaỡ nhióỷt
luyóỷn sau khi thỏỳm tổồng tổỷ nhổ thóứ rừn.
Thỏỳm caùc bon thóứ khờ coù õỷc õióứm laỡ : thồỡi gian thỏỳmn
chổùa õỏửy họựn hồỹpt
(sổớ duỷng rọỹng raợi trong saớnx
bở giaù thaỡnh cao.
Hỡỗnh 5.4 - Tọứ chổùc tóỳ vi lồùp thỏỳm caùc bon
4-Cọng duỷng :
y64HRC), õọỹ cổùng ồớ loợi tổỡ 15ym 40HRC, coù ổùng suỏỳt neùn dổ trón bóử
ỷt. Do vỏỷy õaớm baớo chởu maỡi moỡn cao hồn vaỡ chởu taới tọỳt hồn cuợng nhổ nỏng cao giồùi
aỷn moới. Cọng duỷng : duỡng cho caùc chi tióỳt laỡm vióỷc nỷng nóử hồn, hỗnh daùng phổùc taỷp
hổ baùnh rng họỹp sọỳ maùy cừt kim loaỷi, mọỹt sọỳ loaỷi truỷc, chọỳt.
.2.3.Thỏỳm ni tồ :
-ởnh nghộa vaỡ muỷc õờch :
Thỏỳm ni tồ laỡ phổồng phaùp hoùa nhióỷt luyóỷn laỡm baợo hoỡa ni tồ vaỡo bóử mỷt theùp õóứ
ỏng cao õọỹ cổùng, tờnh chọỳng maỡi moỡn vaỡ tờnh chọỳng n moỡn (õọỹ cổùng cao hồn hún
ỏỳm caùc bon õóỳn 65 70HRC)
-Tọứ chổùc lồùp thỏỳm ni tồ :
aỷt õổồỹc giaù trở õọỹ cổùng cao laỡ do baớn chỏỳt cuớa lồùp thỏỳm ni tồ, do vỏỷy khọng phaới
hióỷ
t luyóỷn sau khi thỏỳm. Thỏỳm ni tồ chố tióỳn haỡnh ồớ thóứ khờ vồùi chỏỳt thỏỳm laỡ amọniừc,
hióỷt õọỹ thỏỳm khoaớng 480 650
0

C. Phaớn ổùng nhổ sau :
2NH
3
o 3H
2
+ 2N
nguyón tổớ
ờnh hoaỷt õọỹng cao seợ khuóỳch taùn vaỡo bóử mỷt theùp. Cồ sồớ tióỳn
m
h
n
5
1
n
th
y
2
n
n
y
Ni tồ nguyón tổớ coù t
haỡnh thỏỳm ni tồ laỡ giaớn õọử pha Fe - N. i tổỡ bóử mỷt vaỡo tọứ chổùc lồùp thỏỳm gọửm coù :
-Pha
H
laỡ dung dởch rừn trón cồ sồớ laỡ pha xen keợ Fe
2
N.
-Pha
'
J

laỡ dung dởch rn trón cồ sồớ pha xen leợ Fe
4
N.
-Pha
D
fe rit ni tå (dung dëch ràõn ca nitå trong Fe
D
).
Täø chỉïc låïp thá
123
Hçnh 5.5-Gin âäư pha sàõt - nitå
úm gäưm cạc nitrit - pha xen k våïi âäü cỉïng ráút cao, ráút phán tạn nãn
ni tå :
ût 48h.
khäng täi v mi.
ìm
hån 500
0
C, nhỉng chëu ti khäng cao (do låïp tháúm mng) nhỉ : mäüt
n - nitå (tháúm xyanua) :
úu nãn låïp tháúm ch l
ạc bon hån.
cọ âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn ráút cao.
3-Âàûc âiãøm tháúm
-Do tiãún hnh åí nhiãût âäü tháúp sỉû khúch tạn khọ khàn v cháûm nãn låïp tháúm mng,
thåìi gian tháúm di. Tháúm åí 520
0
C âãø âảt chiãưu sáu 0,40 mm phi giỉỵ nhiã
-Sau khi tháúm
-Phi dng thẹp âàûc biãût l 38CrMoAlA, trỉåïc khi tháúm phi nhiãût luûn họa täút

thnh xoocbit ram.
-Låïp tháúm cỉïng hån v giỉỵ âỉåüc åí nhiãût âäü âãún 500
0
C v cao hån
4-Cäng dủng :
Tháúm ni tå dng cho cạc chi tiãút cáưn âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn ráút cao, la
viãûc åí nhiãût âäü cao
säúloải trủc, så mi xy lanh mạy bay, dủng càõt, dủng củ âo, nng sụng Tháúm ni tå cng
lm tàng âạng kãø giåïi hản mi.
5.2.4.Tháúm cạcbo
1-Âënh nghéa v mủc âêch :
Tháúm cạc bon ni tå l phỉång phạp họa nhiãût luûn lm bo ha âäưng thåìi cạc bon
v ni tå vo bãư màût thẹp âãø náng cao âäü cỉïng, tênh chäúng mi mn cng nhỉ chäúng mi
mn (nọ l trung gian giỉỵa tháúm cạc bon v ni tå)
Nãúu tiãún hnh tháúm dỉåïi 560
0
C thç cạc bon khúch tạn
ni tå do váûy gáưn våïi tháúm ni tå hån.
Nãúu tháúm åí nhiãût âäü 850
0
C hay cao hån thç sỉû khúch tạn ca cạc bon mảnh nãn
låïïp tháúm gáưn våïi tháúm c
2-Tháúm cạc bon ni tå åí nhiãût âäü cao :
a-Tháúm thãø ràõn :
Tióỳn haỡnh giọỳng nhổ thỏỳm caùc bon chố khaùc laỡ trong chỏỳt thỏỳm coù thóm tổỡ 20 - 30%
muọỳi K
4
Fe(CN)
6
hay K

3
Fe(CN)
6
. Sau khi thỏỳm phaới tọi vaỡ ram thỏỳp.
ao rỏỳt maỷnh tờnh chọỳng maỡi moỡn, laỡm
ới tọi ngay tổỡ nhióỷt õọỹ thỏỳm vaỡ ram thỏỳp.
hổồng phaùp naỡy sổớ duỷng rỏỳt rọỹng raợi vỗ khọng gỏy õọỹc haỷi vaỡ taỷo ra chỏỳt lổồỹng tọỳt.
-Thỏỳm thóứ loớng :
Tióỳn haỡnh trong bóứ gọửm caùc họựn hồỹp muọỳi noùng chaớy (trong õoù chuớ yóỳu laỡ caùc muọỳi
où gọỳc CN hay CNO õóứ cung cỏỳp C vaỡ N nguyón tổớ). Coù hai caùch : thỏỳm ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp
aỡ ồớ nhióỷt õọỹ cao.
-Thỏỳm ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp : Tióỳn haỡnh ồớ nhióỷt õọỹ 540
b-Thỏỳm thóứ khờ :
Tióỳn haỡnh nhổ thỏỳm caùc bon thóứ khờ nhổng trong chỏỳt thỏỳm coù thóm 5-10% NH
3
vaỡ
nhióỷt õọỹ thỏỳm laỡ 840-860
0
C. Tọứ chổùc lồùp thỏỳm ngoaỡi caùc bon cao ra coỡn coù pha caùcbon -
nitrit Fe
3
(C,N) rỏỳt cổùng vaỡ phỏn taùn nón nỏng c
tng tuọứi thoỹ tổỡ 50
y100%. Sau khi thỏỳm pha
P
c
c
v
y560
0

C trong họựn hồỹp gọửm coù
0%NaCN vaỡ 50% Na
2
CO
3
hay 50%NaCN vaỡ 50%KCN. Sau khi thỏỳm khọng tióỳn haỡnh
ivaỡ ram nổợa. Cọng duỷng : chuớ yóỳu duỡng cho caùc duỷng cuỷ cừt goỹt bũng theùp gioù sau
hióỷt luyóỷn. Phổồng phaùp naỡy coù nhổồỹc õióứm laỡ rỏỳt õọỹc haỷi vỗ duỡng muọỳi coù gọỳc CN tổỡ
xit HCN (chố cỏửn nhióứm õọỹc khoaớng 1mg laỡ õuớ gỏy tổớ vong)
-Thỏỳm ồớ nhióỷt õọỹ cao : Tióỳn haỡnh ồớ nhióỷt õọỹ 820
5
tọ
n
a
y860
0
C trong caùc muọỳi coù thaỡnh
hỏửn tổồng tổỷ trón. Sau khi thỏỳm phaới tọi vaỡ ram thỏỳp. Cọng duỷng : duỡng cho caùc loaỷi
uỷc, baùnh rng, chọỳt
õóứm ỡi ta duỡng caùc loaỷi
uọỳi khọng õọỹc haỷi vaỡ taỷo ra phổồng phaùp mồùi goỹi laỡ tenifer (tenex - hoùa bóửn, nitrur -
ỏỳm
vỏỷt lióỷu. Cọng duỷng : khuọn
g
p
tr
óứ khừc phuỷc nhổồỹci cuớa thỏỳm caùc bon ni tồ ngaỡy nay ngổồ
m
th N, ferum - Fe) õóứ tng õọỹ cổùng vaỡ tờnh chọỳng maỡi moỡn cho truỷc khuớy, baùnh rng,
khuọn dỏỷp, khuọn keùo

5.2.5.Caùc phổồng phaùp hoùa nhióỷt luyóỷn khaùc :
Ngoaỡi caùc phổồng phaùp trón coỡn sổớ duỷng caùc phổồng phaùp nhổ thỏỳm bo, crọm,
nhọm, silic õóứ nỏng cao õọỹ cổùng, tờnh chọỳng ọ xy hoùacho
reỡn, tua bin phaớn lổỷc, ghi loỡ, gỏửu roù
t theùp gan
124
CHỈÅNG 6 : CẠC LOẢI GANG
Gang l loẵi váût liãûu dng khạ phäø biãún trong cạc ngnh cå khê. Säú lỉåüng chi tiãút
bàòng gan
ÃƯ GANG :
ûm chung vãư gang :
1-Khạin
Sải gang thäng dủng
g khäng nhiãưu nhỉ thẹp nhỉng thỉåìng cọ kêch thỉåïc låïn, nãn t trng ca gang
trong sn xút cå khê cao âãún 30% v hån nỉỵa. Trong chỉång ny ta s kho sạt cạc loải
gang thỉåìng dng nháút l : gang xạm, gang cáưu, gang do v gang håüp kim (gang tràõng
cng sỉí dủng nhỉng ráút êt, ch úu nọ dng âãø luûn thẹp.)
6.1.Ư KHẠI NIÃÛM CHUNG V
6.1.1.Khại niã
iãûm :
Gang l håüp kim ca sàõt v cạc bon våïi hm lỉåüng cạc bon låïn hån 2,14%C. Trong
thỉûc tãú gang ln ln cọ mäüt êt cạc ngun täú Mn, Si, P, . Cạclo
thỉå
ìng chỉïa : 2,0
y
4,0%C; 0,4
y
3,5%Si; 0,20
y
1,5%Mn; 0,04

y
0,65%P; 0,02
y
0,15%S
2-Täø chỉïc tãú vi :
a-Gang tràõng : l loẵi gang cọ täø chỉïc tãú vi tỉång ỉïng våïi gin âäư pha Fe-C, ton bäü cạc
bon ca nọ nàòm dỉåïi dảng liãn kãút våïi sàõt trong täø chỉïc xãmentit. Màût gy ca nọ cọ
mu sạng tràõng âọ l mu ca xãmentit. Gang tràõng háưu nhỉ khäng sỉí dủng trong sn
gang do, gang cáưu.
ía nọ cọ mu xạm âọ l
ọ l gang xạm.
gang cọ cạc bon tháúp âãø
ọ âäü bãưn cao. Vç váûy lỉåüng cạc bon trong gang xạm tỉì 2,8
xút cå khê, ch úu dng âãø luûn thẹp.
b-Cạc loải gang cọ graphit : l loải gang m pháưn låïn hay ton bäü cạc bon ca chụng
nà
òm dỉåïi dảng tỉû do graphit nãn màût gy ca nọ cọ mu xạm (mu ca graphêt). Tu
thüc hçnh dạng ca graphit ngỉåìi ta chia ra cạc loải 6 gang xạm,
Täø chỉïc graphit phán bäú trãn nãưn kim loải pherit, pherit-pẹclit, pẹclit. Cạc loải gang cọ
graphit âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong cå khê.
6.2.GANG XẠM :
Gang xạm l loải gang m pháưn låïn hay ton bäü cạc bon täưn tải dỉåïi dảng tỉû do
graphit. Graphit ca nọ åí dảng táúm, phiãún, chùi Màût gy cu
mu ca graphit. Âáy l loải gang phäø biãún nháút v âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong k
thût, thäng thỉåìng khi nọi tåïi gang ngỉåìi ta hiãøu ràòng â
6.2.1.Thnh pháưn hoạ hc :
a-Cạc bon :
Lỉåüng cạ
c bon cng nhiãưu nhiãût âäü chy ca gang cng tháúp, nhỉng s lm cho
graphit tàng lãn cå tênh s cng tháúp. Xu hỉåïng ngy nay dng

c
y
3,5%.
-Silêc : L ngun täú håüp kim quan trng nháút trong gang xạm, silic cng nhiãưu viãûc
ûo thnh graphit cng dãù dng. Lỉåüng silic trong gang xạm tỉì 1,5
b
ta
y3%
-Mangan : l nguøn täú cn tråí viãûc tảo thnh graphit, nhỉng cọ tạc dủng náng cao cå
nh. Nãúu trong gang xạm lỉåüng mangan tàng lãn thç silic cng phi tàng lãn tỉång ỉïng.
ỉåüng mangan tỉì 0,50 1,0%.
-Phät pho : Phäút pho khäng nh hỉåíng gç âãún sỉû tảo thnh graphit nhỉng cọ tạc dủng
ìm tàng âäü chy long v náng cao tênh chäúng mi mn (tảo ra cng tinh Fe + Fe
3
P v
e +Fe
3
P + Fe
3
C). Lỉåüng phäút pho tỉì 0,1
c
tê
L
y
d
la
F
y0,20%, khi cáưn tênh chäúng mi mn cao cọ
ãø âãún 0,50%. Khäng sỉí dủng t lãû cao hån vç s lm gang bë dnth
125

e-Lổu huyỡnh : Laỡ nguyón tọỳ coù haỷi vỗ laỡm giaớm õọỹ chaớy loaợng cuớa gang vaỡ caớn trồớ quaù
ỗnh taỷo graphit. Lổồỹng lổu huyỡnh tổỡ 0,08tr
y012%
.2.2-Tọứ chổùc tóỳ vi :
Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa gang xaùm õổồỹc phỏn ra laỡm hai phỏửn : nóửn kim loaỷi (cồ baớn) vaỡ
raphit. Tuyỡ theo mổùc õọỹ graphit hoaù gang xaùm coù ba loaỷi :
-Gang xaùm pherit : Tọứ chổùc cuớa noù gọửm nóửn kim loaỷi laỡ sừt nguyón chỏỳt kyợ thuỏỷt
herit) vaỡ graphit. Loaỷi gang naỡy coù õọỹ bóửn thỏỳp nhỏỳt.
-Gang xaùm pherit-peclit : Gọửm coù nóửn kim loaỷi laỡ theùp trổồùc cuỡng tờch vaỡ graphit,
ồỹng caùc bon trong nóửn kim loaỷi < 0,80%.
-Gang xaùm peclit : Gọửm coù nóửn kim loaỷi laỡ theùp cuỡng tờch vaỡ graphit, lổồỹng caùc bon
ong nóửn kim loaỷi laỡ 0,80%, loaỷi gang naỡy coù õọỹ bóửn cao nhỏỳt.
laỡ nồi tỏỷp trung ổùng suỏỳt. Giồùi haỷn bóửn keù
o khoaớng
phit coù tờnh bọi trồn tọỳt laỡm giaớm ma saùt, tng tờnh chọỳng maỡi moỡn, coù
khọng,
6
g
a
(p
b
lổ
c
tr
6.2.3-Cồ tờnh vaỡ bióỷn phaùp nỏng cao cồ tờnh :
a-Cồ tờnh : Do coù graphit daỷng tỏỳm nón laỡm giaớm maỷnh õọỹ bóửn keùo cuớa gang, chố bũng
khoaớng 1/3-1/5 so vồùi theùp tổồng ổùng. Do graphit tỏỳm, bóử mỷt lồùn chia cừt maỷnh nóửn
kim loaỷi vaỡ coù hai õỏửu nhoỹn
150
y

350MN/m
2
.
Tuy nhión gra
taùc duỷng laỡm từt rung õọỹng vaỡ dao õọỹng cọỹng hổồớng.
ọỹ cổùng thỏỳp 150
y
250HB, phoi dóự gaợy, cừt goỹt tọỳt. ọỹ deớo xỏỳpxố
0,50%
G
|
khọng bờóỳn daỷng deớo õổồỹc. ọỹ dai a
k
< 100kJ/m
2
.
a)
H
ỗnh 6.1.Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa gang xaùm
b)
a)Gang xaùm pherit
b)Gang xaùm pherit-peclit
c)Gang xaùm peclit
c)
126
b-Cạc biãûn phạp náng cao cå tênh :
Cạc úu täú nh hỉåíng âãún cå tênh ca gang xạm : nãưn kim loải, hçnh dạng, säú lỉåüng
v kêch thỉåïc graphit. Trong âọ nãưn kim loải nh hỉåíng quút âënh nháút, nãưn kim loải
cng bãưn thç cå tênh ca gang cng cao. Ta cọ cạc biãûn phạp sau :
-Gim lỉåüng cạc bon ca gang : do âọ gim âỉåüc lỉåüng graphit tỉû do. Ngy nay xu

ï lỉåüng cạc bon tháúp tỉì 2,2hỉåïng dng gang co
y2,5%. Tuy nhiãn phi dng l cọ nhiãût
äü c
ït gang lng vo khn.
cạc ngun täú håüp kim cáưn thiãút khi náúu luûn âãø hoạ bãưn
úi
kG/mm
2
.
xạm âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri lm v, nàõp mạy, thán mạy, v häüp
ẠM BIÃÚN TRÀÕNG :
háưu nhỉ khäng dng gang tràõng, tuy nhiãn trong mäüt säú
gxạm biãún
cọ bãư màût bë biãún thnh gang tràõng våïi chiãưu dy nháút âënh cọ âäü
cạch âục gang
L loải gang cọ täø chỉïc graphit tỉång âäúi thu gn åí dảng củm v bäng, tênh do
ång âäúi cao, màût gy cọ mu xạm. Nhçn bãư ngoi thç khäng thãø phán biãût âỉåüc våïi
ang xạm.
.3.1.Thnh pháưn hoạ hc :
Do âỉåüc tỉì gang tràõng nãn thnh pháưn hoạ hc tỉång tỉû nhỉ gang tràõng âem .
uy nhiãn våïi gang do thỉåìng dng lỉåüng cạc bon tháúp khong tỉì 2,2 2,8% âãø
êt
raphit lm cho tênh do cao. Lỉåüng silêc phi vỉìa â âãø nháûn âỉåüc gang hon ton
àõng khi âục v â âãø thục âáøy quạ trçnh graphit hoạ khi , thäng thỉåìng täøng lỉåüng cạc
on -silic khong 3,5%. Váût âục âem phi cọ tiãút diãûn (thnh) mng âãø ngüi nhanh.
.3.2.Täø chỉïc tãú vi :
Tỉång tỉû nhỉ gang xạm, tu theo mỉïc âäü tảo thnh graphit (graphit hoạ), gang do
ỉåüc chia ra lm ba loải :
-Gang do pherit :
L loải gang cọ nãưn kim loải l sàõt ngun cháút k thût, trãn âọ cọ graphit củm hay

äng phán bäú.
â ao (l âiãûn) måïi náúu chy âỉåüc do nhiãût âäü nọng chy ca gang bë náng cao.
-Biãún tênh : âãø lm nh mën graphit, cháút biãún tênh gäưm 65% pherä silic v 35%Al
trỉåïckhiro
-Hå
üp kim hoạ : cho thãm
nãưn kim loải, náng cao âäü tháúm täi, tênh chäúng àn mn, mi mn, chëu nhiãût
-Nhiãût luûn : âãø tảo ra cạc nãưn kim loải ph håüp våïi u cáưu sỉí dủng.
6.2.4-K hiãûu v cäng dủng :
a-K hiãûu : Theo TCVN 1659-75 quy âënh k hiãûu gang xạm bàòng hai chỉỵ GX (cọ
nghéa l gang xạm), tiãúp âọ l cạc nhọm säú chè giåïi hản bãưn kẹo v giåïi hản bãưn úntä
thiãøu tênh theo âån vë
Vê dủ : GX15-32 cọ giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu 15kG/mm
2
v giåïi hản bãưn ún täúi
thiãøu 32kG/mm
2
.
b-Cäng dủng : Gang
säú, màût bêch, cạc te, bạnh ràng täúc âäü cháûm, bạnh â, så mi, xẹc màng, äø trỉåüt
6.2.5.GANG X
Trong sn xútcåkhê
trỉåìng håüp âãø sn xút bi nghiãưn, trủc nghiãưn, trủc xay xạt ta sỉí dủng gan
tràõng. Loải gang ny
cỉïng cao v tênh chäúng mi mn låïn. Chãú tảo gang xạm biãún tràõng bàòng
xạm trong khn kim loải, låïp bãư màût ngüi nhanh s biãún thnh gang tràõng.
6.3.GANG DO :
tỉ
g
6

T
y
g
tr
b
6
â
1
b
127
2-Gang do pherit-peclit :
L gang cọ nãưn kim loải thẹp trỉåïc cng têch v graphit củm hay bäng.
-Gang do pẹc lêt :
L gang cọ nãưn kim loải l thẹp cng têch v graphit củm hay bäng.
rong ba loải gang do trãn thç gang do pherit cọ âäü bãưn tháúp nháút v gang do peclit
o cao do lỉåüng cạc bon tháúp, graphit êt v
tênh ca nọ l trung gian giỉỵa gang xạm v gang cáưu, giåïi
3
T
cọ âäü bãưn cao nháút.
a) b)
H
çnh 6.2 -Täø chỉïc tãú vi gang do
b)Gang do pherit-peclit
c)Gang do peclit
a)Gang do pherit
c)
6.3.3.Cå tênh :
Âàûc tênh näøi báût ca gang do l cọ âäü d
åí dảng tỉång âäúi thu gn. Cå

hản bãưn
V
b
= 300y 600MN/m
2
,
V
0,2
=200
y
450MN/m
2
. Âäü cỉïng tháúp trãn dỉåïi 200HB
dãù càõt gt.
6.3.4.K hiãûu v cäng dủng :
1-K hiãûu :
TCVN 1659-75 quy âënh k hiãûu gang do bàòng hai chỉỵ GZ (gang do) v hai
di tỉång âäúi (nhọm säú chè giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu tênh theo kG/mm
2
v âäü gin
G
)
-03-cọ giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu l 60 kG/mm
2
v âäü gin di
tênh theo %.
Vê dủ : GZ60
tỉång âäúi 3%.
2-Cäng dủng :
Gang do thỉåìng âỉåüc dng lm cạc chi tiãút âäưng thåìi âi hi ba u cáưu sau :

-Hçnh dạng phỉïc tảp (sỉí dủng tênh âục cao)
128
-Chëuvâáûp (tênh do)
-Tiãút diãûn mng (dãù tảo ra váût âục l gang tràõng)
Trong thỉûc tãú gang do cn sỉí dủng trong chi tiãút mạy dãût, mạy näng nghiãûp,
úc bn, gúc hm xe lỉía Nãúu váût âục thäng thỉåìng thç dng gang xạm do giạ thnh
áúp hån.
.4.GANG CÁƯU :
L loải gang cọ täø chỉïc graphit thu gn nháút åí dảng qu cáưu, do âọ gang cáưu cọ âäü
ãưn cao nháút trong cạc loải gang cọ graphit.
.4.1.Thnh pháưn hoạ hc :
Do âỉåüc chãú tảo tỉì gang xạm nãn gang cáưu cọ thnh pháưn hoạ hc giäúng nhỉ gang
ạm, nhỉng cọ mäüt säú âàûc âiãøm sau :
-Lỉåüng cạc bon v silic cao tåïi 5
c
th
6
b
6
x
y6% âãø bo âm kh nàng graphit hoạ.
-Khäng cọ hay ráút êt cạc ngun täú cn tråí quạ trçnh cáưu hoạ nhỉ : Ti, Al, Sn, Pb,
n, Bi v âàûc biãût l S.
-Chỉïa mäüt lỉåüng nh cháút biãún tênh Mg hay Ce : (0,04
Z
y0,08)%
-Cọ cạc ngun täú náng cao cå tênh : Ni < 1%, Mn (2%)
.4.2.Täø chỉïc tãú vi :
Tu theo mỉïc âäü graphit hoạ gang cáưu âỉåüc chia lm ba loải :
1-Gang cáưu pherit : nãưn kim loải l sàõt ngun cháút v graphit cáưu

pherit - peclit : nãưn kim loải l thẹp trỉåïc cng têch v graphit cáưu,
.4.3.Cå tênh :
6
2-Gang cáưu
3-Gang cáưu pẹclit : nãưn kim loải l thẹp cng têch v graphit cáưu.
129
6
a) b)
H
çnh 6.3-Täø chỉïc tãú vi ca gang cáưu
a)Gang cáưu pherit
b)Gang cáưu pherit-peclit
c)Gang cáưu peclit
c)
Gang cáưu cọ cå tênh khạ cao, giåïi hản bãưn kẹo bàòng 70y 80% so våïi thẹp tỉång
ïng, âäü bãưn tỉì 400 1000MN/m
2
,ỉ
y
G
% = 5
y
15%, a
K
= 300
y
600kJ/m
2
. Gang cáưu êt bë
hạ hu gin hån gang xạm. Âäü cỉïng xáúp xè 200 HB gia cäng càõt gt täút.

.4.4.K hiãûu v cäng dủng :
:
Theo TCVN 1659-75 quy âënh k hiãûu gang cáưu bàòng hai chỉỵ GC (gang cáưu) v
ạc nhọm säú chè gåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu theo kG/mm
2
v âäü gin di tỉång âäúi
p
6
1-K hiãûu
c
G
%.
Vê dủ : GC100-04 - cọ giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu 100kG/mm
2
v âäü gin di tỉång
äúâi
G
= 4%.
-Cäng dủng :
Gang cáưu ch úu dng thay thẹp âãø chãú tảo cạc chi tiãút hçnh dạng phỉïc tảp nhỉ
ủc khuu xe ä tä du lëch v váûn ti nh. Ngoi ra nọ cn dng lm mäüt säú chi tiãút quan
ng khạc.
.5.GANG HÅÜP KIM :
Gang håüp kim l gang m ngoi sàõt v cạc bon ra cn cọ thãm cạc ngun täú khạc
ỉåüc cäú âỉa vo âãø náng cao cạc tênh cháút ca chụng (ch úu l cå tênh) nhỉ : Cr,
n, Ni, Cu Trong âọ Cr lm tàng mảnh âäü tháúm täi, Mn v Ni lm tàng âäü bãưn, Cu
áng cao tạc dủng chäúng àn mn Gang håüpü kim cọ cå såí l gang xạm, do hay cáưu.
2
tr
tr

6
â
M
n
130
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
Màûc d hai ngun täú ny lm tàng âạng kãø âäü tháúm täi v cọ giạ thnh tháúp nhỉng
häng thãø sỉí dủng våïi hm lỉåüng låïn.
Cr v Ni lm tàng âäü bãưn v âäü cỉïng khäng mảnh bàòng Si, Mn nhỉng lải khäng lm
im nhiãưu âäü do, âäü dai. Trong mäüt säú trỉåìng håüp lm tàng mäüt êt âäü dai, do váûy cọ
ãø sỉí dủng våïi hm lỉåüng låïn (âãún 4%). Thẹp âỉåüc håüp kim họa bàòng cräm v niken
lm tàn a
à
ía täø chỉïc austenit (måí
k
g
th
gmảnh âäü tháúm täi, náng cao âäü cỉïng, âäü bãưn m váùn duy trç täút âäü dẹovì âäü
dai. Tuy nhiãn Ni â õt tiãưn lm giạ thnh thẹp cao, do váûy chè dng cho cạ
c chi tiãút quan
trng cáưn âäü tin cáûy cao.
Våïi lỉåüng ha tan låïn : (> 10%) : Khi ha tan våïi hm lỉåüng låïn cạc ngun täú håüp
kim lm thay âäøi hàón hçnh dạng ca gin âäư pha Fe-C.
Mn v Ni khi ha tan cọ tạc dủng måí räüng khu vỉûc täưn tảicu
räüng vng pha

J
v thu hẻp vng pha
D
) trãn gin âäư pha Fe-C. Våïi hm lỉåüng låïn tỉì
Cräm l ngun täú thu hẻp khu vỉûc täưn tải ca austenit (thu hẻp vng pha
10-20% täø chỉïc austenit täưn tải ngay c åí nhiãût âäü thỉåììng v gi l thẹp austenit.
H
çnh 7.3- Gin âäư pha Fe- ngun täú håüp kim:
a) Khi ho tan vä hản vo J-Fe; b) Khi ho tan cọ hản vo J-Fe
J
v
åí räüng vng pha
D
), våïi lỉåüng Cr â låïn khu vỉûc
J
m khäng täưn tải nỉỵa m täø chỉïc phe
ttäưn tải ngay c åí nhiãût âäü cao cho âãún khi chy lng. Håüp kim ny gi l thẹp phe rit.
Thẹp austenit v thẹp phe rit khäng cọ chuøn biãún pha khi nung nọng v lm
güi. Do váûy khäng thãø họa bãưn âỉåüc bàòng phỉång phạp täi. Cạc trỉåìng håüp ny chè
àûp åí thẹp âàûc biãût (thỉåìng l cạc thẹp khäng rè, thẹp chëu nọng)
-Tảo thnh cạc bêt :
Táút c cạc ngun täú håüp kim (trỉì Si, Ni, Al, Cu, Co) ngoi kh nàng ha tan vo
sàõt ra cn cọ thãø kãút håüp våïi cạc bon tảo thnh cạc bêt. Âọ l cạc ngun täú : Mn, Cr,
Mo,
ûo cạc bêt cng mảnh. Thỉï tỉû tảo cạc bêt ca
cạ
c
ri
n
g

2
W, Ti, Zr, Nb. Âiãưu kiãûn âãø tảo thnh cạc bêt l säú âiãûn tỉí åí phán låïp d (3d, 4d, 5d)
trong ngun tỉí ca ngun täú âọ nh hån 6 (l âiãûn tỉí låïp d ca Fe). Säú ngun tỉí
phán låïp ny cng nh hån 6 thç kh nàng ta
ngun täú nhỉ sau (theo chiãưu mảnh dáưn lãn) :
Fe(6), Mn(5), Cr(5), Mo(5), W(4), V(3), Ti(2), Zr(2), Nb(2).
136
ỉåïc. Ty theo ngun täú håüp kim cho vo v hm lỉåüng ca nọ, trong thẹp
:
: Mn, Cr, Mo, W chụng s ha tan
im khọ phán hy hån xãmentit nãn nhiãût âäü täi cọ cao hån mäüt êt.
(>10%) Cr hay Mn s tảo nãn cạc bit våïi
khong 1550
Hçnh7.4 -nh hỉåíng ca Mn (a) v Cr (b) âãún vng
D
v
J
trãn gin âä pha Fe-C
Khi cho cạc ngun täú håüp kim vo thẹp thç cạc bon s ỉu tiãn tạc dủng våïi ngun
täú mảnh tr
håüp kim cọ cạc pha cạc bêt sau âáy
-Xãmentêt håüp kim (Fe, Me)
3
C : Nãúu trong thẹp chỉïa mäüt lỉåüng êt cạc ngun täú
tảo cạc bêt trung bçnh v tỉång âäúi mảnh (1-2%) nhỉ
thay thãú vë trê cạc ngun tỉí sàõt trong xãmentit tảo nãn xãmentit håüp kim (Fe, Me)
3
C
Xãmentêt håüpk
-Cạc bit våïi kiãøu mảng phỉïc tảp (cạcbit phỉïc tảp) : Khi håüp kim họa âån gin (mäüt

ngun täú håüp kim) nhỉng våïi säú lỉåüng låïn
kiãøu mảng phỉïc tảp : Cr
7
C
3
, Cr
23
C
6
, Mn
3
C cọ cạc âàûc âiãøm sau :
+Cọ âäü cỉïng cao hån xãmentit mäüt êt.
+Nhiãût âäü nọng chy khäng cao làõm
y1850
0
C cọ tênh äøn âënh cao
.
ho vo thẹp våïi hm lỉåüng êt (0,10%) s tảo cạc bit cọ kiãøu mảng âån
nọng, do váûy cọ tạc dủng giỉỵ cho hảt nh v náng cao tênh chäúng
dai v cå tênh.
hån nãn nhiãût âäü täi phi låïn hån 1000
0
C
+Khi cọ Cr cng våïi W hay Mo s tảo ra cạc bit kiãøu Me
6
C, cọ tênh äøn âënh
cao hån loải trãn, khọ ha tan vo austenit hån nãn nhiãût âäü täi âỉåüc náng cao âãún
1200
y1300

0
C
-Cạc bit våïi kiãøu mảng âån gin : Cạc ngun täú tảo cạc bit mảnh v ráút mảnh nhỉ ì
V, Ti, Zr, Nb khi c
gin nhỉ VC, TiC, ZrC, NbC cọ cạc âàûc âiãøm :
+Cọ âäü cỉïng cao nhỉng êt dn hån xãmentit.
+Nhiãût âäü nọng chy ráút cao (xáúp xè 3000
0
C) nãn ráút khọ phán hy v ha tan
vo austenit khi nung
mi mn.
-Vai tr ca cạc bêt håüp kim :
+Lm tàng âäü cỉïng, tênh chäúng mi mn mảnh hån xãmentit. Do váûy cạc thẹp
dủng củ täút phi l thẹp cạc bon cao v håüp kim cao.
+Náng cao nhiãût âäü täi nhỉng giỉỵ âỉåüc hảt nh khi nung do váûy náng cao âäü
137
+Tióỳt ra khoới maùctenxit vaỡ kóỳt tuỷ laỷi ồớ nhióỷt õọỹ cao hồn do õoù giổợ õổồỹc õọỹ cổùng
sau khi tọi õóỳn 50 600
0
C (tờnh cổùng noùng).
:
Caùc theùp hồỹp kim thọng thổồỡng õóửu coù tọứ chổùc peclit (trổỡ mọỹt sọỳ theùp õỷc bióỷt), do
où khi nung noùng seợ coù chuyóứn bióỳn peclit thaỡnh austenit, caùc bit hoỡa tan vaỡo austenit vaỡ
aỷt austenit phaùt trióứn lón. Tuy nhión coù mọỹt sọỳ õỷc õióứm sau :
-Sổỷ hoỡa tan caùcbit hồỹp kim khoù khn hồn nón cỏửn nhióỷt õọỹ tọi cao hồn vaỡ thồỡi gian
iổợ nhióỷt daỡi hồn.
-Caùc bit hồỹp kim khoù hoaỡn tan vaỡo austenit nũm taỷi bión giồùi haỷt nhổ haỡng raỡo giổợ
ho haỷt nhoớ. Taùc duỷng naỡy rỏỳt maỷnh vồùi Ti, Zr, Nb maỷnh vồùi V vaỡ khaù maỷnh vồùi W, Mo
ióng Mn laỡm cho haỷt lồùn). Do õoù theùp hồỹp kim giổợ õổồỹc haỷt nhoớ hồn theùp caùc bon khi
ung cuỡng nhióỷt õọỹ.

-Sổ
ỷ phỏn hoùa õúng nhióỷt cuớa austenit quaù nguọỹi vaỡ õọỹ thỏỳm tọi :
ỏy laỡ taùc duỷng quan troỹng nhỏỳt vaỡ õióứn hỗnh nhỏỳt cuớa nguyón tọỳ hồỹp kim.
-Sổỷ phỏn hoùa õúng nhióỷt cuớa au stenit quaù nguọỹi : Khi hoỡa tan vaỡo austenit tỏtỳ caớ
aùc nguyón tọỳ hồỹp kim (trổỡ Co) vồùi caùc mổùc õọỹ khaùc nhau õóửu laỡm chỏỷm tọỳc õọỹ phỏn
oùa õúng nhióỷt cuớa austenit quaù nguọỹi (laỡm õổồỡng cong chổợ C chaỷy sang phaới) do õoù
ỡm giaớm tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn. Nóỳu khọng hoỡa tan vaỡo austenit maỡ ồớ daỷng caùc bit seợ coù taùc
uỷng ngổồỹc laỷi.
-ọỹ thỏỳm tọi : Do laỡm giaớm tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn nón caùc nguyón tọỳ hồỹp kim (trổỡ Co)
hi hoỡa tan vaỡo austenit õóử
u laỡm tng õọỹ thỏỳm tọi. Nhồỡ taùc duỷng naỡy maỡ theùp hồỹp kim
où thóứ tọi thỏỳu hay tổỷ tọi (laỡm nguọỹi trong khọng khờ vỏựn taỷo thaỡnh maùctenxit - theùp gioù)
aỡ theùp caùc bon khọng thóứ coù õổồỹc.
0
y
7.3.4.Anh hổồớng cuớa nguyón tọỳ hồỹp kim õóỳn quaù trỗnh nhióỷt luyóỷn :
Caùc nguyón tọỳ hồỹp kim aớnh hổồớng khaù maỷnh õóỳn quaù trinh nhióỷt luyóỷn õỷc bióỷt laỡ
tọi vaỡ ram do õoù aớnh hổồớng lồùn õóỳn cồ tờnh.
1-Chuyóứn bióỳn khi nung noùng õóứ tọi
õ
h
g
c
(r
n
2
c
h
la
d

k
c
m
H
ỗnh 7.5- Sổỷ chuyóứn dởch sang phaới cuớa õổồỡng cong chổợ C cuớa
caùc nguyón tọỳ hồỹp kim
a) Theùp C vaỡ theùp hồỹp kim hoùa bũng Ni, Si, Mn
b) Theùp C vaỡ theùp hồỹp kim hoùa bũng Cr, W, Mo vaỡ V
138
3-C
ùng sau khi tọi tổỡ 1-10HRC. Tuy nhión hoaỡn toaỡn coù thóứ khừc
cọng laỷnh.
4-C
ỡm tng maỷnh õọỹ cổùng vaỡ tờnh chọỳng maỡi
ứn bióỳn thaỡnh maùctenxit ram vaỡ caùc bit tióỳt ra nhoớ
laỡm õọỹ cổùng tng lón so vồùi sau khi tọi goỹi laỡ õọỹ cổùng thổù hai.
1-Thión tờch :
aùc theùp hồỹp kim õỷc bióỷt laỡ loaỷi hồỹp kim cao khi kóỳt tinh thaỡnh phỏửn tọứ chổùc
khọng õọửng nhỏỳt, khi caùn seợ taỷo thaỡnh tọứ chổùc thồù laỡm cho cồ tờnh theo caùc phổồng doỹc
vaỡ ngang thồù khaùc nhau nhióửu (õóỳn 50
ùng sau khi tọi tổỡ 1-10HRC. Tuy nhión hoaỡn toaỡn coù thóứ khừc
cọng laỷnh.
4-C
ỡm tng maỷnh õọỹ cổùng vaỡ tờnh chọỳng maỡi
ứn bióỳn thaỡnh maùctenxit ram vaỡ caùc bit tióỳt ra nhoớ
laỡm õọỹ cổùng tng lón so vồùi sau khi tọi goỹi laỡ õọỹ cổùng thổù hai.
1-Thión tờch :
aùc theùp hồỹp kim õỷc bióỷt laỡ loaỷi hồỹp kim cao khi kóỳt tinh thaỡnh phỏửn tọứ chổùc
khọng õọửng nhỏỳt, khi caùn seợ taỷo thaỡnh tọứ chổùc thồù laỡm cho cồ tờnh theo caùc phổồng doỹc
vaỡ ngang thồù khaùc nhau nhióửu (õóỳn 50

H
ỗnh 7.
6
- Sồ õọử bióứu dióựn sổỷ giaớm tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn (a) vaỡ
sổỷ tng õọỹ thỏỳm tọi (b) cuớatheùp hồỹp kim so vồùi theùp C
huyóứn bióỳn maùctenxit :
Khi hoỡa tan vaỡo austenit, caùc nguyón tọỳ hồỹp kim (trổỡ Co, Si, Al) õóửu haỷ thỏỳp nhióỷt
õọỹ chuyóứn bióỳn maùctenxit do vỏỷy laỡm tng lổồỹng austenit dổ sau khi tọi. Cổù 1% nguyón
tọỳ hồỹp kim seợ laỡm giaớm õióứm M
õ
nhổ sau : Mn - 45
0
C, Cr - 35
0
C, Ni - 26
0
C, Mo - 25
0
C.
Do õoù seợ laỡm giaớm õọỹ cổ
ỡa tan vaỡo austenit, caùc nguyón tọỳ hồỹp kim (trổỡ Co, Si, Al) õóửu haỷ thỏỳp nhióỷt
õọỹ chuyóứn bióỳn maùctenxit do vỏỷy laỡm tng lổồỹng austenit dổ sau khi tọi. Cổù 1% nguyón
tọỳ hồỹp kim seợ laỡm giaớm õióứm M
phuỷc nhổồỹc õióứm naỡy bũng giaphuỷc nhổồỹc õióứm naỡy bũng gia
huyóứn bióỳn khi ram :
Noùi chung caùc nguyón tọỳ hồỹp kim hoỡa tan vaỡo maùctenxit õóửu caớn trồớ sổỷ phỏn hoùa
cuớa noù khi ram coù nghộa laỡ laỡm tng caùc nhióỷt õọỹ chuyóứn bióỳn khi ram. Coù hióỷn tổồỹng
trón laỡ do caùc nguyón tọỳ hồỹp kim caớn trồớ khaù maỷnh sổỷ khuóỳch taùn cuớa caùcbon. Do vỏỷy
dỏựn tồùi kóỳt quớa sau :
-Caùc bit taỷ

o ra rỏỳt nhoớ mởn vaỡ phỏn taùnla
huyóứn bióỳn khi ram :
Noùi chung caùc nguyón tọỳ hồỹp kim hoỡa tan vaỡo maùctenxit õóửu caớn trồớ sổỷ phỏn hoùa
cuớa noù khi ram coù nghộa laỡ laỡm tng caùc nhióỷt õọỹ chuyóứn bióỳn khi ram. Coù hióỷn tổồỹng
trón laỡ do caùc nguyón tọỳ hồỹp kim caớn trồớ khaù maỷnh sổỷ khuóỳch taùn cuớa caùcbon. Do vỏỷy
dỏựn tồùi kóỳt quớa sau :
-Caùc bit taỷo ra rỏỳt nhoớ mởn vaỡ phỏn taùnla
moỡn hióỷn tổồỹng naỡy goỹi laỡ bióỳn cổùng phỏn taùn. Trong mọỹt sọỳ theùp hồỹp kim cao khi ram
ồớ nhióỷt õọỹ thờch hồỹp austenit dổ chuyó
moỡn hióỷn tổồỹng naỡy goỹi laỡ bióỳn cổùng phỏn taùn. Trong mọỹt sọỳ theùp hồỹp kim cao khi ram
ồớ nhióỷt õọỹ thờch hồỹp austenit dổ chuyó
mởn, phỏn ta
ùnmởn, phỏn taùn
-Khi ram hay cuỡng laỡm vióỷc ồớ mọỹt nhióỷt õọỹ theùp hồỹp kim bao giồỡ cuợng coù õọỹ bóửn,
õọỹ cổùng cuợng nhổ õọỹ dai cao hồn (do ram cao hồn khổớ boớ ổùng suỏỳt dổ nhióửu hồn)
7.3.4.Caùc daỷng hoớng cuớa theùp hồỹp kim :
-Khi ram hay cuỡng laỡm vióỷc ồớ mọỹt nhióỷt õọỹ theùp hồỹp kim bao giồỡ cuợng coù õọỹ bóửn,
õọỹ cổùng cuợng nhổ õọỹ dai cao hồn (do ram cao hồn khổớ boớ ổùng suỏỳt dổ nhióửu hồn)
7.3.4.Caùc daỷng hoớng cuớa theùp hồỹp kim :
CC
õ
nhổ sau : Mn - 45
0
C, Cr - 35
0
C, Ni - 26
0
C, Mo - 25
0
C.

Do õoù seợ laỡm giaớm õọỹ cổ
y70% hay cao hồn). Khừc phuỷc bũng uớ khuóỳch
taùn sau õoù caùn noùng. Tuy nhión vồùi tióỳt dióỷn lồùn khọng thóứ khừc phuỷc trióỷt õóứ õổồỹc, vỏựn
coỡn thỏỳy daỷng hoớng naỡy.
2- ừng (õióứm trừng) :
aỡ hióỷn tổồỹng trón mỷt gaợy mọỹt sọỳ theùp hồỹp kim coù caùc vóỳt nổùt nhoớ coù daỷng lọỳm
õọỳm trừng. Nguyón nhỏn do hydrọ coù trong theùp gỏy ra. traỷng thaùi loớng hyõrọ hoỡa tan
ọỳm tr
L
139
khạ nhiãưu trong thẹp nhỉng åí trảng thại ràõn âäü ha tan gim mảnh, âàûc biãût l tỉì dỉåïi
200 tråí âi gim âäüt ngäüt. Do váûy hrä thọat ra nhiãưu táûp trung lải tảo nãn ạp sút ráút
låïn v gáy nỉït tãú vi. Hiãûn tỉåüng ny thỉåìng gàûp trong cạc thẹp Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, Cr-Ni-
W qua cạn nọng (khäng tháúy trong thẹp âục).
Khàõc phủc : sáúy khä m liãûu khi náúu luûn hồûc khê cạn nọng lm ngüi cháûm âãø
hrä këp thọat ra.
3-D
lût chung khi ram l nhiãût âäü tàng lãn âäü dai liãn tủc tàng cho âãún 650
0
C.
hỉng trong thẹp håüp kim khi ram cọ xút hiãûn hai cỉûc tiãøu vãư âäü dai khi tàng nhiãût âäü.
äng thûn nghëch) : Xút hiãûn khi ram thẹp håüp kim åí nhiãût âäü
äü dai khạ tháúp (mäüt säú trỉåìng håüp tháúp hån sau khi täi) . Thẹp cạc
0
C
n ram :
Quy
N
Hiãûn tỉåüng ny gi l dn ram. Cọ hai loải dn ram :
H

çnh 7.
7
-
A
ính hỉåíng ca nhiãût âäü ram âãún âäü dai va âáûp ca thẹp håüp kim
-D n ram loải I (kh
280
0
Cy350
0
C, cọ â
bon cng cọ hiãûn tỉåüng ny nhỉng åí nhiãût âäü tháúp hån.
Ngun nhán cọ thãø do cạc bit
H
tiãút ra åí dảng táúm hay austenit dỉ chuøn biãún
thnh mạctenxêt ram lmthẹp dn. Khàõc phủc : trạnh ram åí khong nhiãût âäü ny.
-Dn ram loải II (thûn nghëch, sỉía chỉỵa âỉåüc) : Xy ra trong cạc thẹp håüp kim họa
bàòng Cr, Mn, Cr-Ni Cr-Mn khi ram åí 500
y650
0
C v lm ngüi cháûm(lm ngüi nhanh
häng cọ).
Ngun nhán cọ thãø do lm ngüi cháûm sau khi ram åí nhiãût âäü cao thục âáøy quạ
çnh tiãút ra cạc pha dn tải biãn giåïi hảt. Khàõc phủc : våïi cạc chi tiãút trung bçnh v nh
ìm ngüi nhanh trong dáưu hay nỉọc sau khi ram. Våïi cạc chi tiãút låïn håüp kim họa thãm
,50% Mo hay 0,50 1,00%W.
k
tr
la
0

y
140