Đáp án đề cương môn học vật liệu học kỹ thuật

Đáp án đề cương môn học: Vật liệu học kỹ thuật
Câu 1 : Thế nào là mạng tinh thể? Trình bày cấu trúc tinh thể điển hình của chất rắn có liên kết
kim loại (kim loại nguyên chất)? ( 4đ)
Trả lời:
a/ Mạng tinh thể: được hiểu là 1 mô hình không gian mô tả quy luật hình học sắp xếp các chất
điểm ở thể rắn trong vật tinh thể. Hiểu theo cách khác, trong 1 đơn vị tinh thể xét ở trạng thái
rắn, các nguyên tử (chất điểm) phân bố theo một quy luật hình học nhất định.
Tùy thuộc vào các loại vật liệu và điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, mỗi đơn vị
tinh thể đặc trưng cho loại vật liệu đó có các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự riêng dưới dạng
hình học xác định.
b/cấu trúc điển hình của kim loại nguyên chất:
Lập phương tâm khối A2: ô cơ sở là hình lập phương cạnh bằng a,các nguyên tử(ion) nằm ở các
đỉnh và các trung tâm khối. nv= 8 đỉnh.1/8+ 1 giữa= 2 nguyên tử dng tử =

số sắp xếp là 8 .

mật độ thể tích 68% có 2 loại lỗ hổng: + loại 4 mặt: có kích thước 0.291 dng tử nằm ở ¼ trên cạnh
nối điểm giữa các cạnh đối diện của các mặt bên.
+ loại 8 mặt: có kích thước 0.154 dng tử nằm ở tâm các mặt bên và giữa các cạnh
a.
Mạng A2 có nhiều lỗ hổng nhưng kích thước các lỗ hổng nhỏ
Các kim loại điển hình Feα ; crom ; molipden ; vonfram
Lập phương tâm mặt A1: khác với mạng A2, thay vì nguyên tử nằm ở tâm khối thì nằm ở tâm
các mặt bên. nv= 8 đỉnh.1/8+ 6 mặt. 1/2= 4 nguyên tử dng tử =

số sắp xếp là 12. Mật độ thể

tích 74%
có 2 loại lỗ hổng: + loại 4 mặt: có kích thước 0.225 dng tử nằm ở ¼ đường chéo khối tính từ đỉnh
+ loại 8 mặt: có kích thước 0.414 dng tử nằm ở trung tâm khối và giữa các cạnh
Mạng A1 có ít lỗ hổng hơn nhưng kích thước lớn hơn. Chính điều này là yếu tố quyết

định cho sự hòa tan dưới dạng xen kẽ.
Các kim loại điển hình: Feγ ; niken ; đồng ; nhôm ; chì ; bạc ; vàng; …
Lập phương diện tâm A3: ô cơ sở là khối lăng trụ lục giác, các nguyên tử nằm trên 12 đỉnh, tâm
của 2 mặt đáy và tâm của 3 khối lăng trụ tam giác. nv = 12. 1/6 + 2. ½ +3 = 6 nguyên tử
Chiều cao c của ô phụ thuộc vào cạnh a của lục giác đáy mà luôn bằng
thực tế

luôn thay đổi; quy ước
+ 1.57< <1.64 thì mạng được coi là xếp chặt

hay 1,633. trong


+

nằm ngoài thì coi là không xếp chặt

Mạng A3 cũng có lỗ hổng 4 mặt và 8 mặt.
Các kim loại điển hình: Tiα ; magie ; kẽm,…
Có hình vẽ
Câu 2.Trình bày hiểu biết của mình về sai lệch mạng tinh thể? Cho ví dụ?
Trả lời:
Trong thực tế không phải 100% nguyên tử đều nằm đúng vị trí quy định, gây nên sai lệch được
gọi là sai lệch mạng tinh thể hay khuyết tật mạng. Tuy số nguyên tử nằm lệch vị trí quy định
chiếm tỉ lệ rất thấp song có ảnh hưởng lớn đến cơ tính: Khả năng biến dạng dẻo…
Sai lệch mạng chia thành: Điểm, đường và mặt.
Sai lệch điểm: Kích thước rất nhỏ theo cả 3 chiều trong không gian bao gồm:
Nút trống: Những vị trí thiếu nguyên tử do dao động nhiệt gây ra.
Nguyên tử xem kẽ: Chất điểm nhảy khỏi vị trí cân bằng, và nằm ở vị trí nào đó trong mạng tạo
nên xen kẽ hay còn gọi là sai chỗ.

Nguyên tử lạ thay thế: Trong mạng tinh thể luôn có lẫn nguyên tử khác thường gọi là tạp chất.
Do kích thước của kim loại nền và nguyên tử tạp chất khác nhau nên có sự sô lệch cục bộ quanh
vị trí của nó, tạo nên khuyết tật điểm.
Nguyên tử lạ xen kẽ: Những nguyên tử lạ nằm ở vị trí nào đó trong mạng tạo nên xen kẽ.
Sai lệch đường – lệch: Là dạng khuyết tật có kích thước phát triển dài theo một hướng nhất định,
bao gồm:
Lệch biên
Lệch xoắn
Lệch hỗn hợp
Có ảnh hưởng đến biến dạng của kim loại.
Sai lệch mặt – lệch: Là loại khuyết tật có kích thước phát triển theo 2 chiều, bao gồm:
Biên giới hạt
Biên giới pha
Khuyết tật xếp và xong tinh
Ví dụ: Khuyết tật khi đúc, nứt….
Tim thêm ví dụ
Câu 3:
Điều
kiện xảy
ra kết
tinh,lấy
ví dụ?


Ví dụ giữ austenit quá nguội ở sát A1
T≈700oC,∆T nhỏ≈25oC tạo thành Peclit(tấm)
T≈650 oC,∆T≈75 oC tạo thành Xoocbit tôi
Câu 4: Trình bày hiểu biết về sự hình thành hạt? Các phương pháp tạo hạt nhỏ khi đúc và ứng
dụng trong thực tế? Cho ví dụ?
Trả lời:

1, Sự hình thành hạt:
Tiến trình kết tinh: từ mỗi mầm tạo nên một hạt, các hạt phát triển trước to hơn, phát triển sau
nhỏ hơn → kích thước hạt chênh lệch ít do các mầm định hướng ngẫu nhiên → hạt không đồng
hướng → vùng biên hạt với mạng tinh thể bị xô lệch.
Hình dạng hạt: phụ thuộc vào phương thức lam nguội:
+ Nguội đều theo mọi phương → hạt có dạng đa cạnh hoặc cầu.
+ Nguội nhanh theo 2 phương (tức 1 mặt) → hạt có dạng tấm, lá, phiến như grafit trong gang
xám.
+ Nguội nhanh theo một phương nào đó, hạt có dạng đũa, cột hoạc hình trụ.
2, Các phương pháp tạo hạt nhỏ khi đúc:
Hạt nhỏ → cơ tính cao hơn → tìm cách tạo hạt nhỏ.
tăng tốc độ nguội: khi tăng tốc độ quá nguội ∆T o , tốc độ sinh mầm n và tốc độ phát triển dài
của mầm v đều tăng.
Biến tính:
Tạo mầm ngoại lai: 2 loại:
Kim loại có cùng kiểu mạng hoặc gần giống nhau: FeSi, FeSiCa(gang), Ti ( thép).
Cho chất tạo oxit, nitric: Al2O3, AlN khi đúc thép
Hấp thụ: Na cho Silumin (AlSi)
Cầu hóa grafit: Mg, Ce, Đh
Tác động vật lý:
Rung, siêu âm → bẻ gãy tinh thể → hạt nhỏ.
Đúc ly tâm → hạt nhỏ.
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 5:Trình bày cấu tạo tinh thể của thỏi đúc? các khuyết tật khi đúc, nguyên nhân và các khắc
phục? Cho ví dụ?
TL: Đặc điểm tổ chức kim loại của thỏi đúc:
Thỏi đúc có 3 lớp
1) Lớp vỏ :
Gồm những hạt đẳng trục kích thước nhỏ. Lớp vỏ tiếp xúc với thành khuôn nguội nên toả

nhiệt nhanh, ΔT lớn. Mặt khác có điều kiện tạo mầm kí sinh. Kết quả là tạo thành các hạt nhỏ
đẳng trục.
2) Lớp 2 :


Gồm những hạt tinh thể dài, xếp song song nhau gọi là lớp tinh thể hình trụ. Vỏ khuôn đã
nóng lại có áo kim loại nóng nên tốc độ nguội chậm hơn, …Nhỏ hơn. Phương toả nhiệt vuông
góc với thành khuôn. Tinh thể phát triển theo phương vuông góc với thành khuôn tạo thành dạng
trụ dài vuông góc thành khuôn.
3)Lớplõi :
Gồm những hạt đẳng trục, độ hạt lớn. Lúc này toàn bộ khuôn đã nóng. Phần kim loại còn lại
toả nhiệt hầu như theo các phương là như nhau.Kim loại lỏng nguội đều và chậm. ΔT rất
nhỏ,hạt lớn.
Tuy nhiên, cấu tạo hạt của 3 lớp có sự khác nhau nhất định giữa kim loại nguyên chất và hợp
kim
Các khuyết tật khi đúc: xãy ra rỗ, nứt, nhót…
Nguyên nhân:
Nứt do xâm thực hydrô theo hướng ứng suất
việc quản lý nhiệt độ kim loại hoặc không đủ thiết bị đo để quản lý nhiệt độ trước khi rót.
Cách khắc phục :
Nếu vết nứt, rỗ nhỏ có thể hàn , đắp keo.
Khắc phục khuyết tật cho khuôn đúc
Khuôn trước khi đúc phải đốt cho thật kỹ để giảm tối đa lượng khí Hydro còn sót lại trong thành
khuôn
Triệt để áp dụng nguyên tắc bình thông nhau để đẩy sạch không khí trong lòng khuôn
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 6:các giai đoạn chuyển biến khi nung nóng kim loại đã qua biến dạng dẻo?cho ví dụ?(trang
43 tài liệu VLKT)
Trả lời:có 2 giai đoạn chính:

1.Giai đoạn hồi phục:ở nhiệt độ thấp(<0.1÷0.2T).
Tác dụng:giảm sai lệch mạng,giảm mật độ lệch và ứng suất bên trong…trong khi đó tổ chức tế vi
chưa thay đổi,giảm điện trở chút ít,cơ tính chưa thay đổi.
2.Kết tinh lại:
a.kết tinh lại lần 1:
- bản chất kết tinh lại:là quá trình hình thành các hạt mới không có sai lệch do biến dạng dẻo gây
ra theo 2 cơ chế nảy mầm và phát triển mầm.
+Tạo mầm: Ở những vùng bị xô lệch mạnh nhất,biến dạng dẻo càng mạnh thì càng nhiều mầm.
+Sự phát triển mầm tiếp theo là quá trình tự nhiên
Sau khi kết tinh lại:độ dẻo tăng lên,độ bền,độ cứng giảm đi đột ngột.
Nhiệt độ kết tinh:T=aTc(k),ε>40÷50%,thời gian giữ nhiệt là 1h,độ biến dạng càng lớn,thời gian
ủ nhiệt càng dài,hệ số a càng nhỏ.
Vd:Fe(Tc=1539°C)-450°C;Cu(Tc=1083°C)-270°C,…
Tổ chức tế vi và độ hạt:hạt mới đa cạnh,đẳng trục độ hạt phụ thuộc
+mức độ biến dạng:biến dạng nho 2÷8% hạt tạo thành rất lớn gọi là biến dạng tới hạn(thường
phải tránh)
+Nhiệt độ ủ:càng caohạt càng to.


+Thời gian giữ nhiệt:càng dàihạt càng lớn.
b.Kết tinh lại lần 2:nhiệt độ cao,thời gian giữ nhiệt dàisát nhập của các hạt “nuốt” hạt bé làm
hạt to lên thêm.Xấu cơ tínhphải tránh.
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 7: Biến dạng nóng (khái niệm, các quá trình xảy ra, đặc điểm)? Cho ví dụ minh họa?
Khái niệm:
Biến dạng nóng là biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại của nó.
Các quá trình xảy ra:
Hai quá trình đối lập nhau xảy ra đồng thời:
- Biển dạng dẻo làm xô lệch mạng tạo nên hóa bền,biến cứng,

- Kết tinh lại làm mất xô lệch mạng gây ra thải bền,giảm độ cứng.
Nếu hiệu ứng thải bền > hóa bền hoặc kết thúc biến dạng ở nhiệt độ dẫn tới mềm
Ngược lại :đủ kết tinh lại tiếp theo bằng cách vùi vào cát hay vôi bột.
Các đặc điểm
Ưu điểm:
Kim lại xếp chặt, dẻo cao hơn, ít khi bị nứt, năng suất cao, gia công được các phôi lớn, tiết kiệm
năng lượng.
Nhược điểm:
Khó đồng đều,tổ chức và cơ tính, kém chính xác hình dạng, kính thước, oxy hóa,...
Chất lượng bề mặt không cao: vẩy oxyt, thoát cacbon.
Ví dụ minh họa:
Tạo phôi chế tạo trục khủy u bằng dập nóng thì tốt hơn cắt từ thỏi thép nguyên.
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 8: Trình bày các đặc tính của dung dich rắn. So sánh dd rắn xen kẽ và đ rắn thay thế.
Các đặc tính của dung dịch rắn: Về mặt cấu trúc dung dịch rắn của hợp kim có kiểu mạng tinh
thể vẫn là kiểu mạng của kim loại dung môi. Đặc tính cơ bản này quyết định các đặc trưng cơ lý
hóa tính của dung dịch rắn, về cơ bản vẫn giữ được các tính chất cơ bản của kim loại chủ hay
nền. Như vậy dung dịch rắn trong hợp kim có các đặc tính cụ thể như sau:
Liên kết vẫn là liên kết kim loại, do vậy dung dịch rắn vẫn giữ được tính dẻo giống như kim loại
nguyên chất
Thành phần hoá học thay đổi theo phạm vi nhất định mà không làm thay đổi kiểu mạng.
Tính chất biến đổi nhiều: Độ dẻo, độ dai, hệ số nhiệt độ điện trở giảm, điện trở độ bền, độ cứng
tăng lên.
Do các đặc tính trên nên dung dịch rắn là cơ sở của hợp kim kết cấu dùng trong cơ khí. Trong
hợp kim này pha cơ bản là dung dịch rắn, nó chiếm xấp xỉ đến 90% có trường hợp đến 100%.
Dung dịch rắn thay thế
Ở các dung dịch rắn thay thế, các nguyên tử của chất tan thông thường được phân bố thống kê
trong mạng dung môi. Mạng không gian xung quanh nguyên tử chất tan xuất hiện những sai lệch
cục bộ. Những sai lệch này dẫn tới sự thay đổi tính chất và sự thay đổi thông số mạng trung bình.
Sự hình thành các dung dịch rắn luôn luôn kèm theo việc tăng điện trở và giảm hệ số nhiệt điện

trở. Các kim loại ở dạng dung dịch rắn thường kém dẻo, luôn luôn cứng hơn và bền hơn so với
các kim loại nguyên chất.
Dung dịch rắn xen kẽ
Trong kim loại, các dung dịch rắn loại này xuất hiện khi hợp kim hóa các kim loại chuyển tiếp
bằng các á kim có bán kính nguyên tử nhỏ như H, N, C, B. Những xô lệch mạng xuất hiện khi
tạo thành dung dịch rắn xen kẽ vượt quá những xô lệch mạng khi tạo thành dung dịch rắn thay
thế, do vậy các tính chất cũng thay đổi mạnh hơn. Theo mức độ tăng nồng độ của nguyên tố hòa
tan trong dung dịch rắn mà điện trở, lực kháng từ, độ cứng và độ bền tăng, nhưng độ dẻo và độ
dai giảm đi rõ rệt.
Câu 9: Quan hệ giữa dạng giản đồ pha và tính chất của hợp kim? Cho ví dụ minh họa?
Trả lời:
Quan hệ giữa dạng giản đồ pha và tính chất của hợp kim
-Hợp kim có tổ chức 1 pha thì tính chất của hợp kim là tính chất của pha đó
-Hợp kim có tổ chức bao gồm hổn hợp của nhiều pha thì tính chất của hợp kim là sự tổng hợp
hay kết hợp tính chất của các pha thành phần ( không phải là cộng đơn thuần) gòm các trường
hợp:
+hợp kim là dung dịch rắn + các pha trung gian
+quan hệ tính chất- nồng độ thông thường xác định bằng thực nghiệm
Quan hệ tuyến tính chỉ đúng khi cùng cở hạt và pha phân bố đều đặn
Quan hệ phi tuyến : trong trường hợp hạt nhỏ đi hoặc to lên, tính chất đạt được sẽ thay đổi
tùy
theo từng trường hợp : hạt nhỏ đi thì độ dai tăng = bền
Ví dụ: xét hợp kim của Sắt và Carbon gồm có tổ chức 1 pha (Ferit, Austenit, Xementit) và tổ
chức 2 pha ( Peclit, Ledeburit) tính chất của hợp kim Sắt và Carbon chính là bao gồm các tổ
chức 1 pha và 2 pha của nó ứng với mỗi pha thì nó có 1 trạng thái nhất định
Cần bổ sung về nội dung
Câu 10: Các tổ một pha có trong giản đồ trạng thái Fe-C
Có 3 tổ chức một pha có trong giản đồ :Ferit ,Austenit,Xementit.

Ferit: ký hiệu(Fe α ):là pha tồn tại ở nhiệt độ thường,do chứa cacbon không đáng kể nên cơ tính
của Ferit chính là của sắt nguyên chất: dẻo, dai mềm và kém bền. Tổ chức tế vi của Ferit trình
bày ở hình sau có dạng hạt sáng, đa cạnh.
Austenit: Ký hiệu là γ ,nó chỉ tồn tại ở nhiệt độ cao hơn 727oC, austenit có vai trò quyết định
trong biến dạng nóng và nhiệt luyện.Với tính dẻo cao và rất mềm ở nhiệt độ cao nên biến dạng
nóng thép bao giờ cũng được thực hiện ở trạng thái austenit đồng nhất ( thường trên dưới
1000oC). Vì thế có thể tiến hành biến dạng nóng mọi hợp kim Fe-C với C<2,14% dù ở nhiệt độ
thường thể hiện độ cứng và tính dòn khá cao. Tổ chức tế vi của austenit có các hạt sáng, có thể
với màu đậm nhạt .
Xementit: Ký hiệu bằng Xe công thức Fe3C và thành phần 6,67%C. Xementit là cứng và giòn,
cùng với ferit nó tạo nên các tổ chức khác nhau của hợp kim Fe-C. Người ta phân biệt bốn loại
xemetit:


+ Xementit thứ nhất :được tạo thành do giảm nồng độ cacbon trong hợp kim lỏng, chỉ có ở
hợp kim có > 4,3%. Do tạo thành ở nhiệt độ cao nên xementit thứ nhất có dạng thẳng, thô to đôi
khi có thể thấy được bằng mắt thường.
+ Xementit thứ hai: được tạo thành do giảm nồng độ cacbon trong austenit, thường thấy rất
rõ ở hợp kim có >0,8%C đến 2,14%C. Do tạo thành ở nhiệt độ tương đối cao >727oC, nên
xementit thứ hai làm giảm mạnh tính dẻo và dai của hợp kim.
+ Xementit thứ ba: Được tạo thành do giảm nồng độ cacbon trong ferit, với số lượng tỷ lệ rất
nhỏ nên thường được bỏ qua.
+ Xementit cùng tính: được tạo thành do chuyển biến cùng tính peclit.
Hình vẽ giản đồ
Câu 11:
Vẽ giản đồ trạng thái Fe – C (giáo trình VLKT trang 58).
Các tổ chức hai pha :
+ Peclit
Là hỗn hợp cùng tích của F và Xê tạo thành từ phản ứng cùng tích.
Trong P có 88% F và 12% Xê phân bố đều

Peclit tấm : F và Xê đều ở dạng tấm nằm xen kẻ nhau.
Peclit hạt : Xê thu gọn lại thành dạng hạt nằm phân bố đều trên nền F, peclit hạt có độ bền, độ
cứng thấp, độ dẻo , độ dai cao hơn đôi chút.
+ Lêđêburit
Là hỗn hợp của peclit tấm trên nền xementit sáng.
Lêđêburit cứng và giòn vì tỷ lệ Xê cao và chỉ có trong gang trắng.
Hình vẽ giàn đồ
Câu 12: Tại sao khi hàm lượng cacbon tăng lên độ cứng của thép lại tăng lên?
Trả lời:
Ảnh hưởng của hàm lượng cacbon đến cơ tính và công nghệ nhiệt luyện:Từ giản đồ pha Fe-C ta
thấy khi hàm lượng cacbon tăng lên tỷ lệ Xêmentitlà pha giòn trong tổ chức cũng tăng lên tương
ứng (cứ thêm 0,10%C sẽ tăng thêm 1,50% xêmentit ) do đó làm thay đổi tổ chức tế vi ở trạng
thái cân bằng ( ủ). Tức là hàm lượng cacbon càng cao thép càng cứng, càng kém dẻo dai vàcàng
giòn.
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 13:Nhiệt luyện là gì? Quá trình nhiệt luyện được đặc trưng bởi những thông số nào?Ảnh
hưởng của chúng đến quá trình nhiệt luyện như thế nào?Cho ví dụ?
Trả lời:
_ Nhiệt luyện là quá trình nung nóng kim loại đến nhiệt độ cần thiết,giữ nhiệt trong thời gian
nhất định rồi làm nguội trong môi trường thích hợp.
_ Những thông số đặc trưng cho quá trình nhiệt luyện:nhiệt độ nung nóng(Tn);thời gian giữ
nhiệt(Tgn) và tốc độ làm nguội(Vng).


_ Những thông số này ảnh hưởng đến sự thay đổi tổ chức tế vi,độ bền,độ cứng,độ dẻo,độ dai,độ
công vênh,biến dạng của kim loại.
_ Ví dụ: Nhiệt độ tôi càng cao thì độ cứng kim loại càng cao.
(thép C45 tôi ở t =740 C -21.8HRC ở t =900 C -25HRC).
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 14: Chuyển biến của Austenit khi làm nguội nhanh - chuyển biến Mactenxit (khi tôi)?
Trả lời:
Khi làm nguội nhanh chuyển biến từ Feγ sang Feα, mà không có sự khuyếch tán cacbon. Là
chuyển biến từ Austenit thành Mactenxit.
Xảy ra ở nhiệt độ 250oCtrở xuống.
Tốc độ nguội nhỏ nhất để chuyển biến này xảy ra gọi là tốc độ tới hạn Vth (tốc độ nguội tới hạn).
Bổ sung nội dung
Câu 15:Trình bày bản chất và cấu trúc của mactenxit?
Trả lời:
Bản chất và cấu trúc của mactenxit:
A - Định nghĩa :
Mactenxit là dung dịch rắn xen kẽ quá bão hòa của cacbon trong Fe có nồng độ cacbon bằng
nồng độ của austenit ban đầu.
Khi làm nguội rất nhanh cacbon trong austenit không kịp khuếch tán để tạo thành xêmentit. Lúc
đạt nhiệt độ tương đối thấp chỉ có sự chuyển mạng từ Fe sang Fe. Lượng cacbon trong hai tổ
chức này bằng nhau.
B – Cấu trúc của mactenxit :
- Mactenxit có kiểu mạng chính phương tâm khối với hai thong số mạng là a và c. Tỷ số c/a gọi
là độ chính phương. Thông thường tỷ số
c/a = 1,001 – 1,06.
Mactenxit có dạng hình kim, một đầu nhọn, các kim này tạo với nhau góc 1200 hay 600 .
Các nguyên tử cacbon chui vào các lỗ hổng trong mạng của Fe .
C – Các tính chất của mactenxit :
Do hàm lượng cacbon quá bão hòa nên gây ra xô lệch mạng lớn, do vậy độ cứng cao và tính
chống mài mòn lớn. Hàm lượng cacbon càng lớn độ cứng càng cao
Mactenxit có tính dòn cao phụ thuộc vào kích thước hạt của nó và ứng suất bên trong. Hạt càng
nhỏ, ứng suất càng thấp tính dòn càng thấp.
Câu 16:Ram là gì? trình bày chuyển biến khi nung nóng thép đã tôi (khi ram)?
Trả lời:
- Ram là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi có tổ chúc Mactenxit quá bão hòa và

Ôstenit dư chuyển thành các tổ chức ổn định hơn phù hợp với yêu cầu đặt ra.
- Chuyển biến khi ram: Nói chung các nguyên tố hợp kim hoà tan trong mactenxit đều cản trở sự
phân hóa của các pha này khi ram hay nói cụ thê là làm tăng các nhiệt độ chuyển biến khi ram.
Nhờ vậy dẫn đến các hiệu ứng như sau:


+ Năng cao tính chịu nhiệt độ cao, tính bền nóng, tính cứng nóng.
+ Do khuyếch tán khó khăn cacbit tạo thành rất phân tán và nhỏ min, làm tăng tính cứng và tính
chống mài mòn, được gọi là hoá cúng phân tán. Sự tăng cứng khi ram thép hợp kim ở nhiệt độ
thích hợp làm cho austenit dư -> mactenxit và cacbit tiết ra ở dạng phân tán, nhỏ min được gọi
là độ cúng thư hai.
+ Cùng ram hay làm việc ở một nhiệt độ, thép hợp kim bao giờ cững có độ cứng, độ bên cao
hơn. Điều này cũng có nghĩa để cùng đạt độ cưng độ bền như nhau, phải ram thép hợp kim ở
nhiệt độ bao hơn nên khử bỏ được ứng suất bên trong nhiều hơn vì thế thép có thể đảm bảo độ
dai tốt.
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 17: Trình bày các phương pháp ram thép cacbon? Ứng dụng trong thực tế? Cho ví dụ cụ
thể?
Ram là một phương pháp nhiệt luyện các kim loại và hợp kim gồm nung nóng chi tiết đã tôi đến
nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn (Ac1), sau đó giữ nhiệt một thời gian cần thiết để mactenxit
và austenit dư phân hoá thành các tổ chức thích hợp rồi làm nguội.
Ram được phân thành 3 loại: Ram thấp, Ram trung bình và Ram cao.
Ram thấp là phương pháp nhiệt luyện gồm nung nóng thép đã tôi trong khoảng 150 đến 250 độ
C tổ chức đạt được là mactenxit ram. Khi Ram thấp hầu như độ cứng không thay đổi (có thay
đổi thì rất ít: từ 1-3 HRC).Ứng dụng: áp dụng cho cac loại dao cắt,dao dập chi tiết sau khi thấm
cacbon….
Ram trung bình là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 300-450 độ C, tổ chức đạt
được là trustit ram. Khi ram trung bình độ cứng của thép tôi tuy có giảm nhưng vẫn còn khá cao,
khoảng 40-45 HRC, ứng suất bên trong giảm mạnh, giới hạn đàn hồi đạt được giá trị cao nhất, độ

dẻo, độ dai tăng lên.Ứng dụng: áp dụng cho các chi tiết như lò xo,nhíp khuân rèn,khuân dập
nóng,…cần độ cứng tương đối cao và độ đàn hồi tốt
Ram cao là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 500-650 độ C, tổ chức đạt được là
xoocbit ram. Khi ram cao độ cứng của thép tôi giảm mạnh, đạt khoảng 15-25 HRC, ứng suất
trong bị khử bỏ, độ bền giảm đi còn độ dẻo, độ dai tăng lên mạnh
Ứng dung: áp dụng cho các chi tiết chịu tải trọng động và tính lớn như thanh truyền,bánh răng
trục…
Ram màu và tự ram
-khi nung nóng ở nhiệt độ thấp 200-300 độ C , trên bề mặt thép xuất hiện lớp oxit mỏng có màu
đặc trưng:
+Màu vàng: 220-240 độ C
+Màu nâu: 255-265 độ C
+Màu tím: 285-295 độ C
+Màu xanh:310-330 độ C
Ảnh hưởng của thời gian ram: thời gian giư nhiệt cũng ảnh hưởng tới chuyển biến khi ram và có
tác dụng như tăng nhiệt độ
Ví dụ cụ thể: ram búa ở chế độ ram thấp………
Câu 18: Trình bày định nghĩa,mục đích, phương pháp tôi thép? ứng dụng trong thực tế, cho ví
dụ?


Trả lời: Tôi thép là nguyên công nhiệt luyện rất thông dụng gồm nung nóng thép lên nhiệt độ
xác định, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian cần thiết và làm nguội nhanh trong môi trương thích
hợp.
- Mục đích: Nhằm nhận được độ cứng và độ mài mòn cao của thép.
%C < 0.35%-<= HRC50
%C = 0.40% đến 0.65 % - HRC52 đến 58
Nhằm nâng cao độ bền và sức chịu tải của chi tiết máy, áp dụng cho thép có
%C=0.15-0.65: _ tôi + ram trung bình thép đàn hồi (0.55-0.65)%C
_tôi + ram cao, thép có cơ tính tổng howpcj cao nhất ( thép 0.3-0.5)%C

- Các phương pháp tôi:
Phân loại: theo nhiệt độ: tôi hoàn toàn va tôi không hoàn toàn.
theo phạm vi:tôi thể tích và tôi bề mặt.
theo phương thức và theo môi trường làm nguội, ta có:
1.Tôi trong một môi trường:
Yêu cầu đối với môi trường:
- Làm nguội nhanh thép để đạt tổ chức M, không làm thép bị nứt hay biến dạng.
- Rẻ, sẵn, an toàn và bảo vệ môi trường.
Làm nguội nhanh thép ở trong khoảng gamma kém ổn định nhất 500-6000C để gamma không kịp
phân hóa thành hỗn hợp F-Xê.
Làm nguội chậm thép ở ngoài khoảng nhiệt độ trên vì ở đó gamma quá nguội có tính ổn định cao
không sợ chuyển biến thành hỗn hợp F- Xê có độ cứng thấp.Đặc biệt trong khoảng chuyển biến
M (300 – 200oC), nguội chậm sẽ làm giảm ứng suất pha do đó ít bị nứt và ít cong vênh.Nước là
môi trường tôi mạnh, an toàn, rẻ, dễ kiếm nên rất thông dụng nhưng cũng rất dễ gây ra nứt, biến
dạng, không gây cháy hay bốc mùi khó chịu, khi nhiệt độ nước bể tôi >400C tốc độ nguội giảm,
khi To nước = 50oC, tốc độ nguội thép chậm hơn cả trong dầu mà không làm giảm khả năng bị
biến dạng và nứt (do không làm giảm tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp) phải lưu ý tránh: bằng cách
cấp nước lạnh mới vào và thải lớp nước nóng ở bề mặt đi.
Nước (lạnh) là môi trường tôi cho thép cacbon (là loại có Vth lớn, 400 – 800oC/s), song không
thích hợp cho chi tiết có hình dạng phức tạp. Nước được hòa tan 10% các muối (NaCl hoặc
NaCO3) hay (NaOH): nguội rất nhanh ở nhiệt độ cao song không tăng khả năng gây nứt (vì hầu
như không tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp) so với nước, được dùng để tôi thép dụng cụ cacbon
(cần độ cứng cao).
Dầu: làm nguội chậm thép ở cả 2 khoảng nhiệt độ do đó ít gây biến dạng, nứt nhưng khả năng
tôi cứng lại kém.Dầu nóng, 60 – 80oC có khả năng tôi tốt hơn vì có độ loãng (linh động) tốt
không bám nhiều vào bề mặt thép sau khi tôi. Nhược điểm dễ bốc cháy, phải có hệ thống xoắn
có nước lưu thông làm nguội dầu, bốc mùi gây ô nhiễm hại sức khỏe.
Tôi trong một môi trường rất phổ biến do dễ áp dụng cơ khí hóa tự động hóa, giảm nhẹ điều
kiện lao động nặng nhọc.
2. Tôi trong 2 môi trường:

Tận dụng được ưu điểm của cả nước lẫn dầu: nước, nước pha muối, xút qua dầu( hay không
khí) cho đến khi nguội hẳn. Như vậy vừa đảm bảo độ cứng cho thép vừa ít gây biến dạng, nứt.
Nhược điểm: khó, đòi hỏi kinh nghiệm, khó cơ khí hóa chỉ áp dụng cho tôi đơn chiếc thép C
cao.


3. Tôi phân cấp:
Ưu điểm: khắc phục được khó khăn về xác định thời điểm chuyển môi trường. Đạt độ cứng cao
song có ứng suất bên trong nhỏ, độ biến dạng thấp nhất thậm chí có thể sửa, nắn sau khi giữ đẳng
nhiệt khi thép ở trạng thái gamma quá nguội vẫn còn dẻo.
Nhược điểm: năng suất thấp chỉ áp dụng cho thép có Vth nhỏ và với tiết diện nhỏ như mũi
khoan, dao phay…
4. Tôi đẳng nhiệt:
Khác với tôi phân cấp ở chỗ giữ đẳng nhiệt lâu hơn cũng trong môi trường lỏng.
F – Xê nhỏ mịn có độ cứng tương đối cao độ dẻo dai tốt, tùy theo nhiệt độ giữ đẳng nhiệt sẽ
được các tổ chức khác nhau. Không phải ram.Có mọi ưu nhược điểm của tôi phân cấp nhưng độ
cứng thấp hơn độ dai cao hơn năng suất thấp.
5. Gia công lạnh:
Ap dụng cho thép dụng cụ hợp kim %C cao và được hợp kim hóa.
6. Tôi tự ram:
Là cách tôi với làm nguội không triệt để nhằm lợi dụng nhiệt của lõi hay các phần khác truyền
đến nung nóng tức ram ngay phần vừa được tôi: đục, chạm, tôi cảm ứng bằng máy, trục dài…
Hơi dài….
Câu 19: Trình bày định nghĩa, mục đích và các phương pháp tôi thép? Ứng dụng trong thực tế,
cho ví dụ?
Trả lời:
* Định nghĩa: là phương pháp nung thép lên cao quá nhiệt tới hạn A1 để đạt được pha γ ,giữ nhiệt
rồi làm nguội nhanh để tạo thành Mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao.
*Mục đích:
-Tôi làm tăng độ bền, tăng khả năng chịu tải của chi tiết. Áp dụng cho mọi

loại thép có %C = 0,15 – 0,65
-Làm tăng độ cứng: tăng khả năng chống mài mòn của chi tiết. Áp dụng
cho thép có %C khác nhau.
*Các phương pháp tôi thép :
+Tôi trong một môi trường:là phương pháp sau khi nung đến nhiệt độ tôi và làm nguội trong
một môi trường
-Các môi trường nguội như: dung dịch, nước, nước với dầu, dầu nhớt, không khí.
-Nguyên tắc: Vnguội (môi trường nguội)=Vth +(30-50)oC.
-Ưu: đơn giản, dễ thực hiện.
-khuyết: do nguội nhanh trong vùng chuyển biến Mactenxit, ứng suất sinh
ra lớn tăng nguy cơ phá hủy.
-Áp dụng cho các chi tiết có hình dáng đơn giản làm bằng thép hợp kim và thép cacbon co
%C thấp và trung bình
+Tôi trong một hai trường
-Môi trường 1 có Vng>Vth và môi trường 2 có Vng càng chậm càng tốt
-Đầu tiên cho nguội ở mội trường 1, tới gần nhiệt độ chuyển biến M thì chuyển
sang mội trường (2) nguội tới nhiệt độ thường.
-Ưu: khắc phục được nhược điểm của phương pháp tôi trong một môi


trường và ít xảy ra cong vênh hoặc nứt và giảm được ứng suất nhiệt
-Khuyết: khó xác định được nhiệt độ tại tA để chuyển từ môi trường (1)
sang môi trường (2) và khó xác định được thời điểm chuyển chi tiết sang môi trường thứ hai .Đòi
hỏi có kinh nghiệm, khó cơ khí hóa, tự động hóa.
-Áp dụng cho thép cacbon cao và năng suất thấp
- Kết hợp hai môi trường tôi như nước với dầu hay ,nước pha muối và dầu….
+Tôi phân cấp:
-Môi trường tôi là muối nóng chảy
-Cho độ cưng cao ,ứng suất dư nhỏ ,ít bị biến dạng,năng suất thấp ,áp dụng cho thép có
Vth nhỏ

+Tôi đẳng nhiệt:
-Môi trường tôi là muối nỏng chảy
-Thời giản giử nhiệt lâu
-Sau tôi không phải ram ,năng suất thấp
+Gia công lạnh:
-Là phương pháp làm nguội chi tiết sau khi tôi xuống dưới oC (-70 oC)
-Làm tăng độ cứng của thép cacbon cao tăng tính chống mài mòi
-Được áp dụng cho thép dụng cụ hợp kim ,%C cao và được hợp kim hóa.
+Tôi tự ram: Là phương pháp tôi không triệt để,sử dụng nhiệt của phần lõi để ram
+Tôi bộ phận: : là phương pháp tôi phần làm việc của chi tiết,gồm 2 cách:nung nóng bộ
phận cần tôi ,rồi làm nguội toàn bộ hay bộ phận và nung nóng toàn bộ rồi làm nguội bộ phận áp
dụng cho các dụng cụ :đục ,búa
*Ứng dụng trong thực tế:Trong thực tế người ta thường dụng phương pháp tôi để tôi các chi tiết
máy móc cơ khí,dụng cụ ,chi tiết làm việc đồi hỏi cơ tính cao nhằm lằm tăng tính chịu tải ,chịu
mài mòi và đạt được độ cứng cao góp phần tăng tuổi thọ của chi tiết.Ví dụ như để tọa ra một loại
dao sắc bắn mà ít bị mòn và biến dạng thì bắt buộc người chế tạo ra nó phải sử dụng phương
pháp tôi để đam bảo chất lượng sản phẩm,tôi dao người ta thương sử dụng phương pháp tôi trong
một môi trường(dầu hoặc nước..).
Câu 20:Trình bày hiểu biết về phương pháp tôi thể tích ? Các môi trường tôi và ứng dụng trong
thực tế cho ví dụ minh họa ?
TL:
1.Phương pháp tôi thể tích.
- là phương pháp làm nguội các sản phẩm nhiệt luyện trong môi trường chất
Chất lỏng .Với các loại môi trường thích hợp khác nhau.
* Tôi trong một môi trường và các môi trường tôi thường dùng:
- Yêu cầu chọn môi trường tôi:
Về khả năng làm nguội thép, môi trường tôi phải thỏa yêu cầu sau:
1-/ Làm nguội nhanh thép ở trong khoảng Austenit . Muốn vậy môi trường tôi làm nguội
thép với tốc độ lớn hơn tốc độ môi trường tới hạn . Khi này thì được tổ chức Mactenxit, thép trở
nên cứng. Đây là điều kiện đối với mọi trường tôi.

Các môi trường tôi thường dùng:


1 .Nước là môi trường tôi dễ kiếm nhất, an toàn và thường dùng, nó là môi trường tôi
mạnh.
a . Nước lạnh làm nguội thép khá nhanh ở cả hai khoảng nhiệt độ do vậy bảo đảm độ
cứng cao khi tôi nhưng cũng dễ gây ra nứt, biến dạng.
-Nước nóng (>40oC) làm giảm mạnh tốc độ nguội ở nhiệt độ cao (từ 600 giảm xuống còn
100oC/s) nên làm giảm khả năng tôi cứng, mà không giảm khả năng bị biến dạng và nứt (do
không giảm tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp).
Vì vậy phải luôn luôn cung cấp nước lạnh vào bể tôi trong lúc tôi.
Nước lạnh là môi trường tôi cho thép Cacbon (nó có vận tốc tới hạn lớn), song không
thích hợp cho chi tiết có hình dạng phức tạp.
- Chú ý : Khi hòa tan vào nước một lượng 10% các muối NaCL, Na2CO3, NaOH, khả
năng tôi cứng của thép tăng lên (do tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ cao) song không tăng khả năng
nứt (vì không tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp) so với nước. Dung dịch này được dùng để tôi
thép Cacbon có vận tốc tới hạn lớn.
b .Dầu là môi trường tôi phổ biến, có các tính chất hầu như ngược lại với nước.
Dầu làm nguội chậm thép ở cả hai khoảng nhiệt độ do đó tuy có ít gây nứt, biến dạng
nhưng khả năng tôi lại kém.
- Dầu nóng và dầu nguội có khả năng tôi giống nhau,nên người ta thường tôi trong dầu nóng 60 80oC để có tính loãng (linh động) tốt.
- Song nhược điểm của dầu là khi quá nóng (> 150oC) sẽ bị bốc cháy, nên trong bể tôi dầu
thường có ống xoắn nước làm nguội.
Dầu là môi trường tôi cho thép hợp kim (nó có vận tốc tới hạn nhỏ), các chi tiết có hình
dạng phức tạp, thép, thép Cacbon mỏng .
*. Tôi trong hai môi trường.
- Cách tôi này lợi dụng được cả hai ưu điểm của nước và dầu.
+ Đầu tiên thép tôi được làm nguội nhanh trong môi trường tôi mạnh: nước, nước pha muối, sút
đến khi sắp xảy ra chuyển biến Mactenxit (300 - 400oC).
+ Sau đó chuyển sang làm nguội chậm trong môi trường tôi yếu: dầu hay không khí cho dến khi

nguội hẳn.
+ Như vậy vừa bảo đảm cho thép cứng, vừa ít gây biến dạng và nứt.
- Nhược điểm về mặt công nghệ của cách tôi này là khó xác định thời điểm chuyển môi trường:
+ nếu quá sớm(khi nhiệt độ của thép còn cao) không thể đạt độ cứng cao do có chuyển biến
thành hỗn hợp Ferit + Xêmentit vì làm nguội chậm tiếp theo.
+ nếu quá muộn chuyển biến Mactenxit xảy ra ngay trong môi trường tôi mạnh dễ gây nứt, biến
dạng.
+Thường xác định theo kinh nghiệm .
* Tôi phân cấp :
- Cách tôi này khắc phục được khó khăn về xác định thời gian chuyển môi trường
ở cách tôi trên.
+ Đầu tiên thép tôi được nhúng vào môi trường lỏng nóng chảy có nhiệt độ cao hơn khoảng 50 100oC, thép bị nguội đến nhiệt độ này và giữ nhiệt để đồng đều nhiệt độ trên tiết diện (thường
kéo dài 3 -5 ph).
+ sau đó nhấc ra làm nguội ngoài không khí để chuyển biến Mactenxit.


- Ưu điểm của cách tôi này là vẫn đạt độ cứng cao song gây ra ứng suất bên trong rất nhỏ,
độ biến dạng là thấp nhất .
- Hạn chế của tôi phân cấp là chỉ áp dụng được cho các thép có vận tốc tới hạn nhỏ (thép
hợp kim cao như thép gió) và với tiết diện mỏng như mũi khoan, lưỡi phay.
Ba cách tôi kể trên đều đạt được tổ chức Mactenxit .
* Tôi đẳng nhiệt
- Nó chỉ khác tôi phân cấp ở chỗ giữ nhiệt thật lâu (hàng giờ) .
+ Sau khi tôi đẳng nhiệt không phải ram.
Tôi đẳng nhiệt có mọi ưu nhược điểm của tôi phân cấp, chỉ khác là có độ cứng thấp hơn và độ
dai cao hơn.
Do năng suất thấp, trong thực tế ít áp dụng cách tôi này.
Ví dụ: Một số dụng cụ có yêu cầu về độ biến dạng cho phép thấp và không yêu cầu độ cứng cao,
và gang cần có áp dụng cách tôi này.
* Gia công lạnh:

- Đối với nhiều thép dụng cụ hợp kim do lượng Cacbon và hợp kim cao, nên khi làm
nguội đến nhiệt độ thường vẫn còn nhiều Austenit dư , làm cho độ cứng đạt được bị hạn chế.
- Để đạt độ cứng cao nhất, người ta có thể đem thép tôi tiếp tục làm nguội (lạnh) đến nhiệt độ
âm (-50 hay -70oC) để Austenit tiếp tục chuyển biến thành Mactenxit. Quá trình đó gọi là gia
công lạnh.
Ví dụ: Người ta áp dụng gia công lạnh cho các chi tiết máy, dụng cụ cần độ cứng thật
cao như vòng bi, vòi phun cao áp, dao cắt kim loại.
* Tôi tự ram: Là cách tôi với làm nguội không triệt để, chỉ trong thời gian ngắn từ vài đến
vài chục giây để sau đó nhiệt của lõi hay của các phần khác truyền đến, nung nóng, tức tiến hành
ram ngay phần vừa được tôi. Sau đó không phải đưa đi ram tiếp.
Ví dụ :Tôi tự ram được ứng dụng rộng rãi khi tôi cảm ứng các chi tiết lớn(băng máy, trục
dài...), tôi đục.
Hơi dài và thiếu chuẩn bị…
Câu 21: Trình bày những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ tôi tới hạn và độ thấm tôi?
Trả lời:
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ TỚI HẠN
Thành phần hợp kim của γ
_ Austenit càng giàu các nguyên tố hợp kim thì đường “C” càng dịch sang phải,Vth càng
nhỏ.
_ Thép 2-3% nguyên tố hợp kim có Vth≈100ºC/s.
_ Thép 5-7% nguyên tố hợp kim có Vth≈25ºC/s.
Sự đồng nhất của γ
_ Austenit càng đồng nhất càng dễ biến thành Mactenxit (vùng giàu C biến thành Xê , vùng
nghèo C biến thành F)
Kích thước hạt γ
_ Hạt Austenit càng lớn, biên giới hạt càng ít,càng khó chuyển biến thanh hỗn hợp F-Xê , làm
giảm Vth.
Các phần tử rắn chưa tan hết vào γ

_ Thúc đẩy chuyển biến thành hỗn hợp F-Xê ,làm tăng Vth.
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ THẤM TÔI
Vth: càng nhỏ, độ thấm tôi càng cao
Tốc độ làm nguội: cang nhanh làm tăng δ nhưng dễ gây nứt va biến dạng.
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 22: Trình bày hiểu biết về hóa bền bề mặt bằng phương pháp tôi bề mặt nhờ nung nóng bằng
cảm ứng điện? Ứng dụng trong thực tế, cho ví dụ?
Trả Lời
1)Định nghĩa: là quá trình nung nóng hợp kim hoặc kim loại dựa trên nguyên lí cảm ứng điện từ.
Nung cảm ứng thường được thực hiện bởi các lò nung tần số.
2) Nguyên lí :
Khi đặt chi tiết trong một từ trường của dòng xoay chiều với tần số f thì trên bề mặt chi tiết sẽ
xuất hiện dòng điện cảm ứng (dòng fuco ). Dòng điện cảm ứng này nung nóng nhanh chi tiết đến
nhiệt độ tôi theo hiệu ứng Jun-Lenxo.
Chiều sâu phân bố dòng điện ( chiều dày lớp nung nóng):
δ=5030*ρ/(μf).
Trong đó : ρ là điện trở suất, Ώ.cm.
μ là độ từ thấm, gaus/ơcstec.
f là tần số dòng điện.
3) Chọn tần số và thiết bị
Tần số quyết định chiều chiều dày lớp nung nóng do vậy quyết định chiều sâu lớp tôi cứng. Đối
với các chi tiết có lớp tôi day (4-5 mm) người ta dùng máy phát điện tần số cao với tần số từ
2500 đến 8000 Hz, công suất lớn hơn100kW. Với chi tiết nhỏ cần lớp tôi mỏng (1-2 mm) người
ta dùng điện có tần số cao 66.000 đến 250.000 Hz có công suất khoản 50-60kW.
Thực tế Việt Nam thường dùng thiết bị phát dòng cao tần . Với các chi tiết lớn cần chiều sâu tôi
dày thì tăng thời gian dữ nhiệt tương ứng.
4) Cấu tạo vòng cảm ứng: Vòng cảm ứng làm bằng ống đồng có cấu tạo phù hợp với bề mặt chi
tiết cần tôi, bên trong có nước làm nguội, khoản cách giữa vòng cảm với bề mặt chi tiết 1.5-5
mm khe hở càng nhỏ càng đỡ tốn công suất nung nóng.
5) Các phương pháp tôi cảm ứng

Nung toàn bộ và làm nguội toàn bộ chi tiết cần tôi nếu công suất của lò cho phép. Chỉ áp dụng
cho chi tiết nhỏ không áp dụng chi tiết lớn.
Nung liên tục và làm nguội liên tục áp dụng được chi tiết có chiều dài lớn. Vòng cảm ứng có cấu
tạo đủ nung nóng phần nhỏ diện tích của vật tôi, đi kề vòng cảm ứng là vòng phun nước làm
nguội, thiết bị này chuyển động trên suốt chiều dài chi tiêt và tôi hoàn toàn bề mặt của nó.
6) Cơ tính của vật liệu sau khi tôi bằng cảm điện từ.
Nhiệt độ chuyển biến pha từ Ac1, Ac3 nâng cao hơn do vậy nhiệt độ tôi phải lấy cao hơn so với tôi
thể tích thông thường là 1000-2000oC.
Độ quá nhiệt cao nên tốc độ chuyển biến pha khi nung rất nhanh, thời gian chuyển ngắn hạt nhỏ
mịn nên sau khi tôi hạt Mactenxit nhỏ mịn.
Sau khi tôi cảm ứng tiến hành ram thấp, bề mặt thép có độ cứng từ 50 đến 58 HRC chống mài
mon khá tốt. Trong lõi có độ cứng 30 đến 40 HRC có giới hạn chảy và dai cao.


Sau khi tôi cảm ứng thì bề mặt suất hiện ứng suất nén dư 800MPa.
7) Ưu nhược điểm.
Ưu điểm:
Có năng suất cao vì nung nhanh và chỉ nung một lớp mỏng ở bề mặt chi tiết.
Chất lượng rất tốt: độ cứng tôi bề mặt cao hơn tôi thể tích 1 đến 2 HRC, ít bị oxy hóa và thoát
cacbon, ít bị biến dạng hơn
Dể tự động hóa và điều kiện lao động tốt hơn.
Nhược điểm:
Chi phí chế tạo vòng cảm ứng cao.
Không phù hợp với sản xuất đơn chiếc.
Khó chế tạo vòng cảm ứng khi chi tiết tôi có hình dạng phức tạp.
8) Ứng dụng trong thực tế và cho ví dụ:
Do vật liệu chịu được ma sát mài mòn, vừa chịu tải trọng tĩnh, va đập cao rất thích hợp đối với
bánh răng , hoặc chốt trục khuỷu, dùng tôi các dụng cụ cơ khí chịu được mài mòn cao như mũi
khoan, dũa.v.v.v.
Tôi những bộ phận máy với những chi tiết nhỏ, độ dày lớp tôi trên bề mặt vật liệu 1.2mm. đường

kính vật liệu nhỏ, tôi luyện những dây có đường kính nhỏ, tôi luyện mặt trong của những lỗ
khoan, lỗ doa.
Những thành phần kim loại trong vật liệu như: Sắt/đồng, nhôm, thép hàn, thành phần than
cacbua,..
Tôi luyện những răng cưa của lưỡi của hợp kim cứng,Những phụ kiện trong lĩnh vực chế tạo
kínhNhững dụng cụ chế tác kim hoàn, đồng hồ,... Công nghiệp điện từ (dây có độ dày rất nhỏ,
những tiếp điểm nhỏ và những phụ kiện Hàn dao.
Câu 23:Hóa nhiệt luyện là gì? So sánh ưu nhược điểm của hai phương pháp thấm cacbon ở thể
rắn và ở thể khí?
Trả lời:
Hóa nhiệt luyện là phương pháp hóa bền bề mặt có hiệu quả hơn tôi cảm ứng song có năng suất
thấp hơn, được dùng rộng rãi trong sản xuất
Định nghĩa: Khác với nhiệt luyện làm biến đổi tổ chức và tính chất, không làm thay đổi thành
phần hóa học, hóa nhiệt luyện là phương pháp nhiệt làm bão hòa (khuếch tán) vào bề mặt của
thép một hay nhiều nguyên tố để làm thay đổi thành phần hóa học do đó làm biến đổi tổ chức và
tính chất của lớp bề mặt theo mục đích đã định.
So sánh ưu nhược điểm của hai phương pháp thấm cacbon ở thể rắn và ở thể khí:
Giống nhau:Điều tôi thép thông qua pha khí
Khác nhau:
thấm cacbon ở thể rắn
thấm cacbon ở thể khí
Chất thấm này chủ yếu là than gỗ (hay mùn
cưa) -80 - 95% và lượng nhỏ các muối
cacbônat (Na2CO3, BaCO3...)
Khí CO phải hơn 95%
Trải qua nhiều quá trình

dùng trực tiếp các khí thấm như CO hoặc CH4
để thấm
CO hoặc CH4 trong hỗn hợp chỉ cần 3-5%

Đơn giản nhanh chóng chỉ qua quá trình


Than gỗ (mùn cưa) cháy trong điều
kiện thiếu oxy sẽ tạo nên ôxyt cacbon:
2C + O2 --> 2CO
Khí CO khi gặp bề mặt thép lại bị phân
tích
2CO --> CO2 + Cnguyên tử
Cacbon nguyên tử vừa mới tạo thành bị
hấp thụ và khuếch tán vào thép ở dạng dung
dịch rắn Austenit với nông độ cacbon cao dần:
Cnguyên tử + Fe --> Fe (C)0,1-->0,8÷1,2%C
Các muối bị phân hóa và xúc tác như
sau:
BaCO3 --> BaO + CO2
CO2 + Cthan --> 2CO
bề mặt thép
2CO -------------> CO2 + Cng. tử
Thời gian dài (do tốn công và nhiệt nung nóng
cả hộp than),.
Nồng độ Cacbon ở bề mặt thường đạt tới 1,21,3%C (ứng với giới hạn bão hòa, đường SE ở
900oC), có lưới Cacbit (Xêmentit II) làm xấu
chất lượng.
Điều kiện lao động xấu (bụi than), khó cơ khí
hóa.

CH4---------> 2H2 + Cng. tử
Năng suất cao, thời gian thấm tương đối ngắn.
Chất lượng tốt, bảo đảm nồng độ C qui định

trong lớp thấm.
Dễ cơ khí hóa, điều kiện lao động tốt.

Câu 24: Trình bày hiểu biết về cơ – nhiệt luyện thép? Các phương pháp cơ – nhiệt luyện và ứng
dụng trong thực tế, cho ví dụ?
Trả lời:
a/ Bản chất:
Cơ nhiệt luyện là quá trình tiến hành hai cơ chế hóa bền cùng một lúc: biến dạng
dẻo Austenit rồi tôi ngay tiếp theo trong một quá trình công nghệ duy nhất. Kết quả là được
Mactenxit nhỏ mịn với độ xô lệch mạng cao, nhờ đó đạt được sự kết hợp rất cao giữa độ bền, độ
dẻo và độ dai mà chưa có phương pháp hóa bền nào sánh kịp. Sau cơ nhiệt luyện, thép được ram
thấp ở 100-200oC.
So với nhiệt luyện tôi + ram thấp, cơ nhiệt luyện cho độ bền cao hơn 200-500 N/mm2
(khoảng 10-20%) còn độ dẻo,dai -50-100%(tức gấp rưỡi - đôi).
Theo nhiệt độ tiến hành biến dạng dẻo và tôi chia ra loại nhiệt độ cao và thấp.
b/ Cơ nhiệt luyện nhiệt độ cao:
Biến dạng dẻo thép ở nhiệt độ cao hơn AC3 rồi tôi ngay tiếp theo để cho sự kết
tinh lại Austenit không kịp xảy ra tuy không tránh được hoàn toàn.
* Đặc điểm:
Có thể áp dụng cho mọi thép kể cả thép Cacbon.


- Dễ tiến hành vì ở nhiệt độ cao Austenit dẻo và ổn định, không cân lực ép lớn vì chỉ cần
độ biến dạng  » 20-30%.
Hình 36: Quá trình cơ nhiệt luyện.
- Độ bền khá cao(tuy không tránh khỏi kết tinh lại bộ phận), độ dẻo, độ dai cao b=22002400N/mm2, =6-8%, ak=300KJ/m2.
c/ Cơ nhiệt luyện nhiệt độ thấp:
Sau khi Austenit hóa ở trên AC3, làm nguội thép xuống 400-600oC là vùng
Austenit quá nguội có tính ổn định tương đối cao và thấp hơn nhiệt độ kết tinh lại, rồi biến dạng
dẻo và tôi ngay.

- Chỉ áp dụng được cho thép hợp kim là loại có tính ổn định của Austenit quá nguội rất
cao.
- Khó tiến hành hơn vì đòi hỏi độ biến dạng lớn(=50-90%) mà ở nhiệt độ thấp(400o
600 C) Austenit kém dẻo do vây phải cần máy cán lớn, yêu cầu cần phôi thép phải có tiết diện
nhỏ để kịp nguội nhanh đến 400-600oC.
- Đạt được độ bền rất cao do không thể xảy ra kết tinh lại bộ phận, song độ dẻo, độ dai
thấp hơn: b=2600-2800N/mm2: =3%; ak=200KJ/m2.
Đáng chú ý là cơ tính cao của cơ nhiệt luyện vẫn còn giữ lại (di truyền) được khi tôi tiếp
theo.
Câu 25. Trình bày các khuyết tật xảy ra khi nhiệt luyện thép, nguyên nhân và cách khắc phục?
Trả lời:
1. Biến dạng và nứt
a, Nguyên nhân
- Nguyên nhân: do ứng suất sinh ra khi làm nguội làm thép bị biến dạng, cong vênh, nứt.
b, Khắc phục
- Nung nóng và làm nguội với tốc độ hợp lý.
- Nung nóng và làm nguội các trục dài: khi nung treo thẳng đứng để tránh cong, khi làm nguội
phải nhúng thẳng đứng, phần dày xuống nước.
- Nên dùng tôi phân cấp, hạ nhiệt trước khi tôi, các chi tiết mỏng phải tôi trong khuôn ép;
- Các chi tiết bị biến dạng có thể đem nắn, ép nóng hoặc nguội.
2. Ôxy hoá và thoát cacbon
a, Nguyên nhân
- Do trong môi trường nung có chứa các thành phần gây ôxy hoá Fe và C như: O2, CO2, hơi
nước,…
b, Khắc phục
- Phải để đủ lượng dư để hớt bỏ đi hoặc đem thấm cacbon.
3. Độ cứng không đạt
a, Độ cứng cao
- Nguyên nhân: khi ủ và thường hoá thép hợp kim, do tốc độ nguội quá lớn.
- Khắc phục: ủ lại

b, Độ cứng thấp
- Nguyên nhân:


+ Nhiệt độ tôi chưa đủ cao
+ Thời gian giữ nhiệt ngắn
+ Làm nguội không đủ nhanh.
- Khắc phục: thoát cacbon bề mặt.
4. Tính giòn cao
- Nguyên nhân: Do nhiệt độ tôi quá cao, hạt thép quá lớn.
- Khắc phục: đem thường hoá rồi đem tôi lại, tăng biến dạng.
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 26 : Có mấy phương pháp đo độ cứng ? Trình bày các phương pháp đo độ cứng đó?
trả lời:
 Các phương pháp đo độ cứng:
Phương pháp đâm.
Phương pháp nảy lên.
Phương pháp đo độ xước.
Phương pháp đo độ cứng thông dụng theo phương pháp đâm. Gồm những phương pháp sau:
 Phương pháp đo độ cứng Brinell
Nguyên lý của phương pháp là một ấn một viên bi bằng thép đã tôi cứng, lên bề mặt mẫu, dưới
tác dụng của tải trọng, trên bề mặt mẫu có vết lõm hình chỏm cầu. Nếu gọi tải trọng tác động là
P(N), diện tích vết lõm là S(mm2), thì số đo Brinell được tính bằng biểu thức:
HB = 0.1P/S (N / mm2)
Điều kiện đo độ cứng Brinell:
- Chiều dày mẫu thí nghiệm không nhỏ hơn 10 lần chiều sâu của vết lõm, xác định theo công
thức:
t ≥ (10.P) / (π.D.HB)
(mm)
t - chiều dài mẫu thử (mm)

P - tải trọng tác dụng (kg)D - đường kính viên bi (mm)
HB - độ cứng dự đoán.
Bề mặt mẫu thử phải sạch, phẳng, không có khuyến tật. Nếu bề mặt là cong, phải gia coongcho
vị trid cần đo thành mặt phẳng. Chiều rộng, dài của vùng cần đo phải lớn hơn 2D. Khoảng cách
giữa 2 vết đo cũng phải lớn hơn 2D.
Chỉ cho phép đo các vật liệu có độ cứng nhỏ hơn 450 HB để tránh biến dạng cho viên bi. Lúc
này độ cứng của viên bi theo thang Vicker không nhỏ hơn 850 HV.
Thời gian tác động tải trọng cũng có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo.
 Phương pháp đo độ cứng Rockwell.
Phương pháp này được tiến hành bằng cách ấn mũi đâm kim cương (hoặc hợp kim cứng) hình
côn, có góc ở đỉnh là 120o, hoặc viên bi thép, có đường kính 1/16” (1,588mm) lên bề mặt vật liệu.
Số đo độ cứng Rockwell được xác định bằng hiệu số chiều sâu, khi tác dụng tải trọng sơ bộ 4.2).
Po = 100N và tải trọng chính P1.
Người ta qui ước khi mũi đâm xuống 0,002 mm thì độ cứng giảm đi một đơn vị.
Vì giá trị h này có theer đo được trực tiếp, nên người ta dùng dùng đồng hồ so, chia vạch theo
các thang qui ước, ta dễ dàng đọc được ngay sau khi bỏ tải trọng.


Tuỳ theo dạng mũi đâm và tải trọng, độ cứng Rơckell chia làm 3 thang:
Độ cứng Rockwell C - mũi kim cương, tải trọng 1500N-HRC.
Độ cứng Rockwell A - mũi kim cương, tải trọng 600N-HRA.
Độ cứng Rockwell B - mũi bi φ1,588mm, tải trọng 1000N-HRB giá trị độ cứng đ ược tính theo
công thức:
HR = k – (h / 0,002)
k - hằng số, khi dùng mũi bi k =130; mũi kim cương k=100.
h - chiều sâu vết lõm do tải trọng chính tác dụng (mm).
Khoảng cách giữa hai vết đo, hoặc giữa vết đo với cạnh mẫu không nhỏ hơn 1,5 mm khi dùng
mũi kim cương và 4mm khi dùng bi. Mỗi mẫu đo 3 lần, không kể lần đầu, rồi lấy trung bình
cộng.
Phương pháp đo Rockwell cho phép đo các mẫu có độ cứng cao hơn 450 HB, hoặc các mẫu

mỏng, nhỏ hơn 1,2mm. Nó cho phép thay đổi tải trọng trong một phạm vi rộng mà vẫn không
làm thay đổi giá trị đo được của độ cứng, vì nó bảo đảm qui luật đồng dạng của mũi đâm. Ngoài
ra, thời gian đo lại rất nhanh (từ 6 – 10 giây).
Trong p2 đo Rockwell cần chú ý các yếu tố gây kết quả đo sai như:
Giá trị của các vạch chia không tương ứng với sự dịch chuyển của mũi kim đâm.
Hình dạng mũi đâm không đúng, mũi bị tù ra > 1200 .
Do người sử dụng chưa thành thạo.
 P2 đo độ cứng Vicker
P2 Vicker về nguyên lí đo giống như Brinell nhưng thay mũi bi bằng mũi kim cương, hình tháp,
có góc giữa 2 mặt bên là 1360.
Tải trọng sử dụng P= 50÷1500N, phụ thuộc chiều dày mẫu đo. Đo theo p2 Vicker có thể áp dụng
cho chi tiết rất cứng hoặc rất mềm, và số đo độ cứng không phụ thuộc tải trọng.
Gọi tải trọng là P, diện tích bề mặt trên vết lõm là S, ta có:
HV= P/S
P: có thể đo bằng N (hay kG)
S: mm2.
Để thuận tiện, ngưòi ta có thể tính S thông qua đường chéo d và α = 1360.
HV= P/S = 2Psin(α/2) / d2 = 1,854P/d2.
Đường chéo d được đo bằng kính hiển vi máy, người ta cũng lập sẵn các bảng gía trị Vicker vơi
P và d tương ứng.
Phương pháp đo Vicker thường dùng đo độ cứng các vật mỏng, các lớp thấm…
Không dài như vậy đâu, cần có hình vẽ
Câu 27: Thép xây dựng là gì? Đặc điểm chung và phân loại? Trình bày một vài nhóm thép xây
dựng và cho ví dụ về ứng dụng của nó trong thực tế ?
Trả lơi câu hỏi số 27 môn vật liệu:
_ Thép xây dựng là loại thép cacbon cán nóng chất lượng thường. là loại thép mềm, dẻo, dễ hàn.
_Đặc điểm chung :
+Về cơ tính : Đủ độ bền, độ dẻo,độ dai.
+về tính công nghệ : tính hàn tốt, dê uốn, dể cắt.

+ thành phần hóa học: hàm lượng cacbon C≤ 0.22%, và các thành phần nguyên tố hóa hoc
khác.
_Phân loại:
+ Theo thành phần hóa học và độ bền có 2 loại: Cacbon thông dụng và thép hợp kim thấp độ
bền cao.
+ Theo công dụng: thép công dụng chung , thép công dụng riêng..
_ Các nhóm thép như:
+ nhóm thép thông dụng: độ bền binh thường, rẻ, đa dạng các bán thành phần cán nóng (ống,
thanh, tấm, sợi, dây….).
Vi du: Thép CT38
Thành phần hóa học: %C 0.14-0.22, %Si 0.12-0.30, %Mn 0.4-0.65, %P ≤0.04, %S
≤0.045. Được dung phổ biến, dùng cho các kết cấu không đòi hỏi độ bền cao, có tinh hàn tốt.
Như dùng trong các xà ngang, ống, tấm che,cột…
Thép CT51
Thành phần hóa học: %C 0.28 - 0.37, %Si 0.15 - 0.35, %Mn 0.50 - 0.80, %P ≤0.04, %S ≤0.045.
Dùng trong kết cấu chiệu lực cao,nhưng tính hàn kém.
Dùng làm lưỡi cày, dụng cụ gia công gỗ bằng tay, bánh lồng…
Thép dùng trong đống tàu :theo tiêu chuẩn của Nga : Thép CT4, CT5…
+ nhóm thép hợp kim thấp độ bền cao.Có độ bền cao,nhưng tinh hàn kém, dể bị phá hủy giòn ở
nhiệt độ thấp.
Vi dụ: Theo TCVN co như: 14Mn, 09Mn2..
Theo tiêu chuẩn JIS của nhât như: SPA-H (dạng tấm cáng nóng) , SPA-C (tấm can
nguội)..
Thường đươc dùng trong làm đường ống, cầu.
+ Thép làm cốt bêtông có khả năng chịu kéo,uốn và tải trọng động cho cấu kiện.
Ví dụ: Theo TCVN có 4 cấp: C I, C II, C III, C IV.
C I thép tròn trơn như: CT38, cấp C II thép có đốt như: CT51, cấp C III , C IV như
35MnSi, 18Mn2Si..
+ Các loại thép khác:

Ví dụ như: Đây thép, đương ray xe lửa …
Dài quá....
Câu 28: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết tôn lợp ghi ký hiệu vật liệu: CT38. Trình bày hiểu
biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của các quốc
gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời:
Tiêu chuẩn VN (1765-1975) thép cabon thường loại A là loại thép chỉ qui dịnh cơ tính kí hiệu
CT con số đi kèm chỉ độ bền giới hạn: CT38 có độ bền tối thiểu 380N/mm2.
Độ bền lớn nhất : 490N/mm2 ; C%=0.14-0.22 ; Mn%=0.3=0.65 ; S%<= 0.05 ; P%<= 0.04;
Thường dùng ở dạng cán mỏng (tấm, cây, thanh, thép hình) chủ yếu trong xây dựng.
TCVN:CT38
TC Nga:CT3
Chưa đủ nội dung...


Câu 29: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết đường ống ghi ký hiệu vật liệu: 09Mn2. Trình bày
hiểu biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của các
quốc gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời:
Đây là thép xây dựng thuộc loại thép hợp kim thấp có độ bền cao.
Cơ tính: có độ bền cao hơn (σ0,2 > 300÷320 MPa) .
thép hợp kim thấp có độ bền cao được gọi như vậy vì nó chỉ chứa một lượng rất ít cacbon.
Hợp kim : ít làm hại tinh hàn như Mn, Si, Cr, Cu….
Nhược điểm của thép hợp kim có độ bền cao: tonhs hàn kém hơn, dễ bị phá hủy gion ở nhiệt độ
thấp.
09Mn2: đầu tiên là con số chỉ phần vạn của hàm lượng cacbon, tiếp theo là tên thành phần hợp
kim, con số đứng sau chỉ chữ số phần trăm của chat đứng trước nó.
Thành phần 09Mn2: 0,09%C , 2%Mn.
TCVN: 09Mn2
ΓOCT: 14Γ , 15XCHд

JIS: SH590P, SP 590S, SPA-H,SPA-C
ASTM: A441, A572, A618
Chưa đủ nội dung...

Câu 30: Thép chế tạo máy là gì? Những yêu cầu chung đối với thép chế tạo máy? Trình bày một
vài nhóm thép chế tạo máy và cho ví dụ về ứng dụng của nó trong thực tế?
trả lời:
thép chế tạo máy là thép được ứng dụng để gia công các chi tiết maý.
Các yêu cầu chung:
- Cơ tính: độ bền cao(giới hạn chảy), độ dai va đạp lớn, chịu mài mòn, giới hạn mỏi cao.
-Tính công nghệ : Dễ biến dạng nóng(rèn), dễ cắt gọt, có thể nhiệt luyện để tăng bền.
-Tính kinh tế: được sử dung rộng rãi, giá thành thấp.
-Thành phần hóa học: C và các hợp kim chính như: Cr, Mn, Si hợp kim phụ: Ti, Zr, Nb, Mo.....
Các mác thép: S45C, S55C, SK4, SK5, SKD 11, SKD 61, 40X.....
Ứng dụng: chế tạo bánh răng, trục động cơ, trục vít.....
Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 31: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết trục động cơ điện ghi ký hiệu vật liệu: C45. Trình
bày hiểu biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của
các quốc gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời: -C45 Là thép kết cấu có lượng cacbon trung bÌnh 0.45 % C
TCVN TOCT GB
UNS
AISI/SAE JIS
AFNOR DIN
BS
C45
45
45
G10450 1045

S45C
X45
C45
06A45


Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 32: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết trục hộp số ghi ký hiệu vật liệu: 12CrNi3A. Trình
bày hiểu biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của
các quốc gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời:
Thép thấm Cacbon
Thành phần hóa học: Cacbon: 0,09 ~ 0,16; Crom: 0,6 ~ 0,9; Niken: 2,75 ~ 3,15 Mangan : 0,3 ~
0,6
Ký hiệu tương đương
AISI
Pháp
Italia
(AFNOR)
(UNI)
304
Z 6 CN 18- X 5 CrNi 18
09
10

Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu33: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết trục hộp số ghi ký hiệu vật liệu: 40Cr. Trình bày hiểu

biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của các quốc
gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời: +.Thép 40cr là thép hợp kim hóa tốt được sử dụng rất phổ biến, dung để chế tạo các chi
tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập tương đối cao mà bề mặt có thể bị mài mòn như trục,bánh
răng….để có cơ tính cao nhất,thép phải qua nhiệt luyện hóa tốt(tôi +ram cao).
+nhiệt độ tôi:830-850
TCVN
12CrNi3A

ΓOCT
12XH9

GB
12CrNi3A

JIS
SUS309
SOS316

DIN
X5CrNi18
10

+nhiệt độ ram:250-350
+độ cứng :48-53HRC
+.Về thành phần hóa học của thép 40cr là: %C:0.36-0.44; %Cr:0.80-1.10; %Mn:<0.8; %Si:<0.4;
%Ni:0.3
+.Bảng các mác thép :
Tên thép TCVN ΓOCT JIS
GB

DIN
UNS(mĩ) AFNOR(pháp) BS
Thép
40Cr
40X
SCr440 40Cr
42C4
G51400
42C4
530A40
40Cr
Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế


Câu33: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết trục hộp số ghi ký hiệu vật liệu: 40Cr. Trình bày
hiểu biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của các
quốc gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời: +.Thép 40cr là thép hợp kim hóa tốt được sử dụng rất phổ biến, dung để chế tạo các chi
tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập tương đối cao mà bề mặt có thể bị mài mòn như trục,bánh
răng….để có cơ tính cao nhất,thép phải qua nhiệt luyện hóa tốt(tôi +ram cao).
+nhiệt độ tôi:830-850
+nhiệt độ ram:250-350
+độ cứng :48-53HRC
+.Về thành phần hóa học của thép 40cr là: %C:0.36-0.44; %Cr:0.80-1.10; %Mn:<0.8; %Si:<0.4;
%Ni:0.3
+.Bảng các mác thép :
Tên thép TCVN ΓOCT JIS
GB
DIN

UNS(mĩ) AFNOR(pháp) BS
Thép
40Cr
40X
SCr440 40Cr
42C4
G51400
42C4
530A40
40Cr
Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 34: đặt điểm , điều kiện làm việc và các yêu cầu cơ bản của thép đàn hồi. cho ví dụ, nêu đặt
điểm và ứng dụng của một vài mác thép dùng trong thực tế:
Trả lời :
Đặc điểm thép đàn hồi :
Đây là loại thép có thành phàn C nằm trong khoảng 0.5-0.7% sau tộ và ram trung bình có
giới hạn đàn hồi cao. Thép này chuyên dùng chế tạo các chi tiết đàn hồi: lò xo nhíp…nên được
gọi là thép đàn hồi.
Thành phần hóa học
Cacbon: khỏang thành phần cacbon hợp lý của loại thép này là 0.5-0.7%(thường gặp 0.550.65%)
Nguyên tố hợp kim: các nguyên tố Mn,Si cho cho vào thép đàn hồi với mục đích nâng cao
tính đàn hồi.Các nguyên tố khác như Cr, Ni, được cho vào vứi mục đích ổn định tính đàng hồi.
Điều kiện làm việc và yêu cầu đối với thép đàn hồi :
điều kiện làm việc: chịu tải trọng và va đạp cao không cho thép bị biến dạng dẻo
Yêu cầu đối với thép :
-Giới hạn đàn hồi cao: tỉ lệ ứng suất đàn hồ/ứng suất bền càn gần tiến tới 1càng tốt. thường là:
0.85-0.95
-Độ cứng khá cao: Thích hợp HRC 35-45 hay HB 350-450; độ dẻo, độ dai thấp để không bị

biến dạng trong quá trình làm việc xong không quá thấp dễ bị phá hủy dòn
-Giới hạn ỏi cao: để thích ứng với điều kiện tải trọng thay đổi theo chu kì.
Ví dụ về các mác thép đàn hồi trong thực tế :
Các mác thép cacbon bao gồm : C65, 70, 75, 80, 85, 65Mn, 70Mn (TCVN) được đặc trưng
bởi độ bền tích thoát không cao, đặc biệt khi nung nóng. Chúng không có lợi để làm việc ở nhiệt


độ trên 1000C. Do độ thấm tôi thấp nên các thép này được dùng các lò xo tiết diện không lớn
lắm.
Các thép lò xo, nhíp hợp kim thuộc về lớp peclít. Các nguyên tố hợp kim cơ bản trong chúng là
Si ( 1-3%), Mn (~1%). Trong các chi tiết có công dụng quan trong hơn thì thép được hợp kim
hóa them Cr (~1%) và Ni (<1,7%) các nguyên tố hợp kim yêu cầu phải có ảnh hưởng ít tới giới
hạn đàn hồi là tính chất chủ yếu của họ thép này. Quan trong hơn là hợp kim hóa để nâng cao độ
thấm tôi, độ bền tích thoát ứng suất và gới hạn mỏi. Do đó hợp kim được sử dụng cho những
phần tử đàn hồi kích thước lớn và đảm bảo cho chúng làm việc lâu hơn và độ tin cậy cao hơn.
Các mác thép Silic 50Si2, 60Si2, 70Si3A được dùng làm lò xo hay nhíp có chiều dày 18 mm.
Chúng có đặc điểm chống sự lớn lên của hạt khi tôi, nhưng lại có xu hướng dễ thoát cacbon khi
nung, đây là một dạng khuyết tật mặt rất nguy hiểm vì giảm độ bền mỏi. Mác thép Si-Mn
60SiMnA đã hạn chế được nhược điểm này và được dùng để chế tạo các lò xo có chiều dày nhỏ
hơn 14 mm.
Các mác thép 50CrVA, 50CrMnVA có nhiệt độ ram cao hơn dòng thép Si và Si-Mn khoảng
5200C, có khả năng chịu nhiệt cao hơn, độ dai cao hơn, ít nhạy cảm với nhát cắt. Chúng được
dùng làm nhíp các ôtô nhẹ, lò xo xupáp và các lò xo có công dụng quan trọng khác và nhiệt độ
làm việc khoảng 3000C.
Câu 35: Trình bày hiểu biết về thép ổ lăn (đặc điểm, điều kiện làm việc, các yêu cầu và phương
pháp nhiệt luyện với loại thép này)? Cho ví dụ và ứng dụng của một vài mác thép ổ lăn thường
dùng trong thực tế?
TRẢ LỜI: -đặc điểm: + thành phần hóa hoá học: 1%C + tôi + ram thấp.
+để tôi thấu cho đồng đều: Cr+= 0,5% đến 1,5% , đôi khi có Mn và Si (mỗi thứ 1%)
+để tránh điểm mềm và nâng cao độ bền mỏi tiếp xúc: giảm P,S,khí.

+các cacbit nhỏ mịn và phân bố đều.
-điều kiện làm việc: chịu mài mòn điểm, trọng lượng của trục gây ra.
-yêu cầu:
+độ cứng và tính chống mài mòn cao( HRC ≥ 64)
+cơ tính phải thật đồng nhất ( tức không có điểm mềm để tránh mài mòn điểm gây nên
Rỗ, phải tôi thấu)
+độ bền mỏi tiếp xúc cao.
-phương pháp nhiệt luyện:
+Ủ cầu hóa thép ổ lăn phải có tổ chức peclit hạt và cacbit dư nhỏ mịn với độ cứng HP (187 đến
205) để đảm bảo tính gia công cắt tốt.
+tôi + ram thấp ( tôi trong dầu 850҆◦c đến 860◦c ). Có thể gia công lạnh để khử austenit dư một
cách triệt để sau khi tôi,lúc đó có thể đạt tới HRC ≥ 65 với độ chống mài mòn cao nhất.cũng có
thể dùng thép thấp cacbon cho các ổ lăn.
**các mác thép ổ lăn thường dùng trong thực tế là:
TCVN: OL100Cr1,5 Là loại có 1,00%C , 1,5%Cr.
ɼOCT : IIIXxx,xx chỉ lượng Cr phần nghìn:IIIX6,IIIX9,IIIX15,IIIX15Cɼ.
AISI/SAE : 5195,50100,51100,52100 (P,S cực thấp).
JIS:SUJx, trong đó x la số thứ tự (1 đến 5).