BÀI TIỂU LUẬN THÉP KẾT CẤU MÔN VẬT LIỆU KĨ THUÂT

Trường đại học công nghiệp thực phẩm TP.HCM


Khoa cơ khí

Môn: Vật liệu cơ khí
Đề tài: Thép kết cấu
Giáo viên hướng dẫn:


Vấn đề hôm nay chúng ta sẽ
tìm hiểu là :

Thép kết cấu


Thép kết
cấu

Theo thành
phần cacbon

Thép thấm
cacbon
(0,1 - 0,25%)

Thép đàn hồi
(0,5 - 0,7%)

Theo nguyên
tố hợp kim

Thép hóa tốt
(0,3 - 0,5%)

Thép kết cấu
có công dụng
riêng

Thép ổ lăn

thép dễ cắt


Thép kết cấu
I. Khái niệm, đặc điểm của thép
kết cấu :
 Khái niệm thép kết cấu : là loại
thép dùng chủ yếu trong chế tạo
các chi tiết máy, chúng có chất
lượng cao và nhiều chủng loại


 Đặc điểm của thép kết cấu

Đặc điểm
thép kết
cấu

về tính
chất

về thành
phần
cacbon

về nguyên
tố hợp
kim


 Về tính chất thép kết cấu phải đạt
được hai yêu cầu cơ bản :
+ Có tính công nghệ tốt
+ Có cơ tính tổng hợp tốt
 Về thành phần cacbon : có hàm lượng
cacbon thấp và trung bình, nằm trong
giới hạn 0,10 ÷ 0,60%


 Về nguyên tố hợp kim : cho thêm các
nguyên tố hợp kim vào nhằm mục đích
nâng cao độ thấm tôi và cơ tính nên hàm
lượng nguyên tố hợp kim không cao
thường chỉ từ 1 ÷ 3%.


II. Phân loại thép kết cấu theo đăc điểm
nhiệt luyện chung :
Thép kết
cấu theo

đặc điểm
nhiệt luyện
chung

thép thấm cacbon
thép hóa tốt
thép đàn hồi


Kí hiệu thép kết cấu
Theo TCVN 1766-75 quy định cách kí
hiệu thép kết cấu như sau:
Kí hiệu : CXX
Trong đó :
+ C : Chỉ thép kết cấu
+ XX : Hàm lượng cacbon tính theo
phần vạn


VD: Thép C45

C45
Có nghĩa là: Thép kết cấu có hàm lượng
cacbon là 0,45%


a. Thép thấm cacbon: có độ dẻo, dai cao,
bề mặt có độ cứng cao, chịu mài mòn
(bánh răng, chốt, xích, đĩa ma sát ...)

Nhóm thép cacbon
Nhóm thép crôm
Thép
thấm cacbon

Nhóm thép crôm-niken
Nhóm thép
rôm-mangan-titan
(môlipđen)


- Đặc điềm thành phần hóa học:
+Hàm lượng cacbon thấp nằm trong
khoảng 0,10 ÷ 0,25%
+Thường bổ xung thêm các nguyên
tố tạo cacbit: Cr, Ni, Mn, Mo, V,
Ti...
- Đặc điểm cơ tính :
+ Độ cứng bề mặt: 59 ÷ 63 HRC
+ Độ cứng lõi : 30 ÷ 42 HRC
+ Độ bền kéo : 600 ÷ 1200 MPa
+ Độ dai va đập : 700 ÷ 1200 kJ/ ㎡


Bảng 6.8: Thành phần hóa học của một số mác thép thấm cacbon

Thành phần các nguyên tố %

Mác
thép

C

Cr

Ni

Mn

Nguyên tố
khác

C10
C20
15Cr
20Cr
15CrV
20CrNi
12CrNi 3A
12Cr2Ni4A
18Cr2Ni4MoA
18CrMnTi
25CrMnTi
30CrMnTi

0,07-0,14
0,17-0,24
0,12-0,18

0,17-0,23
0,12-0,18
0,17-0,23
0,09-0,16
0,09-0,15
0,14-0,20
0,17-0,23
0,22-0,29
0,24-0,32

< 0,25
< 0,25
0,70-1,00
0,70-1,00
0,80-1,10
0,45-0,75
0,60-0,90
1,25-1,65
1,35-1,65
1,00-1,30
1,00-1,30
1,00-1,30

< 0,25
< 0,25
1,00-1,40
2,75-3,15
3,25-3,65
4,00-4,40
-

0,35-0,65
0,35-0,65
0,40-0,70
0,50-0,80
0,40-0,70
0,40-0,70
0,30-0,60
0,30-0,60
0,25-0,55
0,80-1,10
0,80-1,10
0,80-1,10

0,06-0,12V
0,3-0,4Mo
0,03-0,09Ti
0,03-0,09Ti
0,03-0,09Ti


Nhóm thép cacbon: gồm các mác C10,
C15, C20, C25 và đôi khi cả CT38.
Thường được dùng làm các chi tiết
mỏng, hình dạng đơn giản, có yêu cầu
chống mài mòn ở bề mặt mà không yêu
cầu cao về độ bền.
- Cơ tính sau khi thấm cacbon, tôi và
ram thấp của nhóm thép này: σb = 500 ÷
600MPa, σ0,2 = 300 ÷ 400MPa, δ = 15 ÷

20%, độ cứng bề mặt ≥ 60HRC


- Các chi tiết chống mài mòn ở bề mặt mà
không yêu cầu cao về độ bền



Nhóm thép crôm: Gồm các mác 15Cr,
20Cr, 15CrV. Chúng được làm các chi
tiết nhỏ có đường kính dưới 30mm yêu
cầu chống mài mòn bề mặt cao, chịu tải
trung bình.
- Cơ tính sau khi thấm cacbon, tôi và
ram thấp: σb = 700 ÷ 800MPa, σ0,2 =
500 ÷ 600MPa, δ = 10 ÷ 12%, độ cứng bề
mặt ≥ 60HRC


- Đây là hình ảnh chốt piston và trục cam
ô tô



Nhóm thép crôm-niken : Gồm các mác
20CrNi, 12CrNi3A, 12Cr2Ni4A,
18Cr2Ni4WA, 18Cr2Ni4MoA.
- Cơ tính sau khi thấm cacbon, tôi và
ram thấp σb = 1000 ÷ 1200MPa, σ0,2 =
700 ÷ 950MPa, δ = 10 ÷ 12%, độ cứng bề

mặt
> 60HRC


- Trục động cơ máy bay và tàu biển


Nhóm thép crôm-mangan-titan (hoặc
molipđen) bao gồm mác 18CrMnTi,
25CrMnTi, 30CrMnTi, 25CrMnMo.
- Sau khi thấm cacbon, tôi và ram thấp,
cơ tính của thép này như sau :σb = 1150
÷ 1500MPa, σ0,2 = 900 ÷ 1300MPa, δ = 9
÷ 11%


- Bánh răng cầu số và bánh răng trục sau