Báo cáo thí nghiệm Vật liệu học và Xử lý Trường ĐH Bách Khoa FULL HD

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÍ

SVTH
:Hồ Duy Anh
MSSV
:1610043
GV LÝ THUYẾT
:Nguyễn Hải Đăng
NHÓM HỌC LÝ
:L01-B
THUYẾT
NHÓM THỰC HÀNH
:L02

TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2018


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ

BÀI BÁO CÁO
ĐO ĐỘ CỨNG KIM LOẠI

SVTH
MSSV
GV LÝ THUYẾT
NHÓM HỌC LÝ
THUYẾT

:Hồ Duy Anh
:1610043
:Nguyễn Hải Đăng
: L01-B

NGÀY THỰC HÀNH

: Buổi chiều ngày 6
tháng 4

NHÓM THỰC HÀNH

: L02

TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2018

SV:

2


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

BÀI 1. ĐO ĐỘ CỨNG KIM LOẠI

1. MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM
-Nắm vững nguyên lí đo độ cứng theo các phương pháp
Brinell, Rockwell và Vicker.
-Làm quen và biết cách sử dụng các máy đo độ cứng thông
dụng
2. TÓM TẮT LÝ THUYẾT (Viết ngắn gọn không quá 2 trang
word)
2.1 Đặc điểm và các phương pháp đo độ cứng
-Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ của kim
loại, dưới tác dụng của tải trọng thông qua mũi đâm.
-Độ cứng là một đặc trưng cơ tính quan trọng của vật liệu. Nó
có thể dễ dàng đo được thông qua các thiết bị đo mà không
cần phải phá hủy mẫu
Tùy theo tác dụng của mũi đâm lên bề mặt mẫu, mà người ta
chia ra làm nhiều phương pháp đo độ cứng khác nhau:
- Phương pháp đâm: dùng 1 tải trọng xác định đặt lên mũi
đâm (hình côn, hình tháp, hình cầu..) có độ cứng rất cao (kim
cương, hợp kim cứng, thép tôi..) để mũi đâm tác dụng lên bề
mặt mẫu, gây ra biến dạng tại vị trí đâm. Sau đó, căn cứ cào
diện tích hoặc chiều sâu vết lõm ứng với tải trọng tác dụng
mà tính ra số đo của độ cứng. Phương pháp này được dùng
phổ biến nhất.
- Phương pháp nảy lại: dùng để đo độ biến dạng đàn hồi bằng
cách thả viên bi từ độ cao xác định lên bề mặt vật liệu. Sau
đó, căn cứ vào chiều cao trước và sau khi thả bi mà tính ra số
đo độ cứng.
- Phương pháp đo độ xước: là phương pháp đo khả năng
chống lại phá hoại bề mặt của vật liệu. Nội dung của phương
pháp này là vừa ấn mũi kim cương lên bề mặt mẫu, vừa kéo
cho mũi kim cương chuyển động với tốc độ xác định, để tạo

thành vết xước. Căn cứ vào lực ấn, chiều sâu, chiều rộng vết
xước mà tính ra số đo độ cứng.
SV:

3


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

Dưới đây giới thiệu các phương pháp đo độ cứng thông dụng
theo phương pháp đâm:
-Phương pháp Brinell:
+Nguyên lý của phương pháp này là ấn một viên bi bằng
thép đã được 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   0,1(N / mm2 )
+Điều kiện để đo độ cứng Brinell:
- Chiều dày mẫu thí nghiệm không được nhỏ hơn 10 lần chiều
sâu vết lõm,.
- Bề mặt mẫu thử phải sạch, phẳng, không có khuyết tật. Nếu
bề mặt cong phải gia công cho vị trí cầnđo thành mặt phẳng.
Chiều rộng, dài của vùng cần đo phải lớn hơn 2D. Khoảng
cách giữa hai vết đo cũng phải lớn hơn 2D.
- Chỉ cho phép đo các vật liệu có độ cứng nhỏ hơn 450HB để
tránh biến dạng cho viên bi. Lúc này độ cứng viên bi theo
thang Vicker không được bé hơn 850HV.
- Thời gian tác động tải trọng cũng có ảnh hưởng đáng kể đến
kết quả đo. Thông thường thời gian này có thể tra trong các

bảng (xem bảng 1.)
-Phương pháp Rockwell:
+Tùy theo dạng mũi đâm và tải trọng ta chia ra các thang
sau đây:
- 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 ∅1,588mm, tải trọng 1000N –
HRB
+Phương pháp đo Rockwell cho phép đo các mẫu có độ cứng cao hơn
450HB, hoặc các mẫu mỏng, nhỏ hơn1,2mm. Nó cho phép thay đổi tải trọng
trong một pham 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. Ngoàira thời gian đo
rất nhanh (từ 6 – 10 giây).
-Phương pháp Vicker:

SV:

4


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

+Phương pháp Vicker về nguyên lý đo giống như phương
pháp Brinell, nhưng thay mũi bi bằng mũi kim cương hình
tháp, có góc giữa hai mặt bên là 1360. Tải trọng sử dụng P =
50 ÷ 1500N, phụ thuộc vào chiều dày mẫu đo. Đo theo
phương pháp Vicker có thể áp dụng cho các chi tiết rất cứng
hoặc mềm, và số đo độ cứng không phụ thuộc vào tải trọng
+Phương pháp đo Vicker thường dùng đo độ cứng các vật mỏng, các lớp
thấm…

+ Công thức: HV 
3. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
Nhận phôi và chuẩn bị.
- Tiến hành mài nhẵn mặt cần đo độ cứng và mài sơ mặt
còn lại.
Thực hành trên máy đo
- Tiến hành đo HRA trên máy đo (số 1) 3 lần và lấy giá trị
trung bình.
- Lấy giá trị trung bình so sánh với 60. Nếu:
HRA > 60  thì tạm gọi là vật cứng, sau đó tiến hành đo
HRC 3 lần và chuyển qua đo HV 3 lần.
HRA < 60  thì tạm gọi là vật mềm, sau đó tiến hành đo
HRB 3 lần và chuyển
qua đo HB 3 lần.
- Lấy giá trị HRA trung bình làm chuẩn, tra bảng để có giá trị
HV lý thuyết hoặc HB lý thuyết.
-Tính toán giá trị của HV hoặc HB theo công thức trên lý
thuyết dựa vào giá trị đường kính vừa đo được.
- So sánh giữa giá trị đo và giá trị lý thuyết sai lệch bao nhiêu
và nêu lý do sai lệch trong bài báo cáo.
4. SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC
Phương pháp đo của nhóm là HRC, HV ( giá trị trung bình của
HRA >60)

SV:

5


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

BẢNG 1. SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC
LẦN 1

LẦN 2

LẦN 3

64

65,5

66

TRUNG
BÌNH
64,8

30,5

30

31

30,5

LỖ 1

LỖ 2

LỖ 3

918

902

921

913,67

D2
926
5. XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO

898

926

916,67

HRA

HV

HRC
ĐƯỜNG
CHÉO
D1

Kích thước thực tế đo được bằng kính hiển vi ( với sai số là

0,86):
-Lỗ 1 .......................................................................................
-Lỗ 2 .......................................................................................
-Lỗ 3 .......................................................................................
Tải trọng P trong máy đo độ cứng HV:
Tra bảng: (Có minh chứng - ảnh chụp bảng tra)

SV:

6


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

SV:

7


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

Tức là :
HV
300
290

HRC
29,8
28,4

HA
65,2
64,6

Từ đó

Tính toán HRC
Tính phần trăm sai số giữa thực tế và lý thuyết:
Ta có :
Sai số giữa thực tế và lý thuyết :

Tính toán HV


Tính phần trăm sai số giữa thực tế và lý thuyết:
Ta có :
Sai số giữa thực tế và lý thuyết :
6. NHẬN XÉT – RÚT RA KẾT LUẬN
-Giữa giá trị độ cứng theo tính toán đo được và giá trị độ cứng
trên lý thuyết ..........................................................................
có sự khác nhau (mặc dù sai số trong khoảng cho phép). Bởi
vì một trong những nguyên nhân sau:
SV:

8


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

+Sai số của dụng cụ đo (sai số của máy đo độ cứng, kính

hiển vi...)
+Thao tác chưa đúng của sinh viên trong quá trình thực hành
(cách đọc giá trị độ cứng chưa đúng, đọc sai giá trị, đo độ
cứng trên các điểm cách xa nhau, đo độ cứng trên các điểm
cũ đã được xác định từ các lớp khác, di chuyển cần lực trong
máy đo độ cứng HV, HB một cách nhanh chóng gây nên sai sô
lớn,..)
+ Bề mặt phôi không được phẳng hoàn toàn, phôi chưa được
kẹp cứng,......

SV:

9


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ

BÀI BÁO CÁO
XEM CẤU TRÚC TẾ VI

SVTH
MSSV
GV LÝ THUYẾT
NHÓM HỌC LÝ
THUYẾT
NGÀY THỰC HÀNH

NHÓM THỰC HÀNH

:Hồ Duy Anh
:1610043
:Nguyễn Hải Đăng
:L01-B
: Buổi Chiều 20 tháng 4
: L02

TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2018

SV:

10


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

BÀI 2. XEM CẤU TRÚC TẾ VI
7. MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM
- Phương pháp làm mẫu để nghiên cứu tổ chức tế vi gồm các khâu:
chọn mẫu, cắt mẫu, mài, đánh bóng và tẩm thực.
- Tầm quan trọng của công tác chuẩn bị mẫu và ảnh hưởng của nó đến
kết quả nghiên cứu.
- Làm quen với những vật liệu và thiết bị cần thiết cho công việc làm
mẫu.
8. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
a. Chọn và cắt mẫu:
-Tùy theo nhiệm vụ nghiên cứu và thí nghiệm mà chúng ta chọn
mẫu. Yêu cầu mẫu phải đặc trưng cho vật cần nghiên cứu.

-Khi cắt mẫu, có thể dùng các máy cắt kim loại như tiện, phay…
hoặc cưa máy, cưa tay… Các mẫu quá cứng, có thể dùng đá mài để
cắt.
-Mẫu có dạng hình trụ với kích thước Ф 10 ÷ 15mm, chiều cao h=
15 ÷20mm, hoặc hình hộp có kích thước 10x10x10mm và
15x15x15mm.
b. Mài thô
-Mẫu sau khi cắt được màithô trên đá mài hoặc giấy nhám từ thô
đến mịn. Các giấynhám thường được đánh số từ nhỏ đến lớn. Số
càng lớn thì độ hạt của giấy càng mịn.
-Khi mài tiến hành theo 1 chiều. Yêu cầu là tạo trên bề mặt tương
đối phẳng, có các vết xước song song và đều nhau. Sau đó, ta quay
mẫu đi 900 và mài tiếp, cho đến khi tạo ra bề mặt phẳng mới, hệ
xước mới xóa hết các vết của hệ xước cũ. Mỗi loại giấy nhám, ta
mài nhu thế 3-5 lần, và lặp lại ở các số giấy nhám mịn hơn, cứ như
vậy, cho đến tờ giấy nhám mịn nhất.
c. Đánh bóng
-Để đánh bóng mẫu, người ta tiến hành trên máy đánh bóng. Cũng
tương tự như ở máy mài thô, thay vì dán tờ giấy nhám lên đĩa, người
ta gắn một miếng dạ hay nỉ lên trên, khi đánh bóng, người ta phải
cho dung dịch mài nhỏ liên tục lên miếng nỉ. Với các vật liệu mềm
như kim loại màu, nên dùng các loại dung dịch mịn. Để tránh bị oxy
hóa khi đánh bóng, người ta pha vào dung dịch các chất thụ động
hóa như NaNO2, KNO2.
SV:

11


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

-Đánh bóng kéo dài cho dến khi bề mặt không còn vết xước nào.
Không nên đánh bóng quá lâu, dễ làm tróc các pha quá cứng hoặc
quá mềm. Sau khi đánh bóng, đem rửa sạch và sấy khô. Nếu quan
sát trên kính hiển vi thấy vẫn còn nhiều vết xước, thì phải đánh bóng
lại.
-Muốn nghiên cứu nền kim loại, phải tẩm mực mẫu. Tẩm thực là
quá trình ăn mòn bề mặt mẫu bằng các dung dịch hóa học thích hợp,
gọi là dung dịch tẩm thực. Khi tẩm thực, biên giới các pha, các vùng
tổ chức sẽ bị ăn mòn, nhưng với những tốc độ khác nhau. Sau khi
tẩm thực bề mặt mẫu sẽ lồi, lõm tương ứng với cácpha và tổ chức.
Do đó, có thể nhận biết được hình dáng, kích thước và sự phân bố
của các pha
d. Tẩm thực
-Khi tẩm thực, có thể nhúng bề mặt mẫu vào dung dịch, hoặc lấy
que tre, đục thủy tinh có quấn bông ở đầu rồi nhúng vào dung dịch
tẩm thực và bôi đều lên bề mặt mẫu. Thời gian tẩm thực tùy thuộc
vào tổ chức và trạng thái của vật liệu, có thể từ vài giây cho đến vài
giờ. Cũng có thể tẩm thực dựa vào kinh nghiệm. Sau khi bôi dung
dịch tẩm thực, bề mặt mẫu sẽ ngả từ màu sáng sang màu xám thì ta
có thể kết thúc tẩm thực. Để lâu quá, mẫu sẽ có màu đen và không
quan sát được.
-Tẩm thực xong, phải dùng bông nõn rửa sạch bề mặt ở vòi nước
chảy, sau đó rửa lại bằng cồn và đem sấy khô.
-Nếu quan sát sau tẩm thực, ta thấy các đường biên giới nhỏ, đứt
đoạn là tẩm thực chưa đủ thời gian, phải đem tẩm thực lại. Ngược
lại, các đường biên giới quá to, đậm, độ tương phản bề mặt kém, đó
là do thời gian tẩm thực quá dài, hoặc nồng độ dung dịch cao. Ta
phải đem đánh bóng và tẩm thực lại.
9. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM

- Nhận mẫu
- Tiến hành mài mẫu với các mẫu giấy nhám từ thô tinh
tới tinh ( từ P600, P800,P1000,P12000)
+Quy trình mài mẫu:
- Đặt giấy nhám lên bề mặt phẳng, sạch.
- Dùng tay cầm mẫu di chuyển dọc theo giấy nhám lên xuống 5 lần.
- Dùng tay cầm mẫu di chuyển ngang theo giấy qua lại xuống 5 lần.
- Lặp lại chu trình trên cho giấy P400, P600, P800, P1000 và
P1200( ứng với mỗi mẫu giấy thì có thười gian mài khác nhau từ 4
đến 12 phút)
SV:

12


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

- Đánh bóng bằng máy đánh bóng:
+Thao tác đánh bóng: Di chuyển mẫu theo hình tam giác hoặc xoay
mẫu tại chỗ.
+Sau khi đánh bóng xong dùng cồn rửa sạch mặt đánh bóng sau đó
dùng bông lau khô rồi sấy khô bằng máy sấy. Xem dưới kính hiển vi
rồi lưu hình ảnh lần 1
- Tẩm thực bằng dung dịch axit. Xem dưới kính hiển vi rồi lưu hình
ảnh lần 2
10.........................................................................H
ÌNH ẢNH TRƯỚC VÀ SAU TẨM THỰC
- Mẫu trước khi tẩm thực:

- Mẫu sau khi tẩm thực:

SV:

13


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

11.........................................................................N
HẬN XÉT – RÚT RA KẾT LUẬN
- Dựa trên tổ chức tế vi của mẫu được nhận (ảnh mẫu sau khi tẩm
thực)

SV:

14


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

-

Ta có thể đưa ra nhận xét như sau:
+Mẫu là thép trước cùng tích với tỉ lệ cacbon vào khoảng 0.45%
+ Đối với mẫu trên thì tổ chức Peclit (đen) chiếm ưu thế hơn tổ
chức Ferit ( trắng )
- Kết luận:
+Đối với thép thì ứng với mỗi thành phần Cacbon khác nhau thì sau
khi tẩm thực thì sẽ có lượng Ferit ( trắng) và peclit ( đen) với tỉ lệ
khác nhau.

+Với thép có tỉ lệ cacbon thấp( như 0,2%) thì sau khi tẩm thực, quan
sát bằng kính hiển vi cho ta thấy được tổ chức Ferit ( vùng trắng )
chiếm ưu thể hơn tổ chức Peclit (vùng đen). Ngược lại với thép có tỉ
lệ cacbon cao hơn (như 0,45%) thì tổ chức Peclit bắt đầu xuất hiện
nhiều hơn .

SV:

15


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ

BÀI BÁO CÁO
TÔI VÀ RAM THÉP

SVTH

:Hồ Duy Anh

MSSV

:1610043

GV LÝ THUYẾT

:Nguyễn Hải Đăng

NHÓM HỌC LÝ THUYẾT

:L01-B
: Buổi chiều ngày 13
tháng 4
: L02

NGÀY THỰC HÀNH
NHÓM THỰC HÀNH

TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2018

SV:

16


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

BÀI 3. TÔI VÀ RAM THÉP
12.

MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM

-Nắm được quá trình tôi thép: cách chọn nhiệt độ tôi, thời gian nung và
môi trường làm nguội.
-Xác định được mối quan hệ của tốc độ làm nguội tức môi trường làm

nguội đến độ cứng của thép.
-Biết cách thực hiện nguyên công ram, chọn chế độ ram thép cacbon
(nhiệt độ và thời gian).
-Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ ram đến độ cứng.
13...............................................................................T
ÓM TẮT LÝ THUYẾT

2.1 Tôi
-Tôi 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 trường thích hợp. Mục đích của tôi nhằm nhận
được độ cứng và độ chịu mài mòn cao của thép.
Cách chọn nhiệt độ tôi
-Nhiệt độ tôi có ảnh hưởng trực tiếp đến cơ tính của thép sau khi tôi.
Đối với thép cacbon, có thể dựa vào giản đồ trạng thái sắt cacbon để
chọn nhiệt độ tôi.
-Đối với thép cùng tích và thước cùng tích (%C≤ 0.8%) Ta chọn nhiệt
độ tôi cao hơn AC3, tức nung nóng thép đến trạng thái hoàn toàn
ôstenit. Cách này gọi là tôi hoàn toàn. -T0tôi= AC3 + (30 - 50)0C
-Đối với thép sau cùng tích (%C > 0,8%), nhiệt độ tôi cao hơn AC1,
nhưng thấp hơn ACcm, tức nung lên trạng thái không hoàn toàn ôstenit.
Tổ chức nung để tôi là γ + XeII. Đây là phương pháp tôi không hoàn
toàn. Nhiệt độ tôi được chọn: t0tôi = AC1+ ( 30 + 50)0C
Thời gian nung nóng
- Bao gồm thời gian nung đến nhiệt độ tôi và thời gian giữ để hoàn tất
các chuyển biến và đồng đều nhiệt độ trên toàn bộ chi tiết. Thời gian
nung có thể chọn theo các định mức kinh nghiệm tra trong các sổ tay
nhiệt luyện, với các hệ số hiệu chỉnh về hình dáng chi tiết, cách sắp xếp
và môi trường nung. Cũng có thể tính thời gian nung theo các công
chức về truyền nhiệt.

Chọn môi trường tôi
- Phải bảo đảm nhận được mactenxit sau khi tôi, nghĩa là khả năng làm
nguội của môi trường phải bằng hoặc lớn hơn tốc độ nguội tới hạn
SV:

17


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

- Các môi trường tôi thường dùng là nước, dung dịch muối, xút, dầu
khoáng và polyme
2.2 Ram
-Ram là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi có tổ chức
mactenxit quá bão hòa và ôstenit dư chuyển thành các tổ chức ổn định
hơn phù hợp với yêu cầu đặt ra. Ram còn làm giảm hoặc khử hoàn toàn
ứng suất, cũng như tăng độ dẻo dai cho chi tiết sau tôi.
- Khi ram thép cabon, xảy ra sự chuyển biến của mactenxit tôi thành
mactenxit ram, nghĩa là cacbon quá bão hòa được tiết ra khỏi mạng
dưới dạng cacbit ε, độ chính phương c/a giảm dần và cacbit ε chuyển
dần thành xementit Fe3C, con ôstenit dư lại phân hủy thành mactenxit
ram.
- Các quá trình trên phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian ram. Phụ thuộc
vào nhiệt độ ram, người ta chia làm 3 loại ram:
Ram thấp (150 ÷2500C)
Tổ chức nhận được là mactenxit ram, độ cứng hầu như không thay đổi,
ứng suất giảm chút ít, chi tiết có độ cứng và chịu mòn cao.
Ram trung bình (300÷4500C)
Tổ chức nhận được là trustit ram. Độ cứng còn khá cao (40 - 45HRC),
ứng suất giảm mạnh, độ dẻo dai tăng, giới hạn đàn hồi đạt giá trị lớn

nhất.
Ram cao (500÷6500C)
Giòn ram
Giòn ram là hiện tượng độ dai va đập của chi tiết sau khi
ram rất thấp (thấp hơn khi ram ở nhiệt độ thấp hơn). Có
hai loại giòn ram, giòn ram loại một xảy ra ở nhiệt độ
250÷3500C, bản chất quá trình này chưa được tìm ra,
nên hạn chế không ram chi tiết ở vùng nhiệt độ này.
Giòn ram loại hai xảy ra ở nhiệt độ 500÷6000C đối với
một số hợp kim có chứa Cr, Mn, Cr-Ni, Cr-Mn… giòn ram
loại hai có thể khắc phục bằng cách làm nguội nhanh chi
tiết sau khi ram, để chống giòn ram loại hai có thể khắc
phục bằng cách hợp kim W, hoặc Mo với lượng 1% và
0,3%.

14...............................................................................N
ỘI DUNG THÍ NGHIỆM

1. Tôi
 Chọn 20 mẫu thép C45 đem mài nhẵn 1 mặt và mặt
còn lại mài bằng để đo độ cứng.
SV:

18


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

 Chọn 15 mẫu có độ cứng gần nhau nhất trong 20
mẫu thép trên

 Đem 3 mẫu bất kỳ trong 15 mẫu đi đo độ cứng HRA.
 Cài đặt lò nung ở 7800C
 Đợi nhiệt độ lò đạt 7800C bỏ 15 mẫu thép C45 vào
lò.
 Đợi sau 30 phút lấy mẫu ra khỏi lò:
 3 mẫu bỏ vào xô nước muối
 3 mẫu bỏ vào xô dầu.
 3 mẫu để ngoài không khí.
 3 mẫu bỏ vào xô nước.
 3 mẫu còn lại để nguội cùng lò
- Lấy các mẫu đem mài xơ bộ để loại lớp oxit bám trên
mặt của mẫu rồi đem đi đo độ cứng HRA.
2. Ram
- Thiết lập nhiệt độ lò ở 5500C
- Khi nhiệt độ lò đạt ở 5500C thì lấy 3 mẫu làm nguội
trong nước bỏ vào lò.
- Đợi 30 phút rồi lấy mẫu ra làm nguội ngoài không khí
sau đó đi mài lớp oxit rồi đem đo
độ cứng HRA.
- Thiết lập lò ở 2500C
- Khi nhiệt độ lò đạt 2500C thì lấy 3 mẫu làm nguội
trong nước muối bỏ vào lò.
- Đợi 30 phút rồi lấy mẫu ra làm nguội trong nước sau
đó đi mài lớp oxit rồi đem đi đo độ
cứng HRA.

15...............................................................................C
ÁC SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC (sv tự kẻ bảng thể hiện)

-Độ cứng của mẫu trước khi tôi (Đo HRA):

Lần đo

1

2

3

TB

1

59

58

60

59

2

59

59

59

59

Mẫu

SV:

19


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

3

59

59,5

58,5

59

TB

59

-Độ cứng của mẫu khi làm nguội ở các môi trường khác nhau:

Môi

Tốc

Độ cứng HRA

trường

độ

Thép C45
TB

làm

nguội

TB
Mẫu 1

0

nguội

TB
Mẫu 2

TB 3 MẪU
Mẫu 3

C/s

Cùng
56

56 56,5 56,17

57

57

30

59

59

150

70

600

79

57

57

56,5 57,5

57

57

56,72

lò
Không
58

58,67

58

58 58,5 58,17 59,5

60

60

59,83

58,89

71,5 70

70,5

69

70 72,5

69

68

68,83

69,64

79,67

79

80

81,5 80,83

80,16

khí
70,5 69,5

Dầu
79

81

81

80

79

82

Nước

SV:

20


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

Nước
1100

81

81

82

81,33

79

80

79

79,33

78

79

78

78,33

79,66

muối

-Độ cứng mẫu sau khi ram

Nhiệt
Độ

Độ cứng HRA
Thép C45

ram

TB
Mẫu 1

Ram
thấp(tôi
môi
trường
muối)

Ram
cao(tôi
môi
trường
nước)

SV:

80

68

TB
Mẫu 2

78

78

68 68,5

78,67

68,17

78

69

TB 3
MẪU

TB
Mẫu 3

78 79

68 68

78,67

68,33

75

67

76

66

76

67

75,67

66,67

21

77,67

67,72


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

16...............................................................................M
ỐI QUAN HỆ
a. Mối quan hệ trước và sau khi tôi

- Tổ chức nhận được sau khi tôi là mactenxit. Kết quả sau khi tôi phụ
thuộc vào nhiều yếu tố, trong thí nghiệm này ta xét đến các yếu tố cơ
bản trong đó có bản chất của thép (thành phần cacbon)
+Thép có thể có độ cứng cao hơn ban đầu hoặc thấp hơn
tùy thuộc vào lượng cacbon có trong thép ( nếu lượng
cacbon quá thấp thì sau khi tôi thì độ cứng của thép sẽ
giảm vì tôi sẽ làm thất thoát cacbon…….)
b. Mối quan hệ giữa độ cứng và tốc độ nguội
-Đồ thị quan hệ tốc độ nguội và độ cứng sau tôi:
Mẫu 1

Mẫu 2

SV:

22

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

Mẫu 3

-Với cùng nhiệt độ nung (7500C) và nung trong 30’, khi ta
làm nguội ở các môi trường khác nhau thì độ cứng của
mẫu khác nhau, tăng hoặc giảm.
+ Đối với làm nguội trong môi trường cùng lò, độ cứng
SV:

23


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

của vật mẫu giảm (từ 59 còn 56,72)
+ Đối với làm nguội trong môi trường không khí, độ cứng
của mẫu thay đổi không đáng kể (từ 59 còn 58,89)
+ Đối với các môi trường còn lại, độ cứng của mẫu tang
theo thứ tự tăng dần là: dầu, nước muối và nước.
+ Khi làm nguội trong môi trường nước và nước muối, độ
cứng của hai mẫu này xấp xỉ bằng nhau (80,16 và
79,16). Do đó trong thực tế, người ta dung phương pháp
làm nguội trong nước để thu được tổ chức cần thiết thay
vì làm nguội trong nước muối, mặc dù làm nguội trong
nước muối có tốc độ làm nguội nhanh, gần gấp đôi tốc
độ làm nguội trong nước.
- Trong quá trình làm nguội nhanh (trong nước, nước
muối) với tốc độ cao hơn tốc độ tới hạn vth : ostenit sẽ

chuyển biến thành mactenxit.
- Trong quá trình làm nguội vừa ( trong dầu khoáng) với
tốc độ nguội khoảng 1500C/s. Pha ostenit sẽ chuyển biến
thành bainit.
- Trong quá trình làm nguội đủ chậm (cùng lò, không
khí), ostenit sẽ chuyển biến lại thành peclit.
c. Mối quan hệ độ cứng sau khi ram
-Đồ thị quan hệ tốc độ nguội và độ cứng sau tôi:
Mẫu 1

Mẫu 2
SV:

24


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ

Mẫu 3

-Sau khi tôi, thép có tổ chức maxtenxit tôi và ostenit dư
(từ quá trình làm nguội trong
SV:

25