NHIỆT LUYỆN THÉP

PHÁƯN 3 : XỈÍ L NHIÃÛT

CHỈÅNG 10 : NHIÃÛT LUÛN THẸP

Trong chỉång ny chụng ta s nghiãn cỉïu sỉû thay âäøi täø chỉïc v cå tênh ca thẹp
khi nung nọng v lm ngüi tiãúp theo, âọ chinh l quạ trçnh nhiãût luûn. Thẹp l váût liãûu
thäng dủng nháút v cng âỉåüc nhiãût luûn nhiãưu nháút. Cäng nghãû nhiãût luûn ráút phäø biãún
trong ngnh cå âiãûn tỉí. Trong chỉång ny chụng ta chè nghiãn cỉïu cạc phỉång phạp nhiãût
luûn thãø têch.
10.1.KHẠI NIÃÛM VÃƯ NHIÃÛT LUÛN THẸP :
10.1.1.Khại niãûm vãư nhiãût luûn :
1-Âënh nghéa :
Nhiãût luûn l táûp håüp cạc thao tạc gäưm cọ nung nọng kim loải hay håüpü kim âãún âãún
nhiãût âäü xạc âënh, giỉỵ tải âọ mäüt thåìi gian thêch håüp (giỉỵ nhiãût) r
i lm ngüi våïi täúc âäü
nháút âënh âãø lm thay âäøi täø chỉïc do âọ nháûn âỉåüc cå tênh v cạc tênh cháút khạc theo
mún.
Âàûc âiãøm ca nhiãût luûn :
-Khäng nung nọng âãún chy lng hay chy lng bäü pháûn, trong quạ trçnh nhiãût
luûn kim loải váùn åí trảng thại ràõn.
-Trong quạ trçnh nhiãût luûn hçnh dạng v kêch thỉåïc chi tiãút khäng thay âäøi
(chênh xạc l cọ thay âäøi nhỉng khäng âạng kãø).
-Nhiãût luûn chè lm thay âäøi täø chỉïc tãú vi bãn trong, do âọ dáùn âãún thay âäøi cå
tênh cho chi tiãút.
2-Cạc thäng säú âàûc trỉng cho nhiãût luûn :
Báút k mäüt qụa trçnh nhiãût luûn no cng âỉåüc âàûc trỉng båíi cạc thäng säú sau
âáy
a-Nhiãût âäü nung nọng (t
o

) : l nhiãût âäü cao nháút m quạ trçnh nhiãût luûn phi âảt
tåïi, tênh bàòng
n
o
C.
b-Thåìi gian giỉỵ nhiãût (
gn
τ
) : l thåìi gian duy trç chi tiãút tải nhiãût âäü nung nọng.
c-Täúc âäü ngüi (V
) : l täúc âäü gim nhiãût âäü theo thåìi gian sau khi giỉỵ nhiãût.
ngüi
Ngoi ba thäng säú trãn täúc âäü nung nọng cng cọ nh hỉåíng âãún kãút qu nhiãût
luûn nhỉng khäng âạng kãø nãn ta b qua nọ. Kãút qu ca mäüt quạ trçnh nhiãût luûn âỉåüc
âạnh giạ bàòng cạc chè tiãu sau :
-Âäü cỉïng : l u cáưu quan trng nháút v dãù dng xạc âënh âỉåüc, nọ liãn quan âãún
cạc chè tiãu khạc nhỉ âäü bãưn, âäü do, âäü dai...Chi tiãút khi nhiãût luûn âãưu cọ u cáưu âảt
giạ trë nháút âënh vãư âäü cỉïng v phi âỉåüc kiãøm tra theo t lãû quy âënh.
-Täø chỉïc tãú vi : cáúu tảo pha, kêch thỉåïc hảt, chiãưu sáu låïp họa bãưn ...Chè tiãu ny
thỉåìng âỉåüc kiãø
m tra theo tỉìng m nhiãût luûn.

146
-Âäü biãún dảng, cong vãnh : nọi chung âäü biãún dảng, cong vãnh khi nhiãût luûn
thỉåìng ráút nh v nàòm trong giåïi hản cho phẹp. Tuy nhiãn trong mäüt säú trỉåìng håüp u cáưu
ráút khàõt khe, cáưn phi kiãøm tra chụng.
3-Så lỉåüc vãư nhiãût luûn thẹp :
Trong thỉûc tãú cọ nhỉïng phỉång phạp nhiãût luûn ch úu sau âáy :
a- : l phỉång phạp nung nọng âãún nhiãût âäü xạc âënh, giỉỵ nhiãût v lm ngüi
cháûm âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc gáưn våïi trảng thại cán bàòng cọ âäü cỉïng, âäü bãưn tháúp nháút, âäü

do cao nháút.
b-Thỉåìng họa : l phỉång phạp nung nọng âãún täø chỉïc hon ton austenit, giỉỵ
nhiãût v
lm ngüi ngoi khäng khê ténh âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc gáưn våïi trảng thại cán bàòng.
c-Täi : l phỉång phạp nung nọng âãún cao hån nhiãût âäü tåïi hản, lm xút hiãûn t
chỉïc austenit giỉỵ nhiãût v lm ngüi nhanh âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc khäng cán bàòng cọ âäü
cỉïng cao nháút.
d-Ram : l phỉång phạp nung nọng thẹp â täi âãún tháúp hån nhiãût âäü tåïi hản, giỉỵ
nhiãût v lm ngüi âãø âiãưu chènh cạc chè tiãu cå tênh (âäü bãưn, âäü cỉïng...) âảt u cáưu lm
viãûc.
e-Họa nhiãût luûn : l phỉång phạp bo ha vo bãư màût chi tiãút cạc ngun täú â
cho åí nhiãût âäü xạc âënh âãø lm biãún âäøi thnh pháư
n họa hoc, täøc chỉïc v cå tênh.
f-Cå nhiãût luûn : l phỉång phạp kãút håüp quạ trçnh họa bãưn bàòng nhiãût luûn v
biãún dảng do âäưng thåìi trong mäüt ngun cäng. Do âọ nháûn âỉåüc họa bãư mảnh hån ráút
nhiãưu khi nhiãût luûn âån thưn.
4-Phán loải nhiãût luûn thẹp :
Ngỉåìi ta phán cạc phỉång phạp nhiãût luûn ch úu ca thẹp ra lm hai nhọm låïn
: nhiãût luûn så bäü v nhiãût luûn kãút thục.
a-Nhiãût luûn så bäü : l cạc phỉång phạp nhiãût luûn tiãún hnh trỉåïc khi gia cäng
cå khê, khi chi tiãút l bạn thnh pháøm. Thüc nhọm ny cọ v thỉåìng họa.
b-Nhiãût luûn kãút thục : l cạc phỉång phạp nhiãût luû
n âỉåüc thỉûc hiãûn sau khi gia
cäng cå khê, khi chi tiãút â l thnh pháøm. Sau khi nhiãût luûn xong khäng cn gia cäng cå
khê tiãúp theo nỉỵa. (nãúu cọ chè l mi tinh). Thüc nhọm ny cọ : täi v ram. Âäúi våïi thẹp
cạc bon tháúp thç v thỉåìng họa l nhiãût luûn kãút thục.
10.1.2.Tạc dủng ca nhiãût luûn âäúi våïi nghnh cå âiãûn tỉí :
Nhiãût luûn l ngun cäng quan trng v khäng thãø thiãúu âỉåüc trong sn xút cå
khê do nọ cọ nhỉỵng tạc dủng ch úu sau âáy :
1-Tàng âäü cỉïng, tênh chäúng mi mn v âäü bãưn ca thẹp :

Mủc tiãu ca ngnh cå khê l sn xút ra cạc cå cáúu v mạy mọc bãưn hån cäng
sút låïn hån v cọ nhiãưu tênh nàng täú
t hån. Do âọ khi nhiãût luûn thêch håüp náng cao âäü
cỉïng, âäü bãưn v tênh chäúng mi mn s kẹo di tøi th, tàng sỉïc chëu ti, gim kêch thỉåïc
cho chi tiãút v kãút cáúu mạy. Âáy l tạc dủng ch úu nháút v quan trng nháút ca nhiãût
luûn, âãún mỉïc cọ lục phi âỉa vo chè tiãu âạnh giạ trçnh âäü ca ngnh cå khê. Cháút lỉåüng
ca mạy mọc, thiãút bë phủ thüc ráút nhiãưu vo phỉång phạp sỉí dủng váût liãûu v nhiãût luûn
chụng.
2-Ci thiãûn tênh cäng nghãû :

147
Âãø tảo thnh chi tiãút mạy, phäi thẹp phi qua cạc dảng gia cäng nhỉ : rn, dáûp
cạn...Sau cạc dảng gia cäng ny thẹp thỉåìng bë biãún cỉïng khọ gia cäng cå khê hay biãún
dảng do tiãúp theo lm gim nàng sút. Vç váûy phi tiãún hnh nhiãût luûn thêch håüp âãø lm
gim âäü cỉïng, tàng âäü do dai giụp cho cạc quạ trçnh gia cäng tiãúp theo dãù dng hån nàng
sút cao hån.
Vê dủ : sau khi rn, dáûp phäi thẹp bë cỉïng khäng thãø càõt gt âỉåüc. Ta phi tiãún
hnh hay thỉåìng họa âãø gim âäü cỉïng, tàng âäü do. Do âọ cạc quạ trçnh gia cäng tiãúp sau
dãù dng hån.
10.2. V THỈÅÌNG HỌA THẸP :
10.2.1. thẹp :
1-Âënh nghéa :
thẹp l phỉång phạ
p nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü nháút âënh, giỉỵ nhiãût v lm
ngüi cháûm cng l âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc äøn âënh (gáưn våïi täø chỉïc cán bàòng) cọ âäü bãưn âäü
cỉïng tháúp nháút v âäü do cao.
2-Mủc âêch :
nhàòm cạc mủc âêch sau âáy :
a-Gim âäü cỉïng ca thẹp âãø dãù gia cäng càõt gt.
b-Lm tàng âäü do âãø dãù tiãún hnh biãún dảng ngüi.

c-Lm gim hay khỉí b hon ton ỉïng sút bãn trong do gia cäng càõt v biãún dảng.
d-Lm âäưng âãưu thnh pháưn họa hc trãn váût âục bë thiãn têch.
e-Lm nh hảt thẹp.
3-Cạc phỉång phạp :
a- tháú
p ( non) :
L phỉång phạp tiãún hnh åí nhiãût âäü tỉì 200 - 600
0
C våïi mủc âêch l gim hay
khỉí b ỉïng sút bãn trong åí váût âục hay sn pháøm qua gia cäng cå khê (càõt gt, dáûp ngüi).
Nãúu nhiãût âäü chè tỉì 200 - 300
o
C s khỉí b mäüt pháưn ỉïng sút bãn trong (lm gim båït),
nãúu tỉì 450 - 600
o
C thç s khỉí b hon ton ỉïng sút bãn trong.
Cäng dủng : dng cho cạc váût âục låïn nhỉ thán mạy càõt gt, xẹc màng sau khi
mi, l xo sau khi ún ngüi...Phỉång phạp ny khäng lm thay âäøi âäü cỉïng ca thẹp. Âäúi
våïi gang âäü cỉìng cọ thãø gim mäüt êt do quạ trçnh graphêt họa.
b- kãút tinh lải :
L phỉång phạp tiãún hnh åí nhiãût âäü kãút tinh lải (våïi thẹp cạc bon nhiãût âäü l
600 -700
0
C). Phỉång phạp ny lm gim âäü cỉïng v lm thay âäøi kêch thỉåïc hảt.
Cäng dủng : dng cho cạc thẹp qua biãún dảng ngüi, bë biãún cỉïng âãø khäi phủc lải
cå tênh nhỉ trỉọc khi biãún dảng.
Ngy nay phỉång phạp ny háưu nhỉ khäng sỉí dủng nỉỵa vç dãù lm hảt låïn do kãút
tinh lải láưn thỉï hai. Âãø âảt âỉåüc mủc âêch ny ta dng cạc phỉång phạp cọ chuøn biãún
pha.
c- hon ton :

L phỉång phạp nung nọng thẹp âãún trảng thại hon ton l austenit, åí nhiãût âäü
cao hån Ac
3
. Nhiãût âäü tênh theo cäng thỉïc :
T

= Ac
3
+ (30 - 50
o
C)

148
Mủc âêch ca hon ton l :
-Lm nh hảt thẹp : do nung cao hån Ac
3
tỉì 30-50
o
C nãn hảt austenit váùn cn nh,
nãn khi lm ngüi s nháû âỉåüc täø chỉïc pherit - pẹclit cọ hảt nh.
-Lm gim âäü cỉïng v tàng âäü do âãø dáûp ngüi va càõt gt.
Cäng dủng : dng cho thẹp trỉåïc cng têch våïi lỉåüng cạc bon tỉì : 0,30-0,65%. Sau
khi hon ton ta nháûn âỉåüc täø chỉïc pherit - pẹc lit, trong âọ pẹc lêt åí dảng táúm.
d- khäng hon ton :
L phỉång phạp nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü cao hån Ac
1
v nh hån Ac
cm
tỉïc
l trảng khäng hon ton l austenit.

T

= Ac
1
+ (30 - 50
o
C)
Täø chỉïc tảo thnh sau khi khäng hon ton l peclit hảt chỉï khäng phi l peclit
táúm. Do nhiãût âäü tháúp hån Ac
cm
nãn austenit chỉa âäưng âãưu họa thnh pháưn hay cn mäüt
êt xãmentit ca peclit chỉa chuøn biãún hãút hay cạc pháưn tỉí xãmentit hai nãn dãù dng tảo ra
peclit hảt.
Cäng dủng : dng cho thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon 0,70% m ch úu l thẹp
sau cng têch.
≥
e- cáưu họa :
Âáy l mäüt dảng âàûc biãût ca khäng hon ton, nhiãût âäü dao âäüng mäüt cạch tưn
hon quanh Ac
1
, nung nọng lãn âãún nhiãût âäü 750 - 760
0
C giỉỵ nhiãût khong nàm phụt, sau
âọ lm ngüi xúng 650 - 660
0
C giỉỵ nhiãût khong nàm phụt... Cỉï láûp âi láûp lải nhỉ váûy
nhiãưu láưn tảo ra quạ trçnh cáưu họa xãmentit nãn nháû âỉåüc hon ton l peclit hảt. Säú lỉåüng
chu trçnh phủ thüc vo kêch thỉåïc chi tiãút v mỉïc âäü cáưu họa.
f- âàóng nhiãût :
Âäúi våïi thẹp håüp kim cao do austenit qua sngüi cọ tênh äøn âënh quạ låïn nãn lm

ngüi cháûm cng l khäng nháûn âỉåüc täø chỉïc peclit âäưng nháút m cọ thãø l peclit-xoocbit,
xoocbit, xoocbit-trästit... vç váûy âäü cỉïng cn khạ cao, khäng càõt gt âỉåüc. Lục ny ta dng
phỉång phạp âàóng nhiãût. Sau khi giỉỵ nhiãût xong lm ngüi xúng tháúp hån Ac
1
khong
50
0
C v tiãún hnh lm ngüi âàóng nhiãût tải âọ trong mäüt thåìi gian nháút âënh ( xạc âënh theo
gin âäư T-T-T ca thẹp). Phỉång phạp ny nháûn âỉåüc täø chỉïc peclit âäưng nháút.
Cäng dủng : dng cho thẹp håüp kim âãø rụt ngàõn thåìi gian .
g- khúch tạn :
L phỉång phạp nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü ráút cao tỉì 1100 - 1150
0
C våïi thåìi
gian giỉỵ ngiãût ráút di tỉì 10- 15h âãø tàng khạ nàng khúch tạn lm âäưng âãưu thnh pháưn họa
hc trong cạc vng ca hảt.
Cäng dủng : dng cho váût âục thẹp håüp kim cao bë thiãn têch. Sau khúch tạn
hảt ráút to nãn phi tiãún hnh thỉåìng hay cạn nọng âãø lm nh hảt thẹp.
10.2.2.Thỉåìng họa :
Thỉåìng họa l phỉång phạp nhiãût luûn gäưm cọ nung nọng thẹp âãún trảng thại
hon ton l austenit giỉỵ nhiãût v lm ngüi ngoi khäng khê ténh.
Thäng thỉåìng sau khi giỉỵ nhiãût xong láúy chi tiãút ra v lm ngüi trãn sn xỉåíng.
Täø chỉïc nháûn âỉåüc khi thỉåìng họa tỉång tỉû nhỉ khi nhỉng âäü cỉïng cao hån mäü
t êt v hảt
nh mën hån do täúc âäü ngüi låïn hån.

149
T
thỉåìng họa
= Ac

3
hay Ac
cm
+ (30 - 50
0
C)
Cäng dủng : Do täø chỉïc nháû âỉåüc gáưn våïi trảng thại cán bàòng nãn thỉåìng họa cọ
cäng dủng tỉång tỉû nhỉ , tuy nhiãn nọ cng cọ mäüt säú âiãøm khạc :
-Âảt âỉåüc âäü cỉïng thêch håüp âãø gia cäng càõt cho thẹp cạc bon tháúp 0,25%C.
Våïi thẹp ny nãúu âäü cỉïng quạ tháúp phoi s ráút do khọ gy, khọ càõt gt.
≤
-Lm nh xãmentit chøn bë cho nhiãût luûn kãút thục. Khi thỉåìng họa s tảo ra täø
chỉïc peclit phán tạn hay xoocbit trong âọ kêch thỉåïc ca xãmentit nh mën nãn khi nung
nọng nhánû âỉåüc austenit nh mën. Mủc âêch ny thỉåìng ạp dủng khi täi.
-Phạ lỉåïi xãmentit hai ca thẹp sau cng têch. Trong thẹp sau cng têch xãmentit
hai thỉåìng åí dảng lỉåïi ráú
t cỉïng v gin. Vç váûy khi gia cäng càõt gt khọ nháûn âỉåüc bãư màût
nhàơn bọng cao. Khi thỉåìng họa do lm ngüi nhanh hån nãn xãmentit khäng këp tiãút ra åí
dảng lỉọi nỉỵa.


Hçnh 10.1 -Khong nhiãût âä , thỉåìng hoạ v täi cho thẹp cac bon

10.3.TÄI THẸP :
Trong táút c cạc ngun cäng nhiãût luûn täi thẹp l phỉång phạp quan trng nháút
vç nọ tảo ra cho chi tiãút âäü bãưn, âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn cao nháút.
10.3.1.Âënh nghéa v mủc âêch
1-Âënh nghéa :
Täi thẹp l phỉång phạp nhiãût luûn gäưm cọ : nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü cao
hån nhiãût âäü tåïi hản (>Ac
1
) lm xút hiãûn täø chỉïc austenit, giỉỵ nhiãût räưi lm ngüi nhanh
låïn hån täúc âäü ngüi tåïi hản âãø nháû âỉåüc täø chỉïc khäng cán bàòng cọ âäü cỉïng cao.
2-Mủc âêch :
a-Náng cao âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn cho chi tiãút (sau khi â tiãún hnh ram)
b-Náng cao âäü bãưn v kh nàng chëu ti cho chi tiãút mạy.

150
10.3.2.Phổồng phaùp choỹn nhióỷt õọỹ tọi theùp :
1-ọỳi vồùi theùp trổoùc cuỡng tờch :
T
tọi
= Ac
3

+ (30 - 50
0
C)
Vồùi nhióỷt õọỹ tọi nhổ trón ta nhỏỷn õổồỹc tọứ chổùc ồớ nhióỷt õọỹ nung laỡ austenit õọửng
nhỏỳt, sau khi tọi laỡ maùctenxit vaỡ austenit dổ. Do vỏỷy õọỹ cổùng cuớa theùp õaỷt õổồỹc giaù trở cao
nhỏỳt.
Nóỳu choỹn nhióỷt õọỹ tọi thỏỳp hồn Ac
3
thỗ taỷi nhióỷt õọỹ nung ta nhỏỷn õổồỹc tọứ chổùc laỡ
austenit vaỡ pherờt vỏựn coỡn, chổa hoỡa tan hóỳt. Do vỏỷy sau khi tọi ta nhỏỷn õổồỹc maùctenxit +
austenit dổ + pherit. Pherit laỡ mọỹt pha móửm laỡm cho õọỹ cổùng cuớa theùp bở giaớm õi vaỡ taỷo ra
caùc õióứm móửm laỡm xỏỳu cồ tờnh cuớa noù.
2-ọỳi vồùi theùp sau cuỡng tờch :
T
tọi
= Ac
1
+ (30 - 50
0
C)
Vồùi nhióỷt õọỹ nhổ trón taỷi nhióỷt õọỹ nung tọứ chổùc cuớa theùp laỡ austenit vaỡ mọỹt lổồỹng
xómentit hai. Sau khi tọi ta õổồỹc maùctenxit + mọỹt it austenit dổ + xómentit hai, trong õoù
xómentit hai laỡ pha coù õọỹ cổùng cao laỡm tng maỷnh tờnh chọỳng maỡi moỡn cho theùp.
Nóỳu nung cao hồn Ac
cm
taỷi nhióỷt õọỹ nung ta coù austenit õọửng nhỏỳt, vỗ vỏỷy sau khi
tọi nhỏỷn õổồỹc maùctenxit + austenit dổ khaù nhióửu. Nhổ vỏỷy laỡm mỏỳt tờnh chọỳng maỡi moỡn cao
cuớa xómentit hai. Mỷt khaùc khi nung coa nhổ vỏỷy dóự bở thoaùt caùc bon trón lồùp bóử mỷt, lổồỹng
caùc bon hoỡa tan vaỡo austenit quaù lồùn laỡm tng thóứ tờch rióng cuớa maùctenxit do vỏỷy seợ taỷo ra
austenit dổ nhióửu hồn laỡm xỏỳu cồ tờnh.

3-ọỳi vồùi theùp cuỡng tờch :
Duỡng cọng thổùc naỡo cuợng õổồỹc vỗ Ac
1
, Ac
3
vaỡ Ac
cm
truỡng nhau taỷi S trón giaớn õọử
pha Fe-C.
4-ọỳi vồùi theùp hồỹp kim :
Vồùi theùp hồỹp kim thỏỳp nhióỷt õọỹ tọi khọng sai khaùc nhióửu so vồùi theùp caùc bon,
thọng thổồỡng cao hồn tổỡ 10 - 20
0
C (trổỡ trổồỡng hồỹp theùp chổùa mangan, niken).
Vồùi theùp hồỹp kim trung bỗnh vaỡ cao nhióỷt õọỹ tọi sai khaùc nhióửu hồn so vồùi theùp caùc
bon, do vỏỷy phaới tra cổùu trong caùc sọứ tay vóử nhióỷt luyóỷn.
10.3.3.Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn vaỡ õọỹ thỏỳm tọi :
1-Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn :
a-ởnh nghộa :
Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn laỡ tọỳc õọỹ nguọỹi nhoớ nhỏỳt cỏửn thióỳt õóứ nhỏỷn õổồỹc chuyóứn bióỳn
maùctenxit khi tọi.
Ta coù thóứ tờnh gỏửn õuùng nhióỷt õọỹ naỡy dổỷa vaỡo giaớn õọử T-T-T theo cọng thổùc sau :
V
th
=
0
1
(
m
m

AT

)

0
C/s
Trong õoù : -A
1
laỡ nhióỷt õọỹ tồùi haỷn dổồùi,
0
C
-T
m
0
,
m

laỡ nhióỷt õọỹ vaỡ thồỡi gian ổùng vồùi austenit quaù
nguọỹi keùm ọứn õởnh nhỏỳt.
Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn cuớa theùp caỡng nhoớ caỡng dóự tọi vỗ laỡm nguọỹi khọng nhanh lừm
cuợng nhỏỷn õổồỹc maùctenxit do õoù taỷo õổồỹc õọỹ cổùng cao, bióỳn daỷng ờt vaỡ khọng bở nổùt.
b-Caùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng õóỳn tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn :

151