Giáo trình Vật liệu kỹ thuật: Phần 2 (Lương Văn Quân)

CHỈÅNG 6 :

CẠC LOẢI GANG

Gang l loẵi váût liãûu dng khạ phäø biãún trong cạc ngnh cå khê. Säú lỉåüng chi tiãút
bàịng gang khäng nhiãưu nhỉ thẹp nhỉng thỉåìng cọ kêch thỉåïc låïn, nãn t trng ca gang
trong sn xút cå khê cao âãún 30% v hån nỉỵa. Trong chỉång ny ta s kho sạt cạc loải
gang thỉåìng dng nháút l : gang xạm, gang cáưu, gang do v gang håüp kim (gang tràõng
cng sỉí dủng nhỉng ráút êt, ch úu nọ dng âãø luûn thẹp.)
6.1.Ư KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ GANG :
6.1.1.Khại niãûm chung vãư gang :
1-Khại niãûm :
Gang l håüp kim ca sàõt v cạc bon våïi hm lỉåüng cạc bon låïn hån 2,14%C. Trong
thỉûc tãú gang ln ln cọ mäüt êt cạc ngun täú Mn, Si, P, S. Cạc loải gang thäng dủng
thỉåìng chỉïa : 2,0 ÷ 4,0%C; 0,4 ÷ 3,5%Si; 0,20 ÷ 1,5%Mn; 0,04 ÷ 0,65%P; 0,02 ÷ 0,15%S
2-Täø chỉïc tãú vi :
a-Gang tràõng : l loẵi gang cọ täø chỉïc tãú vi tỉång ỉïng våïi gin âäư pha Fe-C, ton bäü cạc
bon ca nọ nàịm dỉåïi dảng liãn kãút våïi sàõt trong täø chỉïc xãmentit. Màût gy ca nọ cọ
mu sạng tràõng âọ l mu ca xãmentit. Gang tràõng háưu nhỉ khäng sỉí dủng trong sn
xút cå khê, ch úu dng âãø luûn thẹp.
b-Cạc loải gang cọ graphit : l loải gang m pháưn låïn hay ton bäü cạc bon ca chụng
nàịm dỉåïi dảng tỉû do graphit nãn màût gy ca nọ cọ mu xạm (mu cuớa graphờt). Tuyỡ
thuọỹc hỗnh daùng cuớa graphit ngổồỡi ta chia ra cạc loải 6 gang xạm, gang do, gang cáưu.
Täø chỉïc graphit phán bäú trãn nãưn kim loải pherit, pherit-pẹclit, pẹclit. Cạc loải gang cọ
graphit âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong cå khê.
6.2.GANG XẠM :
Gang xạm l loải gang m pháưn låïn hay ton bäü cạc bon täưn tải dỉåïi dảng tỉû do
graphit. Graphit ca nọ åí dảng táúm, phiãún, chùi... Màût gy ca nọ cọ mu xạm âọ l
mu ca graphit. Âáy l loải gang phäø biãún nháút v âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong k
thût, thäng thỉåìng khi nọi tåïi gang ngỉåìi ta hiãøu ràịng âọ l gang xạm.
6.2.1.Thnh pháưn hoạ hc :

a-Cạc bon :
Lỉåüng cạc bon cng nhiãưu nhiãût âäü chy ca gang cng tháúp, nhỉng s lm cho
graphit tàng lãn cå tênh s cng tháúp. Xu hỉåïng ngy nay dng gang cọ cạc bon tháúp õóứ
coù õọỹ bóửn cao. Vỗ vỏỷy lổồỹng caùc bon trong gang xạm tỉì 2,8 ÷ 3,5%.
b-Silêc : L ngun täú håüp kim quan trng nháút trong gang xạm, silic cng nhiãưu viãûc
tảo thnh graphit cng dãù dng. Lỉåüng silic trong gang xạm tỉì 1,5 ÷ 3%
c-Mangan : l nguøn täú cn tråí viãûc tảo thnh graphit, nhỉng cọ tạc dủng náng cao cå
tênh. Nãúu trong gang xạm lỉåüng mangan tàng lón thỗ silic cuợng phaới tng lón tổồng ổùng.
Lổồỹng mangan tỉì 0,50 ÷ 1,0%.
d-Phät pho : Phäút pho khäng nh hổồớng gỗ õóỳn sổỷ taỷo thaỡnh graphit nhổng coù taùc dủng
lm tàng âäü chy long v náng cao tênh chäúng mi mn (tảo ra cng tinh Fe + Fe3P v
Fe +Fe3P + Fe3C). Lỉåüng phäút pho tỉì 0,1 ÷ 0,20%, khi cáưn tênh chäúng mi mn cao cọ
thãø âãún 0,50%. Khọng sổớ duỷng tyớ lóỷ cao hồn vỗ seợ laỡm gang bë doìn
125


e-Lổu huyỡnh : Laỡ nguyón tọỳ coù haỷi vỗ laỡm giaớm õọỹ chaớy loaợng cuớa gang vaỡ caớn trồớ quaù
trỗnh tảo graphit. Lỉåüng lỉu hunh tỉì 0,08 ÷ 012%
6.2.2-Täø chỉïc tãú vi :
Täø chỉïc tãú vi ca gang xạm âỉåüc phán ra lm hai pháưn : nãưn kim loải (cå bn) v
graphit. Tu theo mỉïc âäü graphit hoạ gang xạm cọ ba loải :
a-Gang xạm pherit : Täø chỉïc ca nọ gäưm nãưn kim loải l sàõt ngun cháút k thût
(pherit) v graphit. Loải gang ny cọ âäü bãưn tháúp nháút.
b-Gang xạm pherit-peclit : Gäưm cọ nãưn kim loải l thẹp trỉåïc cng têch v graphit,
lỉåüng cạc bon trong nãưn kim loải < 0,80%.
c-Gang xạm peclit : Gäưm cọ nãưn kim loải l thẹp cng têch v graphit, lỉåüng cạc bon
trong nãưn kim loải l 0,80%, loải gang ny cọ õọỹ bóửn cao nhỏỳt.

a)

b)

Hỗnh 6.1.Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa gang xạm
a)Gang xạm pherit
b)Gang xạm pherit-peclit
c)Gang xạm peclit

c)
6.2.3-Cå tênh v biãûn phạp náng cao cå tênh :
a-Cå tênh : Do cọ graphit dảng táúm nãn lm gim mảnh âäü bãưn kẹo ca gang, chè bàịng
khong 1/3-1/5 so våïi thẹp tỉång ỉïng. Do graphit táúm, bãư màût låïn chia càõt mảnh nãưn
kim loải v cọ hai âáưu nhn l nåi táûp trung ỉïng sút. Giåïi hản bãưn kẹo khong
150 ÷ 350MN/m2.
Tuy nhiãn graphit cọ tênh bäi trån täút lm gim ma sạt, tàng tênh chäúng mi mn, cọ
tạc dủng lm tàõt rung âäüng v dao âäüng cäüng hỉåíng.
Âäü cỉïng tháúp 150 ÷ 250HB, phoi dãù gy, càõt gt täút. Âäü do xáúp xè khäng,
δ ≈ 0,50% khäng bêãún dảng do âỉåüc. Âäü dai ak < 100kJ/m2.
126


b-Caïc biãûn phaïp náng cao cå tênh :
Caïc yãúu täú nh hỉåíng âãún cå tênh ca gang xạm : nãưn kim loaỷi, hỗnh daùng, sọỳ lổồỹng
vaỡ kờch thổồùc graphit. Trong âọ nãưn kim loải nh hỉåíng quút âënh nháút, nãưn kim loaỷi
caỡng bóửn thỗ cồ tờnh cuớa gang caỡng cao. Ta cọ cạc biãûn phạp sau :
-Gim lỉåüng cạc bon ca gang : do âọ gim âỉåüc lỉåüng graphit tỉû do. Ngy nay xu
hỉåïng dng gang cọ lỉåüng cạc bon tháúp tỉì 2,2 ÷ 2,5%. Tuy nhiãn phi dng l cọ nhiãût
âäü cao (l âiãûn) måïi náúu chy âỉåüc do nhiãût âäü nọng chy ca gang bë náng cao.
-Biãún tênh : âãø lm nh mën graphit, cháút biãún tênh gäưm 65% pherä silic v 35%Al
trỉåïc khi rọt gang lng vo khuän.
-Håüp kim hoaï : cho thãm caïc nguyãn täú håüp kim cáưn thiãút khi náúu luûn âãø hoạ bãưn

nãưn kim loải, náng cao âäü tháúm täi, tênh chäúng àn mn, mi mn, chëu nhiãût ...
-Nhiãût luûn : âãø tảo ra cạc nãưn kim loải ph håüp våïi u cáưu sỉí dủng.
6.2.4-K hiãûu v cäng dủng :
a-K hiãûu : Theo TCVN 1659-75 quy âënh k hiãûu gang xạm bàịng hai chỉỵ GX (cọ
nghéa l gang xạm), tiãúp âọ l cạc nhọm säú chè giåïi hản bãưn kẹo v giåïi hản bãưn uäún täúi
thiãøu tênh theo âån vë kG/mm2.
Vê duû : GX15-32 cọ giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu 15kG/mm2 v giåïi hản bãưn ún täúi
thiãøu 32kG/mm2.
b-Cäng dủng : Gang xạm âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri lm v, nàõp mạy, thán mạy, v häüp
säú, màût bêch, cạc te, bạnh ràng täúc âäü cháûm, bạnh â, så mi, xẹc màng, äø trỉåüt ...
6.2.5.GANG XẠM BIÃÚN TRÀÕNG :
Trong sn xút cå khê háưu nhỉ khäng dng gang tràõng, tuy nhiãn trong mäüt säú
trỉåìng håüp âãø sn xút bi nghiãưn, trủc nghiãưn, trủc xay xạt ta sỉí dủng gang xạm biãún
tràõng. Loải gang ny cọ bãư màût bë biãún thnh gang tràõng våïi chiãưu dy nháút âënh cọ âäü
cỉïng cao v tênh chäúng mi mn låïn. Chãú tảo gang xạm biãún tràõng bàịng cạch âục gang
xạm trong khn kim loải, låïp bãư màût ngüi nhanh s biãún thnh gang tràõng.
6.3.GANG DO :
L loải gang cọ täø chỉïc graphit tỉång âäúi thu gn åí dảng củm v bäng, tênh do
tỉång âäúi cao, màût gy cọ maỡu xaùm. Nhỗn bóử ngoaỡi thỗ khọng thóứ phỏn bióỷt âỉåüc våïi
gang xạm.
6.3.1.Thnh pháưn hoạ hc :
Do âỉåüc tỉì gang tràõng nãn thnh pháưn hoạ hc tỉång tỉû nhỉ gang tràõng âem .
Tuy nhiãn våïi gang do thỉåìng dng lỉåüng cạc bon tháúp khong tỉì 2,2 ÷ 2,8% âãø êt
graphit lm cho tênh do cao. Lỉåüng silêc phi vỉìa â âãø nháûn âỉåüc gang hon ton
tràõng khi âục v õuớ õóứ thuùc õỏứy quaù trỗnh graphit hoaù khi uớ, thäng thỉåìng täøng lỉåüng cạc
bon -silic khong 3,5%. Váût âục âem phi cọ tiãút diãûn (thnh) mng âãø ngüi nhanh.
6.3.2.Täø chỉïc tãú vi :
Tỉång tỉû nhỉ gang xạm, tu theo mỉïc âäü tảo thnh graphit (graphit hoạ), gang do
âỉåüc chia ra lm ba loải :
1-Gang do pherit :

L loải gang cọ nãưn kim loải l sàõt ngun cháút k thût, trãn âọ cọ graphit củm hay
bäng phán bäú.

127


2-Gang do pherit-peclit :
L gang cọ nãưn kim loải thẹp trỉåïc cng têch v graphit củm hay bäng.
3-Gang do pẹc lêt :
L gang cọ nãưn kim loải l thẹp cng têch v graphit củm hay bäng.
Trong ba loải gang do trón thỗ gang deớo pherit coù õọỹ bóửn thỏỳp nhỏỳt vaỡ gang deớo peclit
coù õọỹ bóửn cao nhỏỳt.

a)

b)

Hỗnh 6.2 -Tọứ chỉïc tãú vi gang do
a)Gang do pherit
b)Gang do pherit-peclit
c)Gang do peclit

c)
6.3.3.Cå tênh :
Âàûc tênh näøi báût ca gang do l cọ âäü do cao do lỉåüng cạc bon tháúp, graphit êt v
åí dảng tỉång âäúi thu gn. Cå tênh ca nọ l trung gian giỉỵa gang xạm v gang cáưu, giåïi
hản bãưn σ b = 300 ÷ 600MN/m2, σ 0,2 =200 ÷ 450MN/m2. Âäü cỉïng tháúp trãn dỉåïi 200HB
dãù càõt gt.
6.3.4.K hiãûu v cäng dủng :
1-K hiãûu :

TCVN 1659-75 quy âënh k hiãûu gang do bàịng hai chỉỵ GZ (gang do) v hai
nhọm säú chè giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu tênh theo kG/mm2 v âäü gin di tỉång âäúi ( δ )
tênh theo %.
Vê dủ : GZ60-03 - cọ giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu l 60 kG/mm2 v âäü gin di
tỉång âäúi 3%.
2-Cäng dủng :
Gang do thỉåìng âỉåüc dng lm cạc chi tiãút âäưng thåìi âi hi ba yóu cỏửu sau :
-Hỗnh daùng phổùc taỷp (sổớ duỷng tờnh âuïc cao)

128


-Chëu va âáûp (tênh do)
-Tiãút diãûn mng (dãù tảo ra váût âục l gang tràõng)
Trong thỉûc tãú gang do cn sỉí dủng trong chi tiãút mạy dãût, mạy näng nghiãûp,
cúc bn, gúc hm xe lỉía... Nãúu váût âục thäng thỉåìng thỗ duỡng gang xaùm do giaù thaỡnh
thỏỳp hồn.
6.4.GANG CệU :
Laỡ loải gang cọ täø chỉïc graphit thu gn nháút åí dảng qu cáưu, do âọ gang cáưu cọ âäü
bãưn cao nháút trong cạc loải gang cọ graphit.
6.4.1.Thnh pháưn hoạ hc :
Do âỉåüc chãú tảo tỉì gang xạm nãn gang cáưu cọ thnh pháưn hoạ hc giäúng nhỉ gang
xạm, nhỉng cọ mäüt säú âàûc âiãøm sau :
-Lỉåüng cạc bon v silic cao tåïi 5 ÷ 6% âãø bo âm kh nàng graphit hoạ.
-Khäng cọ hay ráút êt cạc ngun täú cn trồớ quaù trỗnh cỏửu hoaù nhổ : Ti, Al, Sn, Pb,
Zn, Bi v âàûc biãût l S.
-Chỉïa mäüt lỉåüng nh cháút biãún tênh Mg hay Ce : (0,04 ÷ 0,08)%
-Cọ caïc nguyãn täú náng cao cå tênh : Ni < 1%, Mn (2%)
6.4.2.Täø chỉïc tãú vi :
Tu theo mỉïc âäü graphit hoạ gang cáưu âỉåüc chia lm ba loải :

1-Gang cáưu pherit : nãưn kim loải l sàõt ngun cháút v graphit cáưu
2-Gang cáưu pherit - peclit : nãưn kim loải l thẹp trỉåïc cng têch v graphit cáưu,
3-Gang cáưu pẹclit : nãưn kim loải l thẹp cng têch v graphit cỏửu.

a)

b)
Hỗnh 6.3-Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa gang cỏửu
a)Gang cỏửu pherit
b)Gang cáöu pherit-peclit
c)Gang cáöu peclit

6.4.3.Cå tênh :
c)
129


Gang cáưu cọ cå tênh khạ cao, giåïi hản bãưn kẹo bàịng 70 ÷ 80% so våïi thẹp tỉång
ỉïng, âäü bãưn tỉì 400 ÷ 1000MN/m2, δ % = 5 ÷ 15%, aK = 300 ÷ 600kJ/m2. Gang cáưu êt bë
phạ hu gin hån gang xạm. Âäü cỉïng xáúp xè 200 HB gia cäng càõt gt täút.
6.4.4.K hiãûu v cäng dủng :
1-Kyï hiãûu :
Theo TCVN 1659-75 quy âënh kyï hiãûu gang cáưu bàịng hai chỉỵ GC (gang cáưu) v
cạc nhọm säú chè gåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu theo kG/mm2 v âäü gin di tỉång âäúi δ %.
Vê dủ : GC100-04 - cọ giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu 100kG/mm2 v âäü gin di tỉång
âäúi δ = 4%.
2-Cäng dủng :
Gang cáưu ch úu dng thay thẹp âãø chãú tảo cạc chi tióỳt hỗnh daùng phổùc taỷp nhổ
truỷc khuyớu xe ọ tọ du lëch v váûn ti nh. Ngoi ra nọ cn dng lm mäüt säú chi tiãút quan
trng khạc.

6.5.GANG HÅÜP KIM :
Gang håüp kim l gang m ngoi sàõt v cạc bon ra cn cọ thãm cạc ngun täú khạc
âỉåüc cäú âỉa vo âãø náng cao cạc tênh cháút ca chụng (ch úu l cå tênh) nhỉ : Cr,
Mn, Ni, Cu ... Trong âọ Cr lm tàng mảnh âäü tháúm täi, Mn v Ni lm tàng âäü bãưn, Cu
náng cao tạc dủng chäúng àn mn...Gang håüpü kim cọ cå såí l gang xạm, do hay cáưu.

130


CHỈÅNG 7 : KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THẸP
7.1.KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THẸP
7.1.1.Khại niãûm :
Thẹp cạc bon l håüp kim ca sàõt v cạcbon våïi hm lỉåüng cạc bon nh hån 2,14%.
Ngoi ra trong thẹp ln chỉïa mäüt lỉåüng nh cạc ngun täú Mn, Si, P, S. Våïi báút k loải
thẹp cạc bon no ngoi sàõt ra cng cọ chỉïa C ≤ 2,14%; Mn ≤ 0,80%; Si ≤ 0,40%; P vaì
S ≤ 0,05%. Thẹp cạc bon âỉåüc sỉí dủng ráút räüng raợi trong cồ khờ (tyớ lóỷ 60 ữ 70%) vaỡ cạc
ngnh cäng nghiãûp khạc.
Ngoi cạc ngun täú trãn trong thẹp caùc bon coỡn chổùa mọỹt lổồỹng khờ rỏỳt nhoớ hỗnh
thaỡnh trong quaù trỗnh nỏỳu kuyóỷn nhổ : ọxy, hydrọ, nitồ. Nhỉng do säú lỉåüng ca chụng
quạ êt, nh hỉåíng khäng âạng kãø âãún tênh cháút nãn ta thỉåìng khäng quan tám âãún.
7.1.2.Thnh pháưn hoạ hc v tạc dủng ca cạc ngun täú âãún täø chỉïc v tênh cháút
ca thẹp :
1-Cạc bon : laì nguyãn täú quan troüng nháút quyãút âënh âãún täø chỉïc v tênh cháút ca thẹp.
Våïi hm lỉåüng cạc bon khạc nhau thẹp cọ täø chỉïc tãú vi khạc nhau :
-Nãúu hm lỉåüng cạc bon < 0,80% : täø chỉïc l pherit v pẹclit
-Nãúu hm lỉåüng cạc bon = 0,80% : täø chỉïc l peclit.
-Nãúu hm lỉåüng cạc bon > 0,80% : täø chỉïc peclit v xãmentit thỉï hai.
Mỷt khaùc khi haỡm lổồỹng caùc bon tng lón thỗ lổồỹng xómentit tng lón, caớn trồớ maỷnh
quaù trỗnh trổồỹt cuớa pherit lm cho âäü bãưn, âäü cỉïng ca thẹp tàng lãn, âäü do v âäü dai
gim âi. Tuy nhiãn âäü bãưn låïn nháút âảt âỉåüc våïi hm lỉåüng cạc bon tỉì 0,80-1,0%, vỉåüt

quạ giåïi hản ny do lỉåüng xãmentit thỉï hai quạ nhiãưu lm cho thẹp dn, âäü bãưn gim âi
(h.5.1-154)
Thẹp cạc bon våïi hm lỉåüng khạc nhau âỉåüc sỉí dủng trong cạc lénh vỉûc hon ton
khạc nhau.
2-Mangan : âỉåüc cho vo thẹp dỉåïi dảng pherä mangan âãø khỉí äxy loải b tạc hải ca
FeO trong thẹp lng :
Mn + FeO → Fe + MnO
Äxyt mangan näøi lãn âi vaìo xè v âỉåüc láúy ra khi l. Ngoi ra mangan cn cọ tạc
dủng loải b tạc hải ca lỉu hunh trong thẹp. Mangan ho tan vo pherit náng cao cå
tênh cho thẹp, tuy nhiãn tạc dủng khäng låïn do lỉåüng chỉïa ca nọ nh. Lỉåüng mangan
trong thẹp tỉì 0,50 ÷ 0,80%
3-Silic : âỉåüc cho vo thẹp dỉåïi dảng pherä silêc âãø khỉí äxy loải b tạc hải ca FeO
trong thẹp loíng :
Si + FeO → Fe + SiO2
Âiäxyt silic näøi lãn âi vo xè v âỉåüc láúy ra khi l. Ngoaìi ra silic coìn hoaì tan vaìo
pherit vaì náng cao cå tênh cho thẹp. Silic khỉí äxy v náng cao cå tênh cho thẹp mảnh
hån mangan. Lỉåüng silêc trong thẹp tỉì 0,20 ÷ 0,40%. Do váûy tạc dủng náng cao cå tênh
khäng âaïng kãø.

131


Hỗnh7.1-Aớnh hổồớng cuớa cacbon õóỳn cồ tờnh cuớa theùp
4-Phọỳt pho : Phäút pho cọ kh nàng ho tan vo pherit khạ låïn (âãún 1,20% trong Fe - C
ngun cháút) v gim âäüt ngäüt khi nhiãût âäü gim. Do âọ gáy xä lãûch mảng phe rit ráút
mảnh lm tàng tênh dn khạ låïn (âỉåìng kênh ngun tỉí phäút pho khạc nhiãưu so våïi sàõt).
Khi vỉåüt quạ giåïi hản ho tan nọ tảo ra Fe3P cỉïng v dn. Do váûy phäút pho lm thẹp bë
dn åí nhiãût âäü thỉåìng v gi l dn ngüi (cn gi l båí ngüi). Do tênh thiãn têch ráút
mảnh nãn chè cáưn 0,10%P â lm cho thẹp bở doỡn. Vỗ thóỳ lổồỹng phọỳt pho trong theùp nhoớ
hồn 0,05%. Vóử phổồng dióỷn gia cọng cừt goỹt thỗ phọỳt pho laỡ nguyón tọỳ coù lồỹi vỗ laỡm cho

phoi dóự gy, lục ny lỉåüng phäút pho âãún 0,15%.
5-Lỉu hunh : Lỉu hunh hon ton khäng ho tan trong sàõt m tảo nãn håüp cháút FeS.
Cng tinh (Fe+FeS) tảo thnh åí nhiãût âäü tháúp (988OC) v phán bäú tải biãn giåïi hảt. Khi
cạn, rn, kẹo (nung âãún trãn 1000OC) biãn giåïi hảt bë chy ra lm thẹp bë âỉït, gy, hiãûn
tỉåüng ny gi l dn nọng (cn gi l båí nọng). Tuy nhiãn cọ thãø dng mangan âãø loải
b tạc hải ca lỉu hunh :
Mn + FeS → Fe + MnS (nhióỷt õọỹ chaớy 1620OC)
Vóử mỷt gia cọng cừt goỹt thỗ lổu huyỡnh laỡ nguyón tọỳ coù lồỹi vỗ noù taỷo ra sunphua sàõt
lm cho phoi dãù gy, trỉåìng håüp ny lỉåüng lỉu hunh âãún 0,35%.
7.1.3.Phán loải thẹp cạc bon :
Cọ nhiãưu cạch phán loải thẹp cạc bon, mäùi phỉång phạp cọ mäüt âàûc trỉng riãng biãût
cáưn quan tám âãún âãø sỉí dủng âỉåüc hiãûu qu hån.
1-Phán loải theo phỉång phạp luûn v âäü sảch tảp cháút :
a-Theo phỉång phạp luûn :
-Thẹp mạc tanh (ngy nay khäng dng phỉång phạp ny nỉỵa)
-Thẹp l chuøn (l L-D, cn gi l l thäøi)
-Thẹp loì âiãûn

132


b-Theo âäü sảch tảp cháút :
-Thẹp cháút lỉåüng thỉåìng : cọ lỉåüng P v S khạ cao âãún 0,050% âỉåüc náúu luûn
trong l L-D cọ nàng sút cao, giạ thnh r. Cạc nhọm thẹp ny ch úu âỉåüc dng
trong xáy dỉûng.
-Thẹp cháút lỉåüng täút : cọ lỉåüng P v S tháúp hån âãún 0,040% âỉåüc luûn trong l
âiãûn häư quang. Chụng âỉåüc sỉí dủng trong chãú tảo mạy thäng dủng.
-Thẹp cháút lỉåüng cao : cọ lỉåüng P v S âảt 0,030% âỉåüc luûn trong l âiãûn häư
quang v cọ thãm cạc cháút khỉí mảnh, ngun liãûu âỉåüc tuøn chn k lỉåỵng.
-Thẹp cháút lỉåüng ráút cao : lỉåüng P v S âỉåüc khỉí âãún mỉïc âäü tháúp nháút 0,020% sau

khi luûn bàịng l häư quang chụng âỉåüc tiãúp tủc khỉí tiãúp tảp cháút åí ngoi lo ìbàịng xè täøng
håüp hay bàịng âiãûn xè. Âãø hản chãú lỉåüng khê trong thẹp phi dng phỉång phạp rọt trong
chán khäng. Thẹp chháút lỉåüng cao v ráút cao dng chãú tảo cạc thiãút bë v mạy mọc quan
trng.
2-Phán loải theo phỉång phạp khỉí ä xy
Theo mỉïc âäü khỉí ä xy triãût âãø hay khäng triãût âãø ta chia thẹp ra hai loải l thẹp säi
v thẹp làõng (làûng).
a-Thẹp säi : l loải thẹp âỉåüc khỉí ä xy bàịng cháút khỉí úu : phe rä mangan nãn ä xy
khäng âỉåüc khỉí triãût âãø, trong thẹp lng váùn cn FeO khi rọt khn cọ phn ỉïng :
FeO + C → Fe + CO ↑
Khê Co bay lãn lm bãư màût thẹp lng chuøn âäüng giäúng nhỉ hiãûn tỉåüng säi. Váût
âục thẹp säi cọ máût âäü tháúp v chỉïa nhiãưu räù khê v lm co nh. Thẹp ny cọ âäü do cao
v ráút mãưm, dáûp ngüi täút.
b-Thẹp làõng : l loải thẹp âỉåüc khỉí ä xy triãût âãø, ngoaìi phe rä mangan coìn duìng phe rä
silic vaì nhäm nãn khäng cn FeO nỉỵa, do váûy bãư màût thẹp lng phàóng làûng. Thẹp làõng
cọ âäü cỉïng khạ cao, khọ dáûp ngüi. Váût âục thẹp làõng cọ máût âäü cao v lm co låïn.
Thẹp håüp kim chè l loải thẹp lừng.

Hỗnh 7.2- Sồ õọử cỏỳu taỷo cuớa thoới õuùc theùp
sọi (a) v thẹp làõng (b).

133


Ngoi ra cn loải thẹp nỉía làûng, nọ cọ tênh cháút trung gian giỉỵa hai loải trãn do chè
khỉí äxy bàịng phe rä mangan v nhäm. Ngy nay cọ xu hỉåïng dng thẹp nỉía làûng thay
cho thẹp säi.
3-Phán loải theo cäng dủng :
Dỉûa theo mủc âêch sỉí dủng thẹp cạcbon âỉåüc chia lm hai nhọm : thẹp kãút cáúu v
thẹp dủng củ.

a-Thẹp kãút cáúu : l loải thẹp dng lm cạc kãút cáúu v chi tiãút mạy chëu ti do âọ cáưn cọ
âäü bãưn, âäü do v âäü dai bo õaớm. Nhoùm theùp naỡy õổồỹc sổớ duỷng nhióửu nhỏỳt vỗ chng
loải sn pháøm ca nọ ráút låïn. Âáy l nhọm thẹp cháút lỉåüng täút v cao.
b-Thẹp dủng củ : l loải thẹp lm cạc dủng củ gia cäng v biãún dảng kim loải nhỉ :
dủng củ càõt, khn dáûp, khn kẹo ...Chụng giỉỵ vai tr ráút quan trng âãø gia cäng cạc
chi tiãút v kãút cáúu mạy. Säú lỉåüng thẹp duỷng cuỷ khọng lồùn vỗ chuớng loaỷi saớn phỏứm cuớa
chuùng êt.
7.1.4.K hiãûu thẹp cạc bon (tiãu chøn thẹp cạc bon) :
1-Thẹp cạc bon cháút lỉåüng thỉåìng (thẹp cạc bon thäng dủng) :
L loải thẹp ch úu âỉåüc dng trong xáy dỉûng, âỉåüc cung cáúp qua cạn nọng khäng
nhiãût luûn, dỉåïi daỷng baùn thaỡnh phỏứm : ọỳng, thanh, tỏỳm, theùp hỗnh, såüi ...Theo tiãu
chuáøn Viãût Nam TCVN 1765 - 75 nhoïm thẹp cạc bon cháút lỉåüng thỉåìng âỉåüc k hiãûu
bàịng chỉỵ CT (C - cạc bon, T - thẹp cháút lỉåüng thổồỡng). Nóỳu cuọỳi maùc theùp khọng ghi gỗ
caớ laỡ theùp làõng (làûng), nãúu cọ s l thẹp säi, n l thẹp nỉía làûng. Chụng âỉåüc chia lm ba
phán nhọm :
a-Phán nhọm A : l loải thẹp chè âỉåüc quy âënh vãư cå tênh m khäng quy âënh vãư
thnh pháưn họa hc. Giåïi hản bãưn kẹo täúi thiãøu tênh theo âån vë kG/mm2 (våïi MPa phi
nhán thãm 10), cọ thãø tra baớng õóứ tỗm caùc chố tióu 0,2, , v aK. Gäưm cạc mạc CT31,
33, 34, 38, 42, 51, 61.
b-Phán nhọm B : l loải thẹp chè âỉåüc quy âënh vãư thnh pháưn hoạ hc m khäng
quy âënh vãư cồ tờnh (thaỡnh phỏửn naỡy coù thóứ tỗm thỏỳy khi tra bng). K hiãûu ca phán
nhọm ny tỉång tỉû phán nhọm A, chè khạc l thãm chỉỵ B åí âáưu mạc. Vê dủ BCT31,
BCT33...BCT61.
c-Phán nhọm C : gäưm cạc thẹp âỉåüc quy c vãư cå tênh v thnh pháưn hoạ hc. K
hiãûu ca chụng tỉång tỉû phán nhọm A, chè khạc l thãm chỉỵ C åí âáưu mạc. Vê dủ
CCT31, CCT33...CCT61. óứ tỗm caùc chố tióu cuớa theùp phỏn nhoùm ny ta phi dỉûa vo
hai phán nhọm trãn. Chàóng hản vồùi maùc theùp CCT38, khi tỗm thaỡnh phỏửn hoaù hoỹc ta tra
bng theo mạc BCT38, cå tênh theo mạc CT38.
2-Thẹp kãút cáúu :
Theo TCVN 1766-75 quy âënh kyï hiãûu bàòng chỉỵ C v cạc chỉỵ säú tiãúp theo chè

lỉåüng cạc bon trung bỗnh trong theùp tờnh theo phỏửn vaỷn. Vờ dủ : C05, C10, C15... C65.
Nãúu cúi mạc thẹp cọ chỉỵ A l loẵi cháút lỉåüng cao hån (P, S ≤ 0,030%)
3-Thẹp dủng củ :
Theo TCVN 1822-75 quy âënh k hiãûu bàịng chỉỵ CD (C-cạc bon, D-dủng củ) v
cạc chỉỵ sọỳ tióỳp theo chố lổồỹng caùc bon trung bỗnh trong thẹp theo pháưn vản. Nãúu cúi

134


mạc thẹp cọ thãm chỉỵ A cọ nghéa l cháút lỉåüng cao hån. Vê dủ : CD70, CD80...CD130
(CD70A, CD80A...CD130A)
7.3.KHẠI NIÃÛM VÃƯ THẸP HÅÜP KIM :
7.3.1.Khại niãûm :
Thẹp håüp kim l loải thẹp ngoi sàõt v cạc bon ra ngỉåìi ta cäú âỉa thãm vo cạc
ngun täú cọ låüi, våïi säú lỉåüng nháút âënh v â låïn âãø lm thay âäøi täø chỉïc v ci thiãûn
tênh cháút (cå, l, hoạ ... m ch úu l cå tênh) ca chụng.
Cạc ngun täú cọ låüi, âỉåüc cäú âỉa vo thẹp gi l ngun täú håüp kim. Tu theo
tạc dủng ca chụng âäúi våïi thẹp m giåïi hản l ngun täú håüp kim khäng giäúng nhau,
ngun täú tạc dủng cng mảnh giåïi hản ny cng nh.
Mn ≥ 0,80 ÷ 1,00% Si ≥ 0,50 ÷ 0,80%
Cr ≥ 0,50 ÷ 0,80%
Ti ≥ 0,10%
W ≥ 0,10 ÷ 0,50%
Mo ≥ 0,05 ÷ 0,20%
Ni ≥ 0,50 ÷ 0,80%
Cu ≥ 0,30%
B ≥ 0,0005%
7.3.2.Cạc âàûc tênh ca thẹp håüp kim :
1-Cå tênh : Do coï tênh tháúm täi cao hån nãn thẹp håüp kim cọ âäü bãưn cao hån hàón thẹp
cạc bon cọ cng lỉåüng chỉïa cạc bon. Ỉu viãût ny thãø hiãûn r nháút qua nhiãût luûn v våïi

kêch thỉåïc låïn ( φ > 20mm). Màût khạc do täúc âäü täi tåïi hản nh nãn dng cạc mäi trỉåìng
täi úu do váûy lỉåüng biãún dảng cng gim âi.
Tuy cọ âäü bãưn cao hån nhỉng âäü do v âäü dai tháúp nãn tênh cäng nghãû kẹm hån
thẹp cạc bon (trỉì âäü tháúm täi).
2-Tênh chëu nhiãût âäü cao :
Cạc ngun täú håüp kim cn tråí sỉû khúch tạn ca cạc bon do âọ lm mạctenxit
khọ phán họa v cạc bêt khọ kãút tủ åí cao hån 2000C, do âọ åí nhiãût âäü ny thẹp håüp kim
bãưn hån thẹp cạc bon. Mäüt säú thẹp håüp kim ä xyt ca nọ tảo thnh åí nhiãût âäü cao cọ
mng sêt chàût cọ tênh bo vãû täút.
3-Cọ tênh cháút l họa hc âàûc biãût :
Mäüt säú thẹp håüp kim cọ cạc tênh cháút l họa hc âàûc biãût m thẹp cạc bon khäng thãø
cọ âỉåüc nhỉ : chäúng àn mn cao, chëu nọng låïn, chäúng mi mn cao, tỉì tênh cao v gin
nåí âàûc biãût ...
7.3.3.Tạc dủng ca ngun täú håüp kim âãún täø chỉïc ca thẹp :
Cọ thãø xem thẹp håüp kim l thẹp cạc bon nhỉng cọ pha thãm vo âọ cạc ngun täú
håüp kim. Trong pháưn ny ta xem xẹt nh hỉåíng ca cạc ngun täú håpü kim nhỉ thãú no
âãún cạc täø chỉïc v gin âäư pha Fe-C.
1-nh hỉåíng âãún dung dëch ràõn ca sàõt :
Cạc ngun täú håüp kim cọ tạc dủng ha tan vo dung dëch ràõn ca sàõt nhỉ Mn,Si,
Cr, Ni...
Våïi lỉåüng ha tan nh : (cåỵ vi pháưn %) chụng khäng lm thay âäøi âạng kãø hỗnh
daùng cuớa giaớn õọử pha Fe-C vaỡ chuùng chố hoỡa tan vo sàõt åí cạc nhiãût âäü khạc nhau. Khi
ha tan vo phe rêt dỉåïi dảng thay thãú chụng gáy ra xä lãûch mảng, do âọ lm tàng âäü
bãưn v âäü cỉïng, lm gim âäü do v âäü dai våïi mỉïc âäü khạc nhau.
Mn v Si lm tàng mảnh âäü bãưn âäü cỉïng nhỉng lải lm gim âạng kãø âäü do v âäü
dai (våïi 2%Si v 3,5%Mn âäü dai ≤ 500kJ/m2) lm cho thẹp dn khäng sỉí dủng âỉåüc.
135


Màûc d hai ngun täú ny lm tàng âạng kãø âäü tháúm täi v cọ giạ thnh tháúp nhỉng

khäng thãø sỉí dủng våïi hm lỉåüng låïn.
Cr v Ni lm tàng âäü bãưn v âäü cỉïng khäng mảnh bàịng Si, Mn nhỉng lải khäng lm
gim nhiãưu âäü do, âäü dai. Trong mäüt säú trỉåìng håüp lm tàng mäüt êt âäü dai, do váûy cọ
thãø sỉí dủng våïi hm lỉåüng låïn (âãún 4%). Thẹp âỉåüc håüp kim họa bàịng cräm v niken
lm tàng mảnh âäü tháúm täi, náng cao âäü cỉïng, âäü bóửn maỡ vỏựn duy trỗ tọỳt õọỹ deùo vaỡ õọỹ
dai. Tuy nhiãn Ni âàõt tiãưn lm giạ thnh thẹp cao, do váûy chè dng cho cạc chi tiãút quan
trng cáưn âäü tin cáûy cao.
Våïi lỉåüng ha tan låïn : (> 10%) : Khi ha tan våïi hm lỉåüng låïn cạc nguyón tọỳ hồỹp
kim laỡm thay õọứi hún hỗnh daùng cuớa gin âäư pha Fe-C.
Mn v Ni khi ha tan cọ tạc dủng måí räüng khu vỉûc täưn tải ca täø chỉïc austenit (måí
räüng vng pha γ v thu hẻp vng pha α ) trãn gin âäư pha Fe-C. Våïi hm lỉåüng låïn tỉì
10-20% täø chỉïc austenit täưn tải ngay c ồớ nhióỷt õọỹ thổồỡỡng vaỡ goỹi laỡ theùp austenit.

Hỗnh 7.3- Gin âäư pha Fe- ngun täú håüp kim:
a) Khi ho tan vä hản vo γ-Fe;
b) Khi ho tan cọ hản vo γ-Fe
Cräm l ngun täú thu hẻp khu vỉûc täưn tải ca austenit (thu hẻp vng pha γ v
måí räüng vng pha α ), våïi lỉåüng Cr â låïn khu vỉûc γ khäng täưn tải nỉỵa m täø chỉïc phe
rit täưn tải ngay c åí nhiãût âäü cao cho âãún khi chy lng. Håüp kim ny gi l thẹp phe rit.
Thẹp austenit v thẹp phe rit khäng cọ chuøn biãún pha khi nung nọng v lm
ngüi. Do váûy khäng thãø họa bãưn âỉåüc bàịng phỉång phạp täi. Cạc trỉåìng håüp ny chè
gàûp åí thẹp âàûc biãût (thỉåìng l cạc thẹp khäng rè, thẹp chëu nọng)
2-Tảo thnh cạc bêt :
Táút c cạc ngun täú håüp kim (trỉì Si, Ni, Al, Cu, Co) ngoi kh nàng ha tan vo
sàõt ra cn cọ thãø kãút håüp våïi cạc bon tảo thnh cạc bêt. Âọ l cạc ngun täú : Mn, Cr,
Mo, W, Ti, Zr, Nb. Âiãưu kiãûn âãø tảo thnh cạc bêt l säú âiãûn tỉí åí phán låïp d (3d, 4d, 5d)
trong ngun tỉí ca ngun täú âọ nh hån 6 (l âiãûn tỉí låïp d ca Fe). Säú ngun tỉí
phán låïp naỡy caỡng nhoớ hồn 6 thỗ khaớ nng taỷo caùc bêt cng mảnh. Thỉï tỉû tảo cạc bêt ca
cạc ngun täú nhỉ sau (theo chiãưu mảnh dáưn lãn) :
Fe(6), Mn(5), Cr(5), Mo(5), W(4), V(3), Ti(2), Zr(2), Nb(2).

136


Hỗnh7.4 -Aớnh hổồớng cuớa Mn (a) vaỡ Cr (b) õóỳn vng α v γ trãn gin âä pha Fe-C
Khi cho caùc nguyón tọỳ hồỹp kim vaỡo theùp thỗ caùc bon s ỉu tiãn tạc dủng våïi ngun
täú mảnh trỉåïc. Ty theo ngun täú håüp kim cho vo v hm lỉåüng ca nọ, trong thẹp
håüp kim cọ cạc pha cạc bêt sau âáy :
-Xãmentêt håüp kim (Fe, Me)3C : Nãúu trong thẹp chỉïa mäüt lỉåüng êt cạc ngun täú
tảo cạc bêt trung bỗnh vaỡ tổồng õọỳi maỷnh (1-2%) nhổ : Mn, Cr, Mo, W chụng s ha tan
thay thãú vë trê cạc ngun tỉí sàõt trong xãmentit tảo nãn xãmentit håüp kim (Fe, Me)3C
Xãmentêt håüp kim khọ phán hy hån xãmentit nãn nhiãût âäü täi cọ cao hån mäüt êt.
-Cạc bit våïi kiãøu mảng phỉïc tảp (cạcbit phỉïc tảp) : Khi håüp kim họa âån gin (mäüt
ngun täú håüp kim) nhỉng våïi säú lỉåüng låïn (>10%) Cr hay Mn s tảo nãn cạc bit våïi
kiãøu mảng phỉïc tảp : Cr7C3, Cr23C6, Mn3C cọ cạc âàûc âiãøm sau :
+Cọ âäü cỉïng cao hån xãmentit mäüt êt.
+Nhiãût âäü nọng chy khäng cao làõm khong 1550 ÷ 18500C cọ tênh äøn âënh cao
hån nãn nhiãût âäü täi phi låïn hån 10000C.
+Khi cọ Cr cng våïi W hay Mo s tảo ra cạc bit kiãøu Me6C, cọ tênh äøn âënh
cao hån loải trãn, khọ ha tan vo austenit hån nãn nhiãût âäü täi âỉåüc náng cao âãún
1200 ÷ 13000C
-Cạc bit våïi kiãøu mảng âån gin : Cạc ngun täú tảo cạc bit mảnh v ráút mảnh nhỉ ì
V, Ti, Zr, Nb khi cho vo thẹp våïi hm lỉåüng êt (0,10%) s tảo cạc bit cọ kiãøu mảng âån
gin nhỉ VC, TiC, ZrC, NbC cọ cạc âàûc âiãøm :
+Cọ âäü cỉïng cao nhỉng êt dn hån xãmentit.
+Nhiãût âäü nọng chy ráút cao (xáúp xè 30000C) nãn ráút khọ phán hy v ha tan
vo austenit khi nung nọng, do váûy cọ tạc dủng giỉỵ cho hảt nh v náng cao tênh chäúng
mi mn.
-Vai tr ca cạc bêt håüp kim :
+Lm tàng âäü cỉïng, tênh chäúng mi mn mảnh hån xãmentit. Do váûy cạc thẹp

dủng củ täút phi l thẹp cạc bon cao v håüp kim cao.
+Náng cao nhiãût âäü täi nhỉng giỉỵ âỉåüc hảt nh khi nung do váûy náng cao âäü
dai vaì cå tênh.

137


+Tiãút ra khi mạctenxit v kãút tủ lải åí nhiãût âäü cao hån do âọ giỉỵ âỉåüc âäü cỉïng
sau khi täi âãún 500 ÷ 6000C (tênh cỉïng nọng).
7.3.4.nh hỉåíng ca nguyón tọỳ hồỹp kim õóỳn quaù trỗnh nhióỷt luyóỷn :
Caùc ngun täú håüp kim nh hỉåíng khạ mảnh âãún quạ trinh nhiãût luûn âàûc biãût l
täi v ram do âọ nh hỉåíng låïn âãún cå tênh.
1-Chuøn biãún khi nung nọng âãø täi :
Cạc thẹp håüp kim thäng thỉåìng âãưu cọ täø chỉïc peclit (trỉì mäüt säú thẹp âàûc biãût), do
âọ khi nung nọng s cọ chuøn biãún peclit thnh austenit, cạc bit ha tan vo austenit v
hảt austenit phạt triãøn lãn. Tuy nhiãn cọ mäüt säú âàûc âiãøm sau :
-Sỉû ha tan cạcbit håüp kim khọ khàn hån nãn cáưn nhiãût âäü täi cao hån v thåìi gian
giỉỵ nhiãût di hån.
-Cạc bit håüp kim khọ hon tan vo austenit nàịm tải biãn giåïi hảt nhỉ hng ro giỉỵ
cho hảt nh. Tạc dủng ny ráút mảnh våïi Ti, Zr, Nb mảnh våïi V v khạ mảnh våïi W, Mo
(riãng Mn lm cho hảt låïn). Do âọ thẹp håüp kim giỉỵ âỉåüc hảt nh hån thẹp cạc bon khi
nung cng nhiãût âäü.
2-Sỉû phán họa âàóng nhiãût ca austenit quạ ngüi v âäü tháúm täi :
Âáy l tạc dủng quan trng nháút v õióứn hỗnh nhỏỳt cuớa nguyón tọỳ hồỹp kim.
-Sổỷ phỏn hoùa âàóng nhiãût ca au stenit quạ ngüi : Khi ha tan vo austenit tátú c
cạc ngun täú håüp kim (trỉì Co) våïi cạc mỉïc âäü khạc nhau âãưu lm cháûm täúc âäü phán
họa âàóng nhiãût ca austenit quạ ngüi (lm âỉåìng cong chỉỵ C chảy sang phi) do âọ
lm gim täúc âäü täi tåïi hản. Nãúu khäng ha tan vo austenit m åí dảng cạc bit s cọ tạc
dủng ngỉåüc lải.
-Âäü tháúm täi : Do lm gim täúc âäü täi tåïi hản nãn cạc ngun täú håüp kim (trỉì Co)

khi ha tan vo austenit âãưu lm tàng âäü tháúm täi. Nhåì tạc dủng ny m thẹp håüp kim
cọ thãø täi tháúu hay tỉû täi (lm ngüi trong khäng khê váùn tảo thnh mạctenxit - thẹp giọ)
m thẹp cạc bon khäng thóứ coù õổồỹc.

Hỗnh 7.5- Sổỷ chuyóứn dởch sang phaới cuớa âỉåìng cong chỉỵ “C” ca
cạc ngun täú håüp kim
a) Thẹp C v thẹp håüp kim họa bàịng Ni, Si, Mn
b) Thẹp C v thẹp håüp kim họa bàịng Cr, W, Mo vaì V

138


Hỗnh 7.6- Sồ õọử bióứu dióựn sổỷ giaớm tọỳc õọỹ täi tåïi hản (a) v
sỉû tàng âäü tháúm täi (b) ca thẹp håüp kim so våïi thẹp C
3-Chuøn biãún mạctenxit :
Khi hìa tan vo austenit, cạc ngun täú håüp kim (trỉì Co, Si, Al) âãưu hả tháúp nhiãût
âäü chuøn biãún mạctenxit do váûy lm tàng lỉåüng austenit dỉ sau khi täi. Cỉï 1% ngun
täú håüp kim s lm gim âiãøm Mâ nhæ sau : Mn - 450C, Cr - 350C, Ni - 260C, Mo - 250C.
Do âọ s lm gim âäü cỉïng sau khi täi tỉì 1-10HRC. Tuy nhiãn hon ton cọ thãø khàõc
phủc nhỉåüc âiãøm ny bàịng gia cäng lảnh.
4-Chuøn biãún khi ram :
Nọi chung cạc ngun täú håüp kim ha tan vo mạctenxit âãưu cn tråí sỉû phán họa
ca nọ khi ram cọ nghéa l lm tàng cạc nhiãût âäü chuøn biãún khi ram. Cọ hiãûn tỉåüng
trãn l do cạc ngun täú håüp kim cn tråí khạ mảnh sỉû khúch tạn ca cạcbon. Do váûy
dáùn tåïi kãút qa sau :
-Cạc bit tảo ra ráút nh mën v phán tạn lm tàng mảnh âäü cỉïng v tênh chäúng mi
mn hiãûn tỉåüng ny gi l biãún cỉïng phán tạn. Trong mäüt säú thẹp håüp kim cao khi ram
åí nhiãût âäü thêch håüp austenit dỉ chuøn biãún thnh mạctenxit ram v cạc bit tiãút ra nh
mën, phán tạn lm âäü cỉïng tàng lãn so våïi sau khi täi goüi laì âäü cỉïng thỉï hai.
-Khi ram hay cng lm viãûc åí mäüt nhiãût âäü thẹp håüp kim bao giåì cng cọ âäü bãưn,

âäü cỉïng cng nhỉ âäü dai cao hån (do ram cao hån khỉí b ỉïng sút dỉ nhiãưu hån)
7.3.4.Cạc dảng hng ca thẹp håüp kim :
1-Thiãn têch :
Cạc thẹp håüp kim âàûc biãût l loải håüp kim cao khi kãút tinh thnh pháưn täø chỉïc
khäng âäưng nháút, khi cạn s tảo thnh täø chỉïc thåï lm cho cå tênh theo cạc phỉång dc
v ngang thåï khạc nhau nhiãưu (âãún 50 ÷ 70% hay cao hån). Khàõc phủc bàịng khúch
tạn sau âọ cạn nọng. Tuy nhiãn våïi tiãút diãûn låïn khäng thãø khàõc phủc triãût âãø âỉåüc, váùn
cn tháúy dảng hng ny.
2-Âäúm tràõng (âiãøm tràõng) :
L hiãûn tỉåüng trãn màût gy mäüt säú thẹp håüp kim cọ cạc vãút nỉït nh cọ dảng läúm
âäúm tràõng. Ngun nhán do hydrä cọ trong thẹp gáy ra. ÅÍ trảng thại lng hrä ha tan

139


khạ nhiãưu trong thẹp nhỉng åí trảng thại ràõn âäü ha tan gim mảnh, âàûc biãût l tỉì dỉåïi
2000C tråí âi gim âäüt ngäüt. Do váûy hrä thọat ra nhiãưu táûp trung lải tảo nãn ạp sút ráút
låïn v gáy nỉït tãú vi. Hiãûn tỉåüng ny thỉåìng gàûp trong cạc thẹp Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, Cr-NiW qua cạn nọng (khäng tháúy trong thẹp âục).
Khàõc phủc : sáúy khä m liãûu khi náúu luûn hồûc khê cạn nọng lm ngüi cháûm âãø
hrä këp thọat ra.
3-Dn ram :
Quy lût chung khi ram l nhiãût âäü tàng lãn âäü dai liãn tuûc tàng cho âãún 6500C.
Nhỉng trong thẹp håüp kim khi ram cọ xút hiãûn hai cỉûc tiãøu vãư âäü dai khi tàng nhiãût âäü.
Hiãûn tỉåüng ny gi l dn ram. Cọ hai loải dn ram :

Hỗnh 7.7-Aớnh hổồớng cuớa nhióỷt õọỹ ram õóỳn õọỹ dai va âáûp ca thẹp håüp kim
-Dn ram loải I (khäng thuáûn nghëch) : Xuáút hiãûn khi ram theïp håüp kim åí nhiãût âäü
2800C ÷ 3500C, cọ âäü dai khạ tháúp (mäüt säú trỉåìng håüp tháúp hån sau khi täi) . Thẹp cạc
bon cng cọ hiãûn tỉåüng ny nhỉng åí nhiãût âäü tháúp hån.
Ngun nhán cọ thãø do cạc bit ε tiãút ra åí dảng táúm hay austenit dỉ chuøn biãún

thnh mạctenxêt ram lm thẹp dn. Khàõc phủc : trạnh ram åí khong nhiãût âäü ny.
-Dn ram loải II (thûn nghëch, sỉía chỉỵa âỉåüc) : Xy ra trong cạc thẹp håüp kim họa
bàịng Cr, Mn, Cr-Ni Cr-Mn khi ram åí 500 ÷ 6500C v lm ngüi cháûm (lm ngüi nhanh
khäng cọ).
Ngun nhán cọ thãø do lm ngüi cháûm sau khi ram ồớ nhióỷt õọỹ cao thuùc õỏứy quaù
trỗnh tióỳt ra cạc pha dn tải biãn giåïi hảt. Khàõc phủc : vồùi caùc chi tióỳt trung bỗnh vaỡ nhoớ
laỡm nguọỹi nhanh trong dáưu hay nỉọc sau khi ram. Våïi cạc chi tiãút låïn håüp kim họa thãm
0,50% Mo hay 0,50 ÷ 1,00%W.

140


7.3.5.Phán loải thẹp håüp kim :
1-Theo täø chỉïc cán bàịng : Theo täø chỉïc cáưn bàịng (sau ) cọ cạc loải thẹp sau âáy :
-Thẹp trỉåïc cng têch : peclit v phe rit tỉû do
-Thẹp cng têch : pẹclit
-Thẹp sau cng têch : pẹclit v cạc bit tỉû do
-Thẹp lãâãburit
-Thẹp austenit
-Thẹp phe rit.
2-Theo täø chỉïc thỉåìng họa : Tiãún hnh thỉåìng họa cạc máùu thẹp cọ âỉåìng kênh 25mm
-Thẹp h pẹc lit : lm ngüi trong khäng khê nháûn âỉåüc häùn håüp phe rit v xãmentit
(peclit, xoocbit, trästit)
-Thẹp h mactenxit : xy ra chuøn biãún mạctenxit khi lm ngüi trong khäng khê.
-Thẹp h austenit : cọ täø chỉïc austenit täưn taỷi ồớ nhióỷt õọỹ thổồỡng.

Hỗnh 7.8- ổồỡng cong chổợ C ca cạc loải thẹp.
a)Thẹp h peclit; b)thẹp h mactenxit; c)Thẹp hoü austenit
3-Theo tãn cuía nguyãn täú håüp kim chuí yãúu : Dỉûa vo ngun täú håüp kim ch úu cọ
lỉåüng chỉïa låïn hån c âãø phán loải. Cạch phán loải ny biãút âỉåüc tênh cháút ca ngun

täú håüp kim âỉa vo v âoạn âỉåüc tênh cháút thẹp.
-Thẹp Cr, thẹp Mn, thẹp Ni...
-Thẹp Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, Cr-Ni-Ti...
4-Theo täøng lỉåüng ngun täú håüp kim : Cạch phán loải ny cho ta biãút âỉåüc giạ trë,
mỉïc âäü qu v giạ thnh ca thẹp.
-Thẹp håüp kim tháúp : cọ täøng lỉåüng ngun täú håüp kim nhoớ hồn 2,50%.
-Theùp hồỹp kim trung bỗnh : coù tọứng lỉåüng ngun täú håüp kim 2,50 ÷ 10%.
-Thẹp håüp kim cao : cọ täøng lỉång ngun täú håüp kim låïn hån 10%.
5-Theo cäng dủng :
-Thẹp håüp kim kãút cáúu.
-Thẹp håüp kim dủng cu.û
-Thẹp håüp kim âàûc biãût.
7.3.6.K hiãûu thẹp håüp kim :
TCVN 1759-75 quy âënh kyï hiãûu theïp håüp kim theo quy luáût sau :

141


-Säú âáưu tiãn ca mạc thẹp chè lỉåüng cạc bon trung bỗnh coù trong theùp theo phỏửn
vaỷn, nóỳu xỏỳp xố 1% thỗ khọng ghi.
-Caùc chổợ laỡ kyù hióỷu hoaù hoỹc ca ngun täú håüp kim, säú âỉïng sau cạc chỉỵ chè lỉåüng
chỉïa ca nọ theo pháưn tràm, nãúu xáúp xè 1% thỗ khọng ghi.
-Cuọỳi maùc theùp coù chổợ A laỡ thẹp cọ cháút lỉåüng täút hån.
-Thẹp cọ cäng dủng riãng âỉåüc k hiãûu riãng.
Vê dủ : 12Cr18Ni9Ti cọ : 0,12%C; 18%Cr; 9%Ni; 1%Ti
50CrNiMo coï : 0,50%C; 1%Cr; 1%Ni; 1%Mo
38CrMoAlA coï : 0,38%C; 1%Cr; 1%Mo; 1%Al; A -loaûi täút
OL100Cr1,5SiMn - OL thẹp äø làn, cọ : 1%C; 1,5%Cr; 1%Si; 1%Mn.
130Mn13Â cọ : 1,30%C; 13%Mn; Â : chãú tảo sn pháøm chè bàịng phỉång
phạp âục.

142


CHỈÅNG 8 :

THẸP KÃÚT CÁÚU

8.1.KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THẸP KÃÚT CÁÚU :
Thẹp kãút cáúu l thẹp âỉåüc sỉí dủng våïi khäúi lỉåüng låïn nháút âãø chãú tảo cạc chi tiãút
mạy v kãút cáúu chëu ti. Chụng âạp ỉïng âỉåüc cạc yóu cỏửu khaùc nhau vóử cồ tờnh, chờnh
xaùc vóử hỗnh dảng, kêch thỉåïc v âảt âỉåüc âäü bọng bãư màût theo u cáưu làõp rạp.
8.1.1.u cáưu ca thẹp kãút cáúu :
1-Cå tênh täøng håüp cao :
Âáy l u cáưu cå baớn nhỏỳt vỗ noù quyóỳt õởnh khaớ nng chởu taới v thåìi gian lm viãûc
cho chi tiãút mạy trong âiãưu kiãûn ti trng quy âënh.
a-Âäü bãưn cao : nãúu âäü bãưn cao s giụp cho mạy mọc cọ cäng sút låïn hån, nh gn
hån v tøi th cao hån. Trong cạc chi tiãút mạy ỉïng sút sinh ra khäng âỉåüc lồùn hồn
giồùi haỷn chaớy vỗ khọng õổồỹc pheùp bióỳn daỷng do. Do váûy giåïi hản chy cao l u cáưu
quan trng nháút vãư cå tênh ca thẹp kãút cáúu.
b-Âäü dai va âáûp cao : âáy laì chè tiãu ráút quan troỹng vỗ chi tióỳt maùy thổồỡng laỡm vióỷc
trong õióửu kióỷn ti trng âäüng. Chè tiãu ny quút âënh âäü tin cáûy khi lm viãûc, âm bo
cho chi tiãút khäng bë phạ hu dn. Âáy l u cáưu âàûc biãût quan trng âäúi våïi cạc
phỉång tiãûn giao thäng.
c-Giåïi hản mi cao : Khạ nhiãưìu chi tiãút lm viãûc trong âiãưu kiãûn ti trng thay âäøi
cọ chu k cáưn phi cọ giåïi hản mi cao âãø trạnh phạ hu mi.
d-Tênh chäúng mi mn cao : Chi tiãút mạy lm viãûc trong âiãưu kiãûn ma sạt v mi
mn mảnh, do váûy bãư màût ca chụng phi cọ âäü cỉïng cao âãø chäúng mi mn täút. Náng
cao tênh chäúng mi mn bàịng nhiãût luûn.
2-Tênh cäng nghãû täút :

Do âỉåüc sn xút våïi säú lỉåüng låïn v phi qua cạc dảng gia cäng nhỉ biãún dảng
nọng, càõt gt ...nãn thẹp phi cọ tênh cäng nghãû täút âãø hả giạ thnh gia cäng. Háưu hãút chi
tiãút mạy âãưu phi qua nhiãût luûn âãø âm bo cạc u cáưu vãư cå tênh. Do váûy nãúu thẹp
cọ âäü tháúm täi cao, dãù nhiãût luûn cng gọp pháưn hả giạ thnh âạng kãø.
3-Tênh kinh tãú :
Do sn lỉåüng låïn, chng loải nhiãưu nãn u cáưu giạ thnh ca thẹp phi r. Tuy
nhiãn u cáưu ny phi âàût sau âäü bãưn. Trong mäüt säú trỉåìng håüp quan trng phi dng
thẹp quyù thỗ coù thóứ boớ qua yóu cỏửu naỡy.
8.1.2.-Thaỡnh phỏửn hoạ hc :
Thẹp kãút cáúu phi cọ thnh pháưn hoạ hc ph håüp âãø cọ thãø âạp ỉïng âỉåüc cạc u
cáưu nãu trãn.
1-Cạc bon : l ngun täú cå bn nháút quút âënh cå tênh v tênh cäng nghãû ca thẹp kãút
cáúu. Do âọ hm lỉåüng cạc bon trong thẹp kóỳt cỏỳu quy õởnh khaù chỷt cheợ tổỡ 0,10 ữ 0,65%.
Tu tỉìng trỉåìng håüp củ thãø lải chia lm ba nhọm nh nhỉ sau :
-Nhọm u cáưu ch úu vãư âäü do, âäü dai cọ lỉåüng cạc bon tháúp : 0,10 ÷ 0,25%
-Nhọm u cáưu ch úu vãư giåïi hản chaớy vaỡ õọỹ deớo coù lổồỹng caùc bon trung bỗnh :
0,30 ÷ 0,50%
143


-Nhọm u cáưu ch úu vãư giåïi hản ân häưi cọ lỉåüng cạc bon tỉång âäúi cao :
0,55 ÷ 0,65%.
2-Thnh pháưn håüp kim :
Cạc ngun täú håüp kim âỉåüc âỉa vo thẹp kãút cáúu nhàịm mủc âich náng cao âäü bãưn
do náng cao âäü tháúm täi v hoạ bãưn pherit, tảo cạc bêt phán tạn v giỉỵ cho hảt nh. Tuy
nhiãn tênh cäng nghãû ca thẹp håüp kim s xáúu hån v cọ giạ thnh cao hån. Cạc ngun
täú håüp kim sỉí dủng trong thẹp kãút cáúu chia ra lam hai nhọm :
a-Nhọm cạc ngun täú håüp kim chênh : l cạc ngun täú chiãúm t lãû ch úu trong
cạc ngun täú âỉa vo, cọ tạc dủng náng cao âäü bãưn nhåì náng cao âäü tháúm täi. Gäưm cọ
cạc ngun täú sau : Cr, Mn, Si, Ni (âäi khi caí B) våïi täøng lỉåüng âỉa vo 1 ÷ 3% cao nháút

5 ÷ 6%. Chụng cọ âàûc âiãøm l :
-R, dãù kiãúm
-Náng cao âäü tháúm täi. Âãø âảt âỉåüc mủc âêch ny ngỉåìi ta thỉåìng dng håüp kim
họa phỉïc tảp (våïi täøng lỉåüng xạc âënh sỉí dủng nhiãưu ngun täú håüp kim).
b-Nhọm cạc ngun täú håüp kim phủ : âỉåüc âỉa vo thẹp våïi säú lỉåüng ráút êt thỉåìng
< 0,10% cao nháút khäng quạ 0,20% våïi mủc âêch ci thiãûn mäüt nhỉåüc âiãøm no âọ ca
ngun täú håüp kim chênh gäưm cọ : Ti, Zr, V, Nb, Mo.
8.2.THẸP THÁÚM CẠC BON :
8.2.1.Thnh pháưn hoạ hc :
Thẹp tháúm cạc bon l loải thẹp cọ thnh pháưn cạc bon tháúp : 0,10 ÷ 0,25% (mäüt säú
trỉåìng håüp âãún 0,30%) âãø chãú tảo cạc chi tiãút chëu ti trng ténh v va âáûp cao nhỉng bãư
màût bë mi mn mảnh nhỉ : bạnh ràng, cam, chäút... Âàûc âiãøm nhiãût luûn ca chụng l
tháúm cạc bon, täi v ram tháúp.
1-Cạc bon : lỉåüng cạc bon trong thẹp trong khong 0,10 - 0,25% âãø âm bo li cọ âäü
do, dai cao v sau khi nhiãût luûn âảt âäü bãưn cao nháút.
2-Håüp kim : cạc ngun täú håüp kim phi cọ hai tạc dủng náng cao âäü thỏỳm tọi vaỡ thuùc
õỏứy quaù trỗnh thỏỳm (hoỷc khọng caớn trồớ quaù trỗnh thỏỳm). Nguyón tọỳ chuớ yóỳu õổỷồc duỡng
laỡ cräm v kãút håüp våïi mangan, niken.
8.2.2.Thẹp cạc bon :
Thỉåìng dng cạc mạc thẹp sau : C10, C15, C20, C25 v c CT38. Âàûc âiãøm ca
chụng l :
-Sau khi tháúm cạc bon v nhiãût luûn âảt âäü cỉïng bãư màût 60 ữ 62 HRC, chọỳng maỡi
moỡn tọỳt, loợi coù õọỹ cỉïng 30 ÷ 40 HRC âäü do täút, âäü dai cao, âäü bãưn täút 500 ÷ 600 MN/m2
-Âäü tháúm täi tháúp nãn phi täi trong nỉåïc, âäü biãún dảng låïn, khọng laỡm õổồỹc caùc
chi tióỳt coù hỗnh daùng phổùc taỷp.
-Nhióỷt âäü tháúm khäng vỉåüt quạ 900OC, täúc âäü tháúm nh, thåìi gian tháúm di, hảt låïn.
Sau khi tháúm phi thỉåìng hoạ, täi hai láưn v ram tháúp âäü biãún dảng låïn.
Cäng dủng : lm cạc chi tiãút nh ( φ < 20 mm), khọng quan troỹng, hỗnh daùng õồn
giaớn, yóu cáưu chäúng mi mn khäng cao làõm nhỉ : phủ tng xe âảp, xe kẹo (trủc, cän,
näưi, bi...).

144


8.2.3.Thẹp cräm :
Thỉåìng dng cạc mạc thẹp sau : 15Cr, 20Cr, 15CrV, 20CrV. Chụng cọ âàûc âiãøm
sau :
-Sau khi tháúm cạc bon v nhiãût luûn âảt âäü cỉïng 60-62 HRC, âäü bãưn v tênh chäúng
mi mn cao hån mäüt êt (âäü bãưn âảt 700 ÷ 800 MN/m2.)
-Lm cạc chi tiãút tỉång âäúi phỉïc tảp do täi trong dáưu âäü biãún dảng nh.
-Nhiãût âäü tháúm 900 ÷ 920OC, täúc âäü tháúm nhanh hån, hảt khäng låïn làõm. Tuy váûy
váùn phi täi hai láưn v ram tháúp.
Cäng dủng : lm cạc chi tiãút tỉång âäúi phỉïc tảp , nh ( φ =20 ÷ 40 mm) nhỉ : bạnh
ràng, trủc báûc, chäút cáưn tênh chäúng mi mn cao.
8.2.4.Thẹp cräm-niken v cräm-niken-mälipâen :
a-Thẹp cräm -ni ken : nhọm thẹp ny cọ âàûc âiãøm sau :
-Sau khi tháúm cạc bon täi v ram tháúp âäü cỉïng âảt 60 ÷ 62HRC, tênh chäúng mi
mn cao hån, âäü bãưn âảt 1000-1200 MN/m2
-Cọ âäü bãưn cao kãút håüp våïi âäü do täút : âáy l ỉu âiãøm näøi báût ca thẹp Cr-Ni
m khäng cọ nhọm thẹp no sạnh âỉåüc
-Âäü tháúm täi ráút cao, lm âỉåüc cạc chi tiãút låïn (chiãưu dy hay φ âãún 100 mm)
-Nhiãût âäü tháúm cạc bon 900 ÷ 920OC
Chụng âỉåüc chia ra lm hai loải :
-Loải håüp kim tháúp chỉïa 0,50 ÷ 1,00%Cr, Ni > 1% cọ âäü tháúm täi cao v täi trong
dáưu. Tuy nhiãn hiãûu qu kinh tãú ca nọ khäng cao nón ờt sổớ duỷng. Maùc theùp õióứn hỗnh laỡ
20CrNi õổồỹc duỡng laỡm caùc chi tióỳt hỗnh daùng phổùc taỷp, kờch thổồùc trung bỗnh
(50 ữ 70mm), chởu taới troỹng va õỏỷp cao nhỉ bạnh ràng trong ä tä du lëch v xe ti nho.í
-Loải Cräm -niken cao : lỉåüng niken tỉì 2-4% v Cr trãn dỉåïi 1%, âäü tháúm täi ráút
cao, cọ thãø täi tháúu tiãút diãûn âãún 100 mm. Gäưm cạc mạc sau : 12CrNi3A, 20Cr2Ni4A,
18Cr2Ni4WA. Loải thẹp ny cọ nhỉåüc âiãøm l : giạ thnh cao (Ni l ngun täú dàõt),

tênh gia cäng càõt kẹm do quạ do v nhiãût luûn phỉïc tảp sau khi tháúm cạc bon. Cäng
dủng : lm cạc chi tiãút tháúm cạc bon ráút quan trng, chëu ti trng nàûng v mi mn
mảnh, u cáưu cọ âäü tin cáûy cao nhỉ cạc chi tiãút rong mạy bay, ä tä.
b-Thẹp cräm-niken-mälipâen : Trãn cå s thẹp cräm -niken cao nhỉng cọ thãm
0,10 ÷ 0,40% Mo âãø náng cao thãm âäü tháúm täi. Âáy l nhọm thẹp tháúm cạc bon täút
nháút, sỉí dủng vo cạc mủc âêch quan trng nháút v cho cạc chi tiãút cọ tiãút diãûn låïn nháút.
Bao gäưm cạc mạc thẹp sau : 20CrNi2Mo, 18Cr2Ni4MoA.
8.2.5.Thẹp cräm-mangan-titan :
Nhọm thẹp ny cọ cạc chè tiãu kinh tãú k thût cao âỉåüc sỉí dủng khạ phäø biãún lamì
cạc bạnh ràng trong ä tä ti nhẻ v trung bỗnh. Giaù thaỡnh cuớa chuùng thỏỳp (khọng chổùa
niken), õọỹ bóửn tỉång âỉång thẹp cräm niken nhỉng âäü do v âäü dai kẹm hån. Ỉu âiãøm
ca nhọm thẹp ny l cọ tênh cäng nghãû täút hån : khäng bë quạ bo ho cạc bon, hảt
khäng låïn nãn cọ thãø náng cao nhiãût âäü tháúm âãún 930 ÷ 950OC, täi trỉûc tiãúp ngay sau khi
tháúm, âäü biãún dảng nh. Gäưm cạc thẹp : 18CrMnTi, 25CrMnTi.

145


8.3.THẸP HOẠ TÄÚT :
L loải thẹp cọ thnh pháưn cạc bon trung bỗnh 0,30 ữ 0,50% duỡng õóứ chóỳ taỷo cạc chi
tiãút mạy chëu ti trng ténh v va âáûp tỉång âäúi cao bãư màût cọ thãø bë mi mn nhỉ trủc,
bạnh ràng, chäút, tay biãn ...Chãú âäü nhiãût luûn cụa chụng l täi v ram cao ( nhiãût luûn
hoạ täút)
8.3.1.Thnh pháưn hoạ hc :
1-Cạc bon : trong giåïi hản tổỡ 0,30 ữ 0,50% seợ õaớm baớo sổỷ kóỳt hồỹp täút nháút giỉỵa cạc chè
tiãu vãư cå tênh : âäü bãưn, âäü cỉïng, âäü do, âäü dai (cå tênh täøng håüp). Trong thỉûc tãú sỉí
dủng phäø biãún nháút l tỉì 0,35 ÷ 0,45 %C
2-Håüp kim : âãø âm bo cå tênh täøng håüp cao v âäưng âãưu trãn ton bäü tiãút diãûn cạc
ngun täú håüp kim phi sỉí dủng håüp l, tiãút diãûn cng låïn, lỉåüng ngun täú âỉa vo
cng cao. Ngun täú håüp kim chênh l cräm, mangan khong 1 ÷ 2%, niken 1 ÷ 4%.

Ngoi ra cọ thãø dng thãm silic khäng quạ 1%. Ngy nay cọ xu hỉåïng dng thãm bo våïi
hm lỉåüng 0,000 ÷ -0,003%. Ngun täú håüp kim phủ l mälipâen v vonfram ch úu âãø
chäúng gin ram cho cạc chi tiãút låïn.
8.3.2.Âàûc âiãøm vãư nhiãût luyãûn :
Âãø caíi thiãûn tênh gia cäng càõt goüt sau khi tảo phäi bàịng rn, dáûp nọng thẹp âỉåüc
hon ton âảt âäü cỉïng 180 ÷ 220 HB (thẹp cräm-niken phi thỉåìng hoạ).
Nhiãût luûn kãút thục gäưm hai bỉåïc :
-Bỉåïc thỉï nháút tảo cho li cọ cå tênh täøng håüp cao âãø chëu âỉåüc ti trng ténh
v va âáûp bàịng täi v ram cao, täø chỉïc nháûn âỉåüc l xoocbit ram (âäü cỉïng 25 ÷ 30HRC).
Täø chỉïc ny cn cọ tạc dủng tảo âỉåüc âäü bọng cao khi càõt gt v giụp cho chuøn biãún
xy ra nhanh chọng, nháûn âỉåüc mạctenxit mh mën.
-Tảo cho bãư màût âäü cỉïng cao v tênh chäúng mi mn låïn bàịng täi bãư màût v
ram tháúp (âäü cỉïng âảt 52 ÷ 58HRC). Ngoi ra cọ thãø dng tháúm ni tå hay tháúm cạcbon ni tå khi cáưn âäü cỉïng cao hån.
8.3.3.Thẹp cạc bon :
Thỉåìng sỉí dủng cạc mạc sau : C30, C35, C40, C45, C50 nhỉng thäng dủng nháút l
C45. Âàûc âiãøm ca nhọm thẹp ny l âạp ỉïng âỉåüc cạc u cáưu âãư ra nhỉng åí mỉïc
tháúp. Củ thãø nhỉ sau :
-Âäü bãưn tháúp do âäü tháúm täi nh, âäü bãưn 750 ÷ 850MN/m2
-Khọng laỡm õổồỹc caùc chi tióỳt lồùn vaỡ hỗnh daùng phỉïc tảp do täi trong nỉåïc.
-R v cọ tênh cäng nghãû täút.
Cäng dủng : lm cạc chi tiãút mạy nh ( φ =20 ÷ 30mm) nhỉ : thanh truưn, chäút
phàóng, trủc, bạnh ràng bë âäüng ...
8.3.4.Thẹp cräm :
Thỉåìng dng loải thẹp chỉïa 0,50 ÷ 1,00% cräm ch úu âãø náng cao âäü tháúm täi
khi täi trong dáưu. Gäưm cạc mạc thẹp : 35Cr, 40Cr, 45Cr, 50Cr, nhỉng thäng dủng nháút
l 40Cr v 40CrVA. So våïi nhọm thẹp cạc bon chụng cọ âàûc âiãøm :
-Âäü bãưn cao hån do âỉåüc håüp kim hoạ bàịng cräm nãn âäü tháúm täi cao, âäü bãưn âảt
âỉåüc 800 ÷ 950MN/m2.

146

-Laỡm õổồỹc caùc chi tióỳt coù tióỳt dióỷn trung bỗnh hỗnh daùng tổồng õọỳi phổùc taỷp nhổ truỷc
bỏỷc, baùnh rng trong mạy càõt kim loải v täi trong dáưu.
-Bë dn ram loải hai (våïi chi tiãút nh lm ngüi nhanh sau khi ram).
8.3.5.Thẹp cräm - mälipâen :
Cho thãm khong 0,25% mälipâen s náng cao âäü tháúm täi v chäúng dn ram loải
hai. Thỉåìng dng nháút l mạc thẹp 38CrMoA lm caùc chi tióỳt maùy trung bỗnh ( >
50mm) hỗnh dạng tỉång âäúi phỉïc tảp nhỉ bạnh ràng.
8.3.6.Thẹp cräm-mangan hay cräm-mangan-silêc :
Loải thẹp ny cọ 1%Cr, 1%Si hay 1%Cr, 1%Mn, 1%Si do âỉåüc håüp kim hoạ phỉïc
tảp nãn cọ âäü tháúm täi cao hån, âäü bãưn âảt 1000-1100MN/m2, dng lm cạc chi tiãút khạ
låïn ( φ = 50 ÷ 60mm). Tuy nhiãn do håüp kim hoạ c Si láùn Mn nãn cỉïng hån v dn hån,
khäng âỉåüc dng phäø biãún làõm. Thäng dủng nháút l cạc mạc 40CrMn, 38CrMnSi.
8.3.7.Thẹp cräm-niken v cräm-niken-mälipâen :
Do âỉåüc håüp kim hoạ c cräm v niken nãn loải thẹp ny cọ âäü tháúm täi cao m
váùn giỉỵ âỉåüc âäü do v âäü dai täút, âàûc biãût l khi niken cao ≥ 3% v cọ thãm Mo.
Chụng âỉåüc phán ra ba nhọm nh :
-Thẹp cräm-niken thỉåìng : chỉïa khong 1%Cr v 1%Ni, do niken tháúp nãn âäü tháúm
täi chỉa cao, lm cạc chi tiãút φ 50 ÷ 60 mm, cọ âäü bãưn 700 ÷ 800MN/m2, aK = 700kJ/m2.
Gäưm cạc mạc thẹp sau : 40CrNi, 45CrNi, 50CrNi thäng dủng nháút l 40CrNi. Âàûc âiãøm
ca loải thẹp ny l :
+Âäü bãưn tỉång âäúi cao kãút håüp våïi âäü do âäü dai täút.
+Lm âỉåüc cạc chi tiãút cọ tiãút dióỷn khaù lồùn vaỡ hỗnh daùng phổùc taỷp.
+Tờnh gia cọng càõt khäng cao làõm (do khạ do)
+Bë dn ram loải hai.
Cäng dủng : l cạc chi tiãút chëu ti trng âäüng cao v cáưn âäü tin cáûy cao nhỉ hãû thäúng lại
ä tä, chi tiãút truưn lỉûc trong mạy bay...
-Thẹp cräm - niken cao : loải thẹp ny chỉïa khong 1 ÷ 2%Cr, 2 ÷ 4%Ni (t lãû
Ni/Cr khong 3-4). ióứn hỗnh laỡ maùc 30CrNi3A, coù õọỹ thỏỳm tọi lồùn, cọ thãø täi tháúu våïi

φ >100mm, trong thỉûc tãú âỉåüc xem laì täi tháúu våïi tiãút diãûn báút kyì. Âäü bãưn âảt
1100MN/m2 , aK = 800kJ/m2. Tuy nhiãn cng bë dn ram loải hai v tênh gia cäng càõt
kẹm. Cäng dủng nhỉ nhọm thẹp Cr-Ni nhỉng våïi kêch thỉåïc låïn hồn vaỡ hỗnh daùng phổùc
taỷp hồn.
-Theùp crọm-niken-mọlipõen : loaỷi theùp ny dỉûa trãn cå såí thẹp cräm niken cao v
cho thãm vo khong 0,1 ÷ 0,40%Mo. Âáy l loải thẹp chãú tảo mạy täút nháút do âäü tháúm
täi låïn, âäü bãön cao ( σ B = 1200MN/m2 , aK = 800kJ/m2)., lm âỉåüc chi tiãút låïn, ( φ ≥ 100
mm) hỗnh daùng phổùc taỷp vaỡ khọng bở doỡn ram loaỷi hai. Gäưm cạc mạc thẹp :
38CrNi3MoA, 38Cr2Ni2MoA, 38CrNi3MoVA v 38CrMoAlA (thẹp tháúm ni tå). Cäng
dủng nhỉ nhọm thẹp trãn nhỉng vồùi kich thổồùc lồùn hồn nhióửu vaỡ hỗnh daùng phổùc taûp
hån, âäü tin cáûy cao nháút.

147


8.4.THẸP ÂN HÄƯI :
Thẹp ân häưi l loải thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon tỉång âäúi cao : 0,55 ÷ 0,65%, cọ
tênh ân häưi cao âãø l cạc chi tiãút nhỉ l xo, nhêp v cạc chi tiãút ân häưi khạc. Âàûc âiãøm
nhiãût luûn ca chụng l täi v ram trung bỗnh.
8.4.1.ióửu kióỷn laỡm vióỷc vaỡ yóu cỏửu :
ỷc õióứm lm viãûc ca chi tiãút ân häưi l chëu ti trng ténh v va âáûp cao nhỉng
khäng âỉåüc phẹp biãún dảng do. Cạc u cáưu ca thẹp ân häưi :
-Giåïi hản ân häưi cao, kh nàng chäúng biãún dảng do låïn. T lãû σ âh/ σ B cng gáưn
âãún mäüt cng täút, thäng thỉåìng âảt tỉì 0,85 ÷ 0,95.
-Âäü cỉïng khạ cao, âäü do v dai tháúp âãø trạnh bë biãún dảng do (khäng âỉåüc quạ
tháúp dãù bë phạ hu dn)
-Giåïi hản mi cao âãø ph håüp våïi âiãưu kiãûn ti trng thay âäøi cọ chu k.
8.4.2.Âàûc âiãøm vãư thnh pháưn hoạ hc v chãú âäü nhiãût luûn :
1-Thnh pháưn hoạ hc :
-Cạc bon : âãø tho mn cạc u cáưu trãn lỉåüng cạc bon tỉì 0,55 ÷ 0,70% nhỉng

thỉåìng sỉí dủng tỉì 0,55 ÷ 0,65 l täút nháút.
-Ngun täú håüp kim : ngun täú håüp kim âỉåüc sỉí dủng våïi mủc âêch :
+Náng cao giåïi hản ân häưi v âäü cỉïng, våïi u cáưu ny dng mangan v silic
l täút nháút.
+Náng cao âäü tháúm täi âãø âaím baío giåïi hản ân häưi cao v âäưng nháút trãn tiãút
diãûn våïi mủc âêch ny thỉåìng dng cräm v niken.
Trong thẹp ân häưi thỉåìng dng 1%Mn, 2%Si, 2%(Cr+Ni), khäng dng nhiãưu
mangan v silic vỗ seợ laỡm theùp bở quaù doỡn, cổùng.
2-ỷc õióứm vãư nhiãût luûn :
Âãø âảt âỉåüc u cáưu giåïi hản ân häưi cao nháút phi tiãún hnh täi v ram trung bỗnh
taỷo ra tọứ chổùc trọxtit ram. óứ õaớm baớo giåïi hản ân häưi v giåïi hản mi cao cáưn lỉu :
-Chäúng thoạt cạc bon khi nhiãût luûn (do cọ silic), nãúu bãư màût cọ hm lỉåüng cạc
bon tháúp hån quy âënh dãù sinh ra vãút nỉït mi khi chëu kẹo.
-Tảo ỉïng sút nẹn dỉ trãn bãư màût bàịng làn bi, kẹo, cạn ngüi...
-Náng cao âäü bọng bãư màût, loải b cạc vãút xỉåïc l máưm mäúng cạc vãút nỉït mi bàịng
cạch cạn, kẹo ngüi hay mi.
8.4.3.Cạc loải thẹp ân häưi :
1-Thẹp cạc bon v thẹp mangan :
Gäưm cạc mạc thẹp : C55, C60, C65, C70...60Mn, 65Mn, 70Mn. Âàûc âiãøm ca
nhọm thẹp ny :
-Giåïi hản ân häưi tháúp σ âh ≤ 800MN/m2.
-Âäü tháúm täi tháúp, chè täi tháúu âãún âỉåìng kênh 15 mm.
Nhọm thẹp âỉåüc cung cáúp ch úu åí dảng dáy trn dng lm cạc l xo thỉåìng, u cáưu
khäng cao làõm.
2-Thẹp silic v thẹp håüp kim khạc :
Âáy l nhọm thẹp cọ giåïi hản ân häưi cao dng vo cạc mủc âêch quan trng, gäưm
cạc mạc : 55Si2, 60Si2, 65Si2, 70Si2... Âàûc âiãøm ca chụng nhỉ sau :

148

-Cọ giåïi hản ân häưi cao σ âh ≥ 1000MN/m2 , giạ thnh tỉång âäúi tháúp.
-Âäü tháúm täi cao hån (täi tháúu tiãút diãûn 20 ÷ 30 mm trong dáưu)
-Dãù thoạt cạc bon khi nung.
Nhàịm khàõc phủc nhỉåüc âiãøm trãn ngỉåìi ta håüp kim hoạ thãm cräm, mangan, niken
v vanâi, do âọ tảo ra cạc mạc : 50CrMn, 50CrVA, 60Si2CrVA, 60Si2Ni2A...Cäng
dủng ca nhọm thẹp ny l lm l xo xe lỉía, nhêp xe ätä, cạc trủc mãưm, dáy cọt âäưng
häư. Cáưn lỉu ràịng cạc thẹp ny nãúu åí dảng dáy trn våïi âỉåìng kênh < 6 mm â âỉåüc
nhiãût luûn räưi (nãúu lthẹp ca Nga) do âọ chè cáưn ún ngüi räưi âem tháúp âãø khỉí ỉïng
sút l sỉí dủng âỉåüc.
8.5.THẸP CỌ CÄNG DỦNG RIÃNG :
Nhọm thẹp ny âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong chãú tảo mạy, chụng âỉåüc dng vo
cạc mucû âêch chun dng.
8.5.1.Thẹp lạ dáûp ngüi (dáûp sáu) :
Nhọm thẹp ny dng chãú tảo cạc chi tiãút bàịng phỉång phạp dáûp ngüi, do váûy u
cáưu ca chụng l phi cọ tênh do cao, nháút l khi dáûp sáu (âäü biãún dảng låïn). Do âọ u
cáưu ca chụng nhỉ sau :
-Hm lỉåüng cạc bon tháúp ≤ 0,20%, thäng dủng nháút l ≤ 0,10% , täø chỉïc ch úu
la phe rêt v mäüt lỉåüng nh peclêt.
-Hm lỉåüng silic tháúp âãø thẹp khäng bë cỉïng, Si ≤ 0,05 ÷ 0,07%, thüc loải thẹp
säi.
-hảt nh v âãưu, cáúp hảt 6 ÷ 8.
Cạc mạc thẹp thäng dủng : C05s, C08s, C10s, C15s...Cäng dủng : lm chàõn bn, ca
bin xe, sat xi xe...Våïi thẹp lạ mng cọ thãø âỉåüc trạng km, thiãúc âãø dng trong cäng
nghiãûp thỉûc pháøm lm âäư häüp hay trạng km hay km -nhäm âãø lm táúm låüp.
8.5.2.Thẹp dãù càõt (tỉû âäüng) :
Thẹp dãù càõt (cn âỉåüc gi l thẹp tỉû âäüng) âỉåüc dng lm cạc chi tiãút phi qua gia
cäng càõt gt, säú lỉåüng nhiãưu, khäng chëu ti trng låïn, u cáưu âäü bọng bãư màût cao v
nàng sút cao.
Thnh pháưn hoạ hc : lỉåüng cạc bon tỉì 0,10 ÷ 0,40%, täø chỉïc pháưn låïn l phe rêt v

mäüt pháưn pẹclit. Lỉåüng phäút pho v lỉu hunh cao hồn mổùc bỗnh thổồỡng, phọtpho
khoaớng 0,08 ữ 0,15%, lổu hunh khong 0,15 ÷ 0,35%. Lỉåüng mangan 0,80 ÷ 1,00% âãø
tảo ra MnS lm phoi dãù gy vủn. Thåìi gian gỏửn õỏy ngổồỡi ta coỡn cho thóm chỗ
(0,15 ữ 0,30) vo thẹp dãù càõt âãø tàng kh nàng càõt gt cuớa noù (chỗ coù nhióỷt õọỹ chaớy thỏỳp
327OC dóự bở chy khi càõt gt, lm phoi âỉït råìi).
Cạc mạc thẹp dãù càõt :12S, 20S, 30S, 11SPb, 40SPb, 40MnS. Cäng duûng : buläng,
âai äúc, vêt, bảc, mäüt säú bạnh ràng...
8.5.3Thẹp äø làn :
Âáy l loải thẹp cọ cháút lỉåüng ráút cao dng âãí chãú tảo cạc äø làn : äø bi, äø âa (bi
cän) trong mạy mọc.
1-Âiãưu kiãûn lm viãûc v yãu cáöu :

149