Tài liệu giáo trình vật liệu cơ khí, chương 8 docx

Chương 8: RAM
1. Đònh nghóa:
Ram là phương pháp nhiệt luyện gồm có nung nóng chi tiết đã
tôi lên tới nhiệt độ < A
1
nhằm nhận được tổ chức tế vi thõa
mãng điều kiện chi tiết.
2.
Phương pháp ram:
*Ram thấp: (t
o
<300)
Tổ chức tế vi nhận được là maxtenxit, áp cho các chi tiết chống
mài mòn như dao cắt, dụng cụ do…
*Ram trung bình: (350-450)
Tổ chức tế vi nhận được là trôxtit ram có giá trò đàn hồi cao nhất
áp dụng cho mội chi tiết lò xo, nhíp…
*Ram cao: (550-700)
Tổ chức tế vi nhận được là xoocbit có cơ tính cao nhất áp dụng
cho mội chi tiết truyền lực chòu lực như trục…
C: NHỮNG DẠNG HỎNG THƯỜNG GẶP
I. BIẾN DẠNG NỨC:
1.
Nguyên nhân:
-Nung nóng nhanh (thép hợp kim cao)
-Làm nguội nhanh
-Ứng suất bển trong vượt quá giới hạn bền
nức
2.
Cách ngăn ngừa,khắc phục:
a. Ngăn ngừa biến dạng nức trong quá trình nung:

-Xác đònh tốc độ nung nhanh hợp lý để tránh nức để nức đối với
thép hợp kim cao có tính dẫn nhiệt kém không đưa vào lò có
nhiệt độ tôi cao ngay mà phải cần nung nóng trước.
-Đối với các trục dài khi nung không nên đặt nằm ngang mà
treo thẳng đứng.
b. Ngăn ngừa biến dạng nức trong quá trình làm nguội
:
-Chọn môi trường tôi và phương pháp tôi thích hợp.
-Khi nhúng chi tiết vào môi trường tôi phải tuân thủ quy tắc:
+Nhúng phần dày môi trường tôi trước.
+Chi tiết dài nhỏ (mũi khoan, tarô, lò xo…) phải nhúng thật
thẳng đứng nếu nghiên sẽ bò cong.
+Các chi tiết phẳng và mỏng phải nhúng theo mặt thẳng
đứng.
+Các chi tiết hình ống khi nhúng phải bảo đảm trục ống vuông
góc với mặt chất lỏng.
+Các chi tiết có mặt lồi lõm không được hướng mặt này
xuống chất lỏng.
-Trước khi làm nguội trong môi trường tôi người ta để chi tiết tự
nguội trong không khí 50 -70
0
C, làm ứng sức nhiệt giảm bớt.
-Có thể ngăn ngừa bằng biện pháp thiết kế, cố gắng thiết kế cho
chi tiết có thành dày đều đặn, không có góc nhọn và những
phần thay đổi tiết diện đột ngột.
II.
ÔXI HÓA VÀ THOÁT CACBON:
*
Ôxi hóa: tạo nên các vẩy ôxit ở bềø mặt thép không bền dễ bò
bong ra làm sai kích thước.

*
Thoát cacbon: Lượng cacbon ở bề mặt cháy làm cơ tính lớp bề
mặt bò giảm.
a. Nguyên nhân
:
Nung ở nhiệt độ cao Fe và C với thành phần môi trường nung
dẫn đến hiện tượng ôxi hóa và thoát cacbon, các khí gây ra O
2
,
CO
2
và hơi nước.
Khuyết tật này xảy ra khi ủ, thường hóa và tôi.
b. Ngăn ngừa, khắc phục:
-Khí quyển bảo vệ: Gồm các khí CO
2
, CO, H
2
O, H
2
, CH
4
, N
2
trong đó nitơ chiếm 50 - 75% với tỷ lệ phù hợp thép không bò
ôxi hóa và thoát cacbon.
-Khí quyển trung tính: Với thép Cr cao, hợp kim bền nóng, dùng
khí quyển trung tính như: H
2
, NH

3
, N
2
.
-Nung trong chân không: Nung trong các lò có độ chân không
cao khoảng 10
-2
10
-4
mmHg.
III.
ĐỘ CỨNG KHÔNG ĐẠT:
1.
Độ cứng cao:
Khi ủ, thường hóa xảy ra hiện tượng này làm khó cắt gọt do tốc
độ làm nguội lớn. Khắc phục bằng cách ủ và thường hóa lại.
2.
Độ cứng thấp:
Khi tôi xảy ra hiện tượng này làm thép không đủ cơ tính để làm
việc.
-Thiếu nhiệt độ: Nhiệt độ nung chưa đến nhiệt độ yêu cầu, thời
gian giữ nhiệt chưa đủ yêu cầu.
-Làm nguội không đủ nhanh để xảy ra chuyển biến Auxtenit
thành hỗn hợp Ferit + Xemantit trước khi chuyển thành
Xemantit.
-Thoát cacbon bề mặt.
IV.
TÍNH GIÒN CAO:
Nguyên nhân nung thép đến nhiệt độ cao quá nhiệt độ quy đònh
làm hạt Auxtenit lớn, khắc phục bằng cách thường hóa tôi lại

đúng nhiệt độ.
B:
HÓA NHIỆT LUYỆN
Bài 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HÓA NHIỆT LUYỆN
I. ĐỊNH NGHĨA, MỤC ĐÍCH HÓA NHIỆT LUYỆN.
1. Đònh nghóa hóa nhiệt luyện:
Hóa nhiệt luyện là phương pháp nhiệt luyện làm bão hòa vào
bề mặt thép một hay nhiều nguyên tố để làm thay đổi thành
phần hóa học, làm thay đổi tính chất của lớp bề mặt theo mục
đích nhất đònh.
2. Mục đích hóa nhiệt luyện.
- Áp dụng cho các chi tiết làm việc bò mài mòn mạnh đòi hỏi có
độ cứng cao chống mài mòn tốt đồng thời chi tiết chòu tải trọng
lớn đòi hỏi lõi dẻo dai cao.
- Làm tăng khả năng chống ăn mòn bề mặt.
II.
QUÁ TRÌNH XẢY RA KHI THẤM CACBON.
Đặt chi tiết vào môi trường (rắn, lỏng, khí…)có khả năng phân
hóa ra nguyên tử hoạt của nguyên tố đònh khuếch tán, rồi nung
nóng đến nhiệt độ thích hợp. Quá trình xảy ra theo 3 giai đoạn.
-Giai đoạn phân hủy lượng chất thấm thành các nguyên tử hoạt
tính.
NH
3
 N
ht
+H
2
-Giai đoạn hấp thụ các nguyên tử hoạt tính.
Các nguyên tử hoạt được hấp thụ vào bề mặt thép. Sau đó

khuếch tán vào kim loại tạo nên bề mặt rắn
Kết quả hấp thụ là tạo nên bề mặt thép có nồng độ với nguyên
tố đònh khuếch tán cao tạo nên chênh lệch về nồng độ giữa bề
mặt và lõi.
-Giai đoạn khuếch tán.
Các nguyên tử hoạt tính sẽ hấp thụ vào bề mặt thép với nồng
độ cao sẽ đi sâu vào bên trong bằng cơ chế khuếch tán tạo nên
lớp thấm với chiều sâu nhất đònh.
II
.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHUẾCH TÁN
1. Nhiệt độ :
Nhiệt độ càng cao chuyển động các nguyên tử càng mạnh tốc
độ khuếch tán càng nhanh.
2. Thời gian:
Ở nhiệt độ cố đònh thời gian khuếch tán càng dài chiều sâu lớp
thấm càng dày quan hệ giữa chúng theo đường parbol.