Bài giảng Công nghệ nhiệt luyện

Chia sẻ: Do Thanh Tam | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

313
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ nhiệt luyện nhằm trình bày các nội dung chính như: khái niệm cơ bản về nung thép, yêu cầu đối với nung thép, phân loại và phương pháp nung thép. Bài giảng được trình bày khoa học, súc tích giúp các bạn sinh viên tiếp thu bài học nhanh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ nhiệt luyện

Chương 1 KHUẾCH TÁN TRONG VẬT LIỆU Chương 2 CHUYỂN BIẾN PHA TRONG VẬT LIỆU Chương 3 BIẾN DẠNG VÀ CƠ LÝ TÍNH CỦA VẬT LIỆU Chương 4 CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN Chương 5 HOÁ BỀN BỀ MẶT Chương 6 ĂN MÒN KIM LOẠI Chương 7 BẢO VỆ BỀ MẶT KIM LOẠI
Chương 4: CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN 4.1. Một số khái niệm cơ bản về nung thép. 4.1.1.Yêu cầu đối với việc nung thép. 4.1.2.Phân loại phương pháp.
4.1.1.Yêu cầu đối với việc nung thép
4.1.2.Phân loại phương pháp Nhiệt luyện thông thường: Chỉ dùng nhiệt làm thay đổi tính chất kim loại như: ủ, thường hoá, tôi, ram. Hoá nhiệt luyện: Dùng nhiệt kết hợp với hoá chất làm thay đổi tính chất kim loại như: thấm các bon, thấm Nitơ… Cơ nhiệt luyện: dùng nhiệt kết hợp với tác dụng cơ học làm thay đổi tính chất kim loại như: cán, rèn…
4.2. Ủ và thường hoá thép 4.2.1. Định nghĩa và mục đích ủ 1. Định nghĩa 2. Mục đích 4.2.2.Phương pháp ủ 1. Ủ không có chuyển biến pha(T < Ac1). a.Ủ non b.Ủ kết tinh lại
4.2. Ủ và thường hoá thép 4.2.1. Định nghĩa và mục đích ủ 1. Định nghĩa Ủ là phương pháp nung thép đến nhiệt độ xác định(>A1), giữ ở đó một thời gian và làm nguội chậm(thường làm nguội cùng lò hay trong môi trường dẫn nhiệt kém), có vận tốc nguội từ 10 - 50oC/h. 2. Mục đích Mềm, dễ cắt, dễ dập, khử ứng suất dư, đồng đều thành phần hoặc làm nhỏ hạt chuẩn bị cho nhiệt luyện cuối cùng.
4.2.2.Phương pháp ủ 1. Ủ không có chuyển biến pha(T < Ac1). a.Ủ non Nhiệt độ ủ từ 200 - 300C nhằm khử bỏ ứng suất dư trong vật đúc, sản phẩm cơ khí. Nhiệt độ ủ từ 450 - 600C giữ khoảng một đến hai giờ, khử ứng suất hoàn toàn hơn. Ap dụng cho những chi tiết đặc biệt ví dụ như thân máy sau khi đúc, xécmăng sau mài, lò xo sau cuốn,…vv Nếu yêu cầu không cao chỉ cần giảm ứng suất đến mức nhất định thì để ngoài trời từ 9 đến 12 tháng. Cách này lãng phí thời gian, ứ đọng sản phẩm, chi phí về kho bãi tăng, mất dồng bộ trong sản xuất.
b.Ủ kết tinh lại Nhiệt độ ủ từ 600 đến 700C, nhằm khôi phục độ cứng, độ dẻo sau biến dạng nguội, hạt không bị biến dạng. Phương pháp này dễ làm cho thép có hạt lớn nên ít được áp dụng.
2.Ủ có chuyển biến pha a.Ủ hoàn toàn b.Ủ không hoàn toàn c.Ủ cầu hoá d.Ủ khuếch tán e.Ủ đẳng nhiệt
a.Ủ hoàn toàn Nhiệt độ ủ cao hơn AC3 hoặc ACm từ 20  30C, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian nhất định, sau đó làm nguội cùng lò từ 500  200C rồi tiếp tục làm nguội ngoài không khí. Nếu ủ chế độ trên mà chưa đạt thì phải ủ 2 lần. Lần 1 nung nóng ở nhiệt độ cao hơn 950C, Lần 2 nung từ AC3 + (80  50C). Tổ chức hạt khi nung là austenít đồng nhất, nên khi làm nguội sẽ phân hoá thành tổ chức ferít-péclít, trong đó tổ chức péclít ở dạng tấm. Thường áp dụng cho thép trước cùng tích, có lượng cacbon từ 0,3 đến 0,6%. Nhằm mục đích : Làm hạt nhỏ mịn, khử ứng suất dư, giảm độ cứng, tăng độ dẻo, dễ cắt gọt và dập nguội, 160  200 HB. § Ví dụ : Thép 0,3%C có AC3 = 840C, tủ =860  870C Thép 0,65%C có AC3 = 760C, tủ =780  790C
b.Ủ không hoàn toàn Nhiệt độ ủ cao hơn AC1 từ 20 đến 30C(760780C), tạo ra sự chuyển biến không hoàn toàn : xêmentít được giữ nguyên hình dạng và kích thước, chỉ có péclít chuyển thành ostenít nhỏ hạt. Thép sau cùng tích có hàm lượng cacbon cao, dẫn đến chứa một lượng lớn xêmentít, cứng khó cắt gọt. Nếu ủ hoàn toàn dễ tạo péclít tấm có độ cứng cao(>220HB) khó cắt gọt. Nếu ủ không hoàn toàn dễ tạo péclít hạt có độ cứng thấp hơn, dễ cắt gọt, có tổ chức thích hợp cho tôi thép sau cùng tích(0,8%C). Thép sau ủ không hoàn toàn có độ cứng nhỏ hơn 220HB.
c.Ủ cầu hoá Là dạng đặc biệt của ủ không hoàn toàn: Nung tuần hoàn trên dưới AC1(7607800C), rồi làm nguội xuống 650 đến 6800C trong nhiều lần sẽ cầu hoá xêmentít tạo peclít hạt.
d.Ủ khuếch tán Nhiệt độ ủ từ 1100 đến 1150oC, thơiø gian giữ nhiệt lâu từ 10 đến 15 giờ. Nhằm tăng khả năng khuếch tán, đồng đều thành phần. Aùp dụng cho thỏi đúc hợp kim cao, do nhiệt độ ủ cao nên có hạt lớn, sau ủ thường gia công áp lực và ủ hoàn toàn.
e.Ủ đẳng nhiệt Nhiệt độ ủ: 910 + (30  50)C, sau đó làm nguội đến nhiệt độ 727 - (50 100)C giữ ở đó một thời gian từ 2 từ 5 giờ sau đó làm nguội bằng không khí. Aùp dụng cho thép hợp kim cao, đạt được peclit.
4.2.3. Thường hóa 1. Mục đích 2.Phương pháp 3. Mục đích và lĩnh vực áp dụng 1. Mục đích Nhằm đạt tổ chức hạt mịn, ổn định đối với những vật đúc rèn, khử lớp biến cứng mặt ngoài.
2.Phương pháp Nung thép đến nhiệt độ Ostenit hoá hoàn toàn, nhiệt độ trên điểm tới hạn (727-911C) hay Acm(727-1147C) từ 30 đến 50C, giữ nhiệt ở đó một thời gian và sau đó làm nguội ngoài không khí tĩnh. Thường hóa khác với ủ ở tốc độ làm nguội, tốc độ làm nguội thường hóa gấp 2 lần so với ủ. Vì thế thường hóa rẻ tiền hơn ủ do thời gian trong lò ngắn. Tuy nhiên với thép cacbon lớn hơn 0,4% thì sau thường hóa độ cứng sẽ tăng cao
3. Mục đích và lĩnh vực áp dụng Nhằm đạt được tổ chức peclít phân tán hay xoócbít với độ cứng thấp, thép mềm, dễ cắt và dập. Với thép C 0,25% nếu ủ hoàn toàn sẽ quá dẻo ( 0,8%C)có xêII dạng lưới nên khi thường hoá xêII ở dạng đứt cách xa nhau nên ít ảnh hưởng đến tính dẻo.
4.3. Phương pháp Tôi thép 4.3.1. Định nghĩa 4.3.2. Mục đích 4.3.3. Nhiệt độ tôi 4.3.4. Tốc độ nung 4.3.5. Tốc độ nguội và môi trường tôi Yêu cầu về môi trường tôi 4.3.6. Độ thấm tôi() 4.3.7. Tốc độ tôi tới hạn(Vth)
4.3.1. Định nghĩa Nung thép đến nhiệt độ tới hạn, giữ ở đó một thời gian và làm nguội đủ nhanh để tạo được tổ chức không cân bằng(Đối với thép là tổ chức Máctenxít có độ cứng cao). 4.3.2. Mục đích Nâng cao độ bền, tính chống mài mòn và một số tính chất đặc biệt của thép.
4.3.3. Nhiệt độ tôi Từ AC3 + ( 30 50)C đối với thép nhỏ hơn 0,8%C. Vì ở nhiệt độ này tất cả ferít hoà tan hết vào austenít, sau làm nguội sẽ không còn ferit dư nên có độ cứng đạt cao nhất. +Thép 0,2%C : AC3 = 860C; Ttôi = 890  910C +Thép 0,4%C : AC3 = 820C ; Ttôi = 850  870C +Thép 0,8%C : AC3 = 730C ; Ttôi = 760  780C Với nhiệt độ T = AC1 + (30  50)C đối với thép lớn hơn 0,8%C. Nếu tôi hoàn toàn và làm nguội nhanh sẽ đạt tổ chức máctenxít và austenít dư, làm giảm độ cứng của thép tôi Đối với thép hợp kim trung bình và cao thì nhiệt độ tôi khác nhiều thép cacbon, phải tra sổ tay để có được nhiệt độ thích hợp cho từng mác thép.