CHƯƠNG 4. NHIỆT LUYỆN
4.1. Khái niệm về nhiệt luyện
4.1.1. Định nghĩa
Nhiệt luyện là quá trình thay đổi tính chất của kim loại bằng cách nung nóng
kim loại tới nhiệt độ xác định, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian và sau đó làm nguội
trong các môi trường khác nhau. Quá trình nhiệt luyện làm thay đổi cấu tạo mạng
tinh thể của kim loại dẫn đến thay đổi cơ tính của vật liệu.
4.1.2. Các yếu tố đặc trưng
1
- Nhiệt độ nung nóng Tn: nhiệt độ cao nhất
mà quá trình phải đạt đến.
- Thời gian giữ nhiệt: thời gian giữ nhiệt ở
nhiệt độ nung nóng.
- Tốc độ nguội Vnguội: tốc độ giảm nhiệt độ
theo thời gian.
Ba thông số này đặc trưng tương ứng với
ba giai đoạn nối tiếp nhau của quá trình
nhiệt luyện: nung nóng, giữ nhiệt và làm
nguội.
CHƯƠNG 4. NHIỆT LUYỆN
4.1. Khái niệm về nhiệt luyện
4.1.2. Các yếu tố đặc trưng
2
Kết quả của quá trình nhiệt luyện được đánh giá bằng các tiêu chí sau:
+Tổ chức tế vi bao gồm cấu tạo pha, kích thước hạt, chiều sâu lớp hóa bền...
+Độ cứng là chỉ tiêu cơ tính dễ xác định và cũng có liên quan đến các chỉ tiêu
khác như độ bền, độ dẻo, độ dai.Vì vậy bất cứ chi tiết, dụng cụ nào qua nhiệt -
luyện cũng được quy định giá trị độ cứng.
+Độ cong vênh, biến dạng. Nói chung độ biến dạng khi nhiệt luyện trong
nhiều trường hợp là nhỏ hoặc không đáng kể, song trong một số trường hợp
quan trọng yêu cầu này rất khắt khe, nếu vượt quá phạm vi cho phép cũng không
thể sử dụng được.
CHƯƠNG 4. NHIỆT LUYỆN
4.1.3. Phân loại
•Nhiệt luyện thông thường:chỉ dùng cách thay đổi nhiệt độ (không có biến đổi
thành phần và biến dạng dẻo)để biến đổi tổ chức trên toàn tiết diện.Nó bao gồm
nhiều phương pháp:ủ, thường hóa, tôi, ram.
•Hóa - nhiệt luyện:dùng cách thay đổi nhiệt độ và biến đổi thành phần hóa học ở
bề mặt làm vùng này có biến đổi tổ chức và cơ tính mạnh hơn.Thường tiến hành
bằng cách thấm,khuếch tán một hay nhiều nguyên tố nhất định.
•Cơ -nhiệt luyện:dùng cách thay đổi nhiệt độ và biến dạng dẻo để biến đổi tổ chức
và cơ tính trên toàn tiết diện mạnh hơn khi nhiệt luyện đơn thuần.
3
4.1.4. Tác dụng của nhiệt luyện
-Làm tăng độ cứng, độ bền, khả năng chống mài mòn
- Cải thiện tính công nghệ: tăng độ dẻo để dễ cắt thì người ta ủ….
CHƯƠNG 4. NHIỆT LUYỆN
4.2. Các chuyển biến tổ chức cơ bản trong quá trình nhiệt luyện thép
4.2.1. Quá trình nung nóng
Chuyển biến Peclit→Austenis
4
❑Ở nhiệt độ thường mọi thép đều cấu tạo bởi
hai pha cơ bản: ferit và xêmentit, trong đó có
peclit là hỗn hợp cùng tích của hai pha này
❑Khi nhiệt độ nung nóng thấp hơn Ac1trong
mọi thép vẫn chưa có chuyển biến gì
❑Khi nhiệt độ nung nóng đạt đến Ac1,phần
tổ chức peclit của mọi loại thép chuyển
biến thành austenit trong khi đó ferit và
xêmentit thứ hai của các thép trước và sau
cùng tích chưa chuyển biến
❑Khi nhiệt độ nung nóng cao hơn Ac3và Accm
sự hòa tan các pha dư ferit và Xe II vào
austenit của các thép trước và sau cùng tích
cũng kết thúc và chỉ còn một pha:hoàn toàn
austenit với thành phần đúng như của thép
A1
A3
Acm
CHƯƠNG 4. NHIỆT LUYỆN
4.2. Các chuyển biến tổ chức cơ bản trong quá trình nhiệt luyện thép
4.2.1. Quá trình nung nóng
Chuyển biến Peclit→Austenit
5
Khi nung đến vùng tổ chức austenit với nhiệt độ càng cao thì kích thước hạt tinh
thể càng lớn