intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Vật liệu học: Chương 5 - Thép và gang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST
Báo xấu
20
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Vật liệu học: Chương 5 - Thép và gang" được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm về thép C và thép hợp kim; Nhóm thép xây dựng; Nhóm thép chế tạo máy; Đặc điểm chung của các loại gang chế tạo máy; Hợp kim màu và bột. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng dưới đây để nắm được nội dung chi tiết nhé!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu học: Chương 5 - Thép và gang

  1. Chương 5: Thép và Gang Khái niệm về thép C và thép hợp kim Thép C  Là hợp kim của Fe-C với %C < 2,14, có tính dẻo nên có thể cán nóng ở nhiệt độ cao (> Ac3, Acm) 14990C Thành phần hoá học - Fe, C (< 2,14%) Tạp chất - Mn (< 0,8%) có lợi - Si (< 0,4%) Tạp chất - P (< 0,05%) có hại - S (< 0,05%) 0.8 Các nguyên tố khác có thể có: Cr, Ni, Cu, W, Mo….. Thép C Gang
  2. Thép C (……..) Ảnh hưởng của C đến tổ chức và cơ tính • Ảnh hưởng đến tổ chức tế vi - %C < 0,05%  thuần ferit - 0,05% < C < 0,8%  F + P - %C = 0,8%  P - %C > 0,8%  P + XeII • Ảnh hưởng đến cơ tính - tăng độ cứng khi %C tăng (0,1%C/25HB) - làm giảm độ dẻo, độ dai va đập - làm tăng độ bền và đạt cực đại trong khoảng 0,8-1,0%C sau …………..đó giảm
  3. Thép C (……..) Vai tròn của C đối với công dụng của thép * Thép C thấp (%C < 0,25%)  chủ yếu dùng trong kết cấu xây dựng. Có thể sử dụng để chế tạo một số chi tiết máy sau khi hoá nhiệt luyện * Thép C trung bình (0,3-0,5%C )  thường dùng chế tạo các chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh và va đập cao * Thép C khá cao (0,55-0,65%C )  thường dùng chế tạo các chi tiết cần có tính đàn hồi tốt * Thép C cao (%C > 0,7% )  thường dùng chế tạo các chi tiết làm dụng cụ cắt, khuôn dập, dụng cụ đo vì có độ cứng cao, chống mài mòn tốt
  4. Thép C (……..) Ảnh hưởng của các nguyên tố tạp chất • Mangan: Mn có trong thép là do dùng fero Mn khử O2 + quặng Mn + FeO  Fe + MnO (nhẹ  nổi đi vào xỉ) Tác dụng: hoá bền Ferit (%Mn: 0,5-0,8%) • Silic: Si có trong thép là do dùng fero Si khử O2 + quặng Si + FeO  Fe + SiO (nhẹ  nổi đi vào xỉ) Tác dụng: hoá bền Ferit (%Mn: 0,2-0,4%) • Phốtpho: P có trong thép là do lẫn trong quặng, kết hợp với Fe tạo …………….Fe3P cứng và giòn Ảnh hưởng: gây hiện tượng bở nguội (%P < 0,05%) • Lưu huỳnh: S có trong thép là do lẫn trong quặng, kết hợp với Fe ……………….tạo cùng tinh (Fe3S + Fe) có nhiệt độ nóng chảy thấp Ảnh hưởng: gây hiện tượng bở nóng (%S < 0,05%)
  5. Thép C (……..) Phân loại thép C • Phân loại theo độ sách tạp chất có hại (P, S) - Chất lượng thường: %P < 0,05% và %S < 0,05% - Chất lượng tốt: %P < 0,04% và %S < 0,04% (lò hồ quang điện) - Chất lượng cao: %P < 0,03% và %S < 0,03% (lò hồ quang điện) - Chất lượng rất cao: %P < 0,02% và %S < 0,02% (lò hồ quang điện + điện xỉ..) • Phân loại theo phương pháp khử Oxy - Thép sôi (khử Oxy chưa triệt để): có nhiều rỗ khí bên trong do chỉ sử dụng FeMn - Thép lặng (khử Oxy triệt để): thường khử bằng FeMn, FeSi và Al - Thép nửa lặng (là dạng trung gian của 2 loại thép trên): thường khử bằng Al, FeMn
  6. Thép C (……..) Phân loại thép C (…..) • Phân loại theo công dụng - Thép kết cấu: các kết cấu, chi tiết máy chịu tải…. - Thép xây dựng: dùng trong xây dựng, các kết cấu thép….. - Thép chế tạo máy: đòi hỏi chất lượng cao hơn thép xây dựng…. - Thép dụng cụ: dùng chế tạo các công cụ chuyên dùng có yêu cầu độ cứng và ………………….chống mài mòn cao
  7. Thép C (……..) Ưu điểm của thép C • Rẻ, dễ kiếm do không đòi hỏi thành phần phức tạp • Có cơ tính phù hợp với một số trường hợp nhất định • Có tính công nghệ tốt: dễ đúc, cán, rèn………so với thép hợp kim Nhược điểm của thép C • Độ thấm tôi thấp nền hiệu quả hoá bền nhiệt luyện không cao • Tính chịu nhiệt độ cao kém • Không có các tính chất lý, hoá đặc biêt: chống ăn mòn, tính cứng nóng… Làm thế nào để khắc phục được các nhược điểm trên?
  8. Thép hợp kim  Là thép được đưa vào thêm một số nguyên tố khác ngoài C (Ni, Cr, Ti…..) với lượng đủ lớn  làm thay đổi tổ chức  cải thiện tính chất của vật liệu * Các nguyên tố chính với lượng đủ lớn có thể làm thay đổi tổ chức Mn  0,8-1,0% Si  0,5-0,8% Cr  0,5-0,8% Ni  0,5-0,8% W  0,1-0,5% Mo  0,05-0,2% Ti  0,01% Cu  0,3% B  0,002%
  9. Thép hợp kim (…) * Các đặc tính của thép hợp kim - Cơ tính: - Trạng thái không nhiệt luyện, độ bền khác không nhiều so với thép C ..tương đương - Độ thấm tôi lớn  chiều sâu lớp hoá bền lớn hơn so với thép C - Tốc độ nguội tới hạn nhỏ  giảm cong vênh chi tiết - Độ bền cao hơn hẳn thép C sau khi nhiệt luyện - Tính công nghệ kém hơn thép C - Tính chịu nhiệt độ cao: - Cácbit của nhiều nguyên tố HK có tác dụng ngăn cản sự kết tụ cácbit, ...phân hoá M - Tính chất đặc biệt: - Bền ăn mòn trong nhiều môi trường - Có từ tình đặc biệt, có sự giãn nở nhiệt đặc biệt…
  10. Thép hợp kim (…) Tác dụng của các nguyên tố hợp kim đến tổ chức của thép
  11. Thép hợp kim (…) Tác dụng của các nguyên tố hợp kim đến tổ chức của thép * Hoà tan vào Fe tạo dung dịch rắn - Với hàm lượng nhỏ (~ vài %): không làm thay đổi cấu hình GĐP Fe-C - ảnh hướng đến độ cứng của vật liệu - ảnh hưởng đến độ dai ak ak (kJ/m2) HB Mn Si 3000 220 Ni 2500 Cr Ni Cr Mn 100 500 2 2 Si 6 4 4 % ng.tố hợp kim  % ng.tố hợp kim 
  12. Thép hợp kim (…) Tác dụng của các nguyên tố hợp kim đến tổ chức của thép * Hoà tan vào Fe tạo dung dịch rắn - Với hàm lượng lớn (> 10 %): làm thay đổi cấu hình GĐP Fe-C  tuỳ thuộc vào nguyên tố HK mà các vùng tổ chức bị thay đổi (10-20% Mn, Ni) có thép Austenit, (>20% Cr) có thép Ferít….. * Tạo thành Cácbit  một số nguyên tố HK có khả năng kết hợp với C tạo thành cácbit: Mn, Cr, Mo, W, Ti……. Khả năng tạo cácbit của các nguyên tố HK Fe Mn Cr Mo W V Ti Zr Nb Tạo cácbit Tạo cácbit mức Tạo cácbit mức mức độ TB độ khá mạnh độ rất mạnh Tạo cácbit mức độ mạnh
  13. Thép hợp kim (…) Tác dụng của các nguyên tố hợp kim đến tổ chức của thép * Tạo thành Cácbit (…) phụ thuộc loại cácbít Nhiệt độ tôi của thép Các loại cácbit huỷ của cácbít, độ Mức độ khó phân - Xêmentít HK (Fe, Me)3C: Mn, Cr, Mo, W - Cácbit kiểu mạng phức tạp: Cr7C3, Cr23C6, Mn3C cứng tăng - Cácbit kiểu Me6C: Cr, W, Mo, Fe - Cácbit kiểu mạng đơn giản MeC (Me2C): V, Ti, Zr, Nb TiC Cr7C3
  14. Thép hợp kim (…) Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến nhiệt luyện Chuyển biến nung nóng khi tôi Peclít  Austenit, sau đó các loại cácbit hoà tan vào Austenit Sự phân hoá đẳng nhiệt của Austenit quá nguội Nhiệt độ Thép HK Thép C Thời gian Độ thấm tôi Chuyển biến mactenxit
  15. Thép hợp kim (…) Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến nhiệt luyện Chuyển biến khi ram Đa số các ng.tố HK có xu hướng cản trở sự phân hoá C ra khỏi M  giữ độ cứng cho thép ở nhiệt độ cạo Sự tiết ra cácbit HK khỏi M của một số cácbit Xêmentít Fe3C ~ 2000C Xêmentít HK (Fe, Me)3C ~ 250-3000C Cácbít crôm Cr7C3, Cr23C6 ~ 400-4500C Cácbít Fe3W3C ~ 550-6000C
  16. Thép hợp kim (…)  Tác dụng của các nguyên tố HK: • Khi các nguyên tố HK hoà tan vào dung dịch rắn: - gây xô lệch mạng trong Fe  cản trở chuyển động của lệch  hoá bền - tăng tính ổn định của A quá nguội, giảm Vth  chi tiết ít bị cong vênh, biến dạng • Khi các nguyên tố HK tạo cácbít: - khó hoà tan  giữ cho hạt nhỏ khi nung - ở nhiệt độ cao nhất định mới bị tiết ra khỏi M  có tính cứng nóng cho chi tiết - sau ram được phân bố dưới dạng hạt nhỏ mịn, phân tán  hoá bền
  17. Thép hợp kim (…) Các khuyết tật của thép HK Thiên tích Đốm trắng Giòn ram loại I (280-3500C) Giòn ram loại II (500-6000C) Phân loại thép HK Theo tổ chức khi cân bằng: Theo tổ chức khi thường hoá: - thép trước cùng tích - thép họ Peclít - thép cùng tích - thép họ máctenxit - thép sau cùng tích - thép họ austenit - thép Lêđêburit - thép Ferit - thép Austenit
  18. Thép hợp kim (…) Phân loại thép HK (…) Theo tổng lượng nguyên tố HK: - thép HK thấp:  < 2,5% - thép HK trung bình: 2,5% <  < 10% - thép HK cao:  > 10% Theo công dụng: - thép HK kết cấu - thép HK dụng cụ - thép HK đặc biệt
  19. Tiêu chuẩn thép Thép C Theo TCVN 1765-75: thép C kết cấu chất lượng thường để làm các kết cấu xây dựng với %P (0,04-0,07%) và %S (0,05-0,06%) CT xx (n, s, ) Ký hiệu thép C thường Thép nửa Thép lặng Giới hạn bền kéo lặng tối thiểu (kG/mm2) Thép sôi Theo TCVN 1766-75: thép C kết cấu chất lượng tốt để chế tạo các chi tiết máy P, S < 0,04% C xx (A) Theo TCVN 1822-76: thép C dụng cụ dùng để chế tạo các dụng cụ CD xx (A)
  20. Theo TC của Nga (ΓOCT) Thép kết cấu chất lượng thường để làm các kết cấu xây dựng CT x Thép C kết cấu chất lượng tốt để chế tạo các chi tiết máy xx Thép C dụng cụ dùng để chế tạo các dụng cụ Yxx Theo TC của US Thép để làm các kết cấu xây dựng: hệ ASTM Thép để làm chi tiết máy và dụng cụ: hệ AISI và SAE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0