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)
0.8
14990C
Thép C Gang
Thành phần hoá học
- Fe, C (< 2,14%)
- Mn (< 0,8%)
- Si (< 0,4%)
- P (< 0,05%)
- S (< 0,05%)
Tạp chất
có lợi
Tạp chất
có hại
Các nguyên tố khác có thể
có: Cr, Ni, Cu, W, Mo…..
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
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
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%)
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