Báo cáo Thí nghiệm vật liệu học và xử lý - Bài 3: Tôi và ram thép - Nguyễn Viết Hải

Nội dung text: Báo cáo Thí nghiệm vật liệu học và xử lý - Bài 3: Tôi và ram thép - Nguyễn Viết Hải

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ BÀI BÁO CÁO TÔI VÀ RAM THÉP SVTH : NGUYỄN VIẾT HẢI MSSV : 1510925 GV LÝ THUYẾT : TRƯƠNG VĂN TRƯỜNG NHÓM HỌC LÝ THUYẾT : L04-A NGÀY THỰC HÀNH : Chiều-29/4/2017 NHÓM THỰC HÀNH : Nhóm L07 TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2017
2. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ sau khi tôi, nhận được nhiều austenit dư, kim mactenxit lớn, ứng suất nhiệt cao. Trong khi đó, nếu chỉ nung lên trạng thái γ + XeII, ta không cần nhiều nhiệt, sau khi làm nguội, vẫn được tổ chức là mactenxit + XeII, tận dụng được độ cứng của XeII, chi tiết ít bị ứng suất nhiệt làm cong vênh, oxy hóa bề mặt. Thời gian nung nóng - Bao gồm thời gian nung đến nhiệt độ tôi và thời gian giữ để hoàn tất các chuyển biến và đồng đều nhiệt dộ trên toàn bộ chi tiết. Thời gian nung có thể chọn theo các định mức kinh nghiệm tra trong các sổ tay nhiệt luyện, với các hệ số hiệu chỉnh về hình dáng chi tiết, cách sắp xếp và môi trường nung. Cũng có thể tính thời gian nung theo các công chức về truyền nhiệt. Chọn môi trường tôi - Phải bảo đảm nhận được mactenxit sau khi tôi, nghĩa là khả năng làm nguội của môi trường phải bằng hoặc lớn hơn tốc độ nguội tới hạn. - Nếu tốc độ nguội nhỏ hơn tốc độ nguội tới hạn, một phần ôstenit sẽ bị phân hủy thành các tổ chức khác, độ cứng sau khi tôi bị giảm. Mỗi số hiệu thép có tốc độ nguội tới hạn khác nhau, và nó cũng đòi hỏi mội trường tôi khác nhau. Tốc độ nguội tới hạn của thép có thể tìm trong các giản đồ chữ “C” của chúng. Các môi trường tôi thường dùng là nước, dung dịch muối, xút, dầu khoáng và polymer. b. Ram - Là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi có tổ chức mactenxit quá bão hòa và ôstenit dư chuyển thành các tổ chức ổn định hơn phù hợp với yêu cầu đặt ra. - Ram còn làm giảm hoặc khử hoàn toàn ứng suất, cũng như tăng độ dẻo dai cho chi tiết sau tôi. - Khi ram thép cabon, xảy ra sự chuyển biến của mactenxit tôi thành mactenxit ram, nghĩa là cacbon quá bão hòa được tiết ra khỏi mạng dưới dạng cacbit ε, độ chính phương c/a giảm dần và cacbit ε chuyển dần thành xementit Fe3C, con ôstenit dư lại phân hủy thành mactenxit ram. - Tùy theo tổ chức nhỏ mịn của xementit và ferit tiết ra khi ram mà ta có các tổ chức trustit ram hoặc xoobit ram. Các quá trình trên phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian ram. Phụ thuộc vào nhiệt độ ram, người ta chia làm 3 loại ram: Ram thấp (150÷ 200°C) - Tổ chức nhận được là mactenxit ram, độ cứng hầu như không thay đổi, ứng suất giảm chút ít, chi tiết có độ cứng và chịu mòn cao. Ram trung bình (300÷ 200°C ) - Tổ chức nhận được là trustit ram. Độ cứng còn khá cao (40 - 45HRC), ứng suất giảm mạnh, độ dẻo dai tăng, giới hạn đàn hồi đạt giá trị lớn nhất. Ram cao (500÷ 0°C ) SV: NGUYỄN VIẾT HẢI 3
3. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Độ cứng của mẫu sau khi tôi và làm nguội cùng lò (HRA) Lần 1 2 3 Mẫu 1 56 56 55 2 54 54 55 3 53 54 56 HRATB = 54,8 + 1 = 55,8 Độ cứng của mẫu sau khi tôi và làm nguội ngoài không khí (HRA) Lần 1 2 3 Mẫu 1 50 52,5 53 2 54 55 54 3 54 54 54 HRATB = 53,4 + 1 = 54,4 Độ cứng của mẫu sau khi tôi và làm nguội trong dầu (HRA) Lần 1 2 3 Mẫu 1 68 68 69 2 69 71 71 3 69 70 71 HRATB = 69,6 + 1 = 70,6 Độ cứng của mẫu sau khi tôi và làm nguội trong nước (HRA) Lần 1 2 3 Mẫu 1 77 75 79 2 77 76 78 3 79 80 79 HRATB = 77,8 + 1 = 78,8 Độ cứng của mẫu sau khi tôi và làm nguội trong nước muối (HRA) SV: NGUYỄN VIẾT HẢI 5
4. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ 5. MỐI QUAN HỆ a. Mối quan hệ trước và sau khi tôi Độ cứng (HRA) Trước khi tôi 58,8 Cùng lò 55,8 Không khí 54,4 Sau khi tôi Dầu 70,6 Nước 78,8 Nước muối 81,4 b. Mối quan hệ giữa độ cứng và tốc độ nguội 90 78,8 81,4 HRA 80 70,6 70 55,8 60 54,4 50 40 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000 1200 °C/s Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ cứng và tốc độ nguội SV: NGUYỄN VIẾT HẢI 7
5. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ - Sau khi tôi, thép có tổ chức Mactenxit tôi và Austenit dư (từ quá trình làm nguội trong nước và trong nước muối). Cả hai pha này đều không ổn định ở nhiệt độ thường. - Đối với ram cao, Mactenxit tôi phân hủy hoàn toàn thành Ferit và Xemantit. Phụ thuộc kích thước của phân tử Xementit mà ta có được trustit xoặc xoocbit ram có độ cứng, độ bên thấp hơn Mactenxit, nhưng độ dẻo dai lại cao hơn. - Đối với ram thấp, Austenit dư sẽ bị phân hủy, sản phẩm tạo ra thành giống sản phẩm của chuyển biến trung gian Bainit. => Ram cao ta thu được mẫu có tính dẻo dai, còn với ram thấp ta thu được mẫu có tính cứng của mactenxit tôi với ostenit đã bị khử hết, tăng tính ổn định. SV: NGUYỄN VIẾT HẢI 9