Thép cùng tí ch (0,80%C): tổ chức M và γ d−, quá trình chuyển biến khi ram:
Giai đoạn I (T < 200oC)
- < 80oC trong thép tôi ch−a có chuyển biến gì, tức vẫn có M và γ d−. - Từ 80-200oC: γ d− ch−a chuyển biến,
M có tiết C d−ới dạng cacbit ε FexC (x=2,0ữ2,4), hình tấm mỏng, phân tán, %C trong M giảm xuống còn khoảng 0,25 ữ 0,40%, c/a giảm đị Hỗn hợp M í t cacbon và cacbit ε đó đ−ợc gọi là M ram (vẫn liền mạng):
(M tôi) Feα(C)0,8→ [Feα(C)0,25 ữ 0,40 + Fe2 ữ 2,4C] (M ram)
Giai đoạn II (T= 200 ữ 260oC)
Độ cứng: (hình 4.14): %C ↑→ cứng tăng do đó:
Thép í t cacbon: %C≤ 0,25%, độ cứng sau tôi ≤ HRC 40
Thép C trung bình: %C= 0,40ữ0,50%, độ cứng sau tôi
t−ơng đối cao, HRC ≥ 50
Thép C cao: %C ≥ 0,60%, độ cứng sau tôi cao, HRC ≥ 60
53
Tiếp tục tiết C khỏi M xuống còn khoảng 0,15 ữ 0,20%: Feα(C)0,25-0,4→[Feα(C)0,15 ữ 0,20+Fe2ữ2,4C]
γ d− thành M ram: (γ d−) Feγ(C)0,8→ [Feα(C)0,15 ữ 0,20 + Fe2 ữ 2,4C] (M ram)
M ram là tổ chức có độ cứng thấp hơn M tôi, song lại í t giòn hơn do giảm đ−ợc ứng suất.
Độ cứng thứ II: Một số thép sau khi tôi có l−ợng γ d− lớn (hàng chục %), khi ram
γ d− thành M ram mạnh hơn hiệu ứng giảm độ cứng do C tiết ra khỏi dung dung dịch rắn →độ cứng thứ IỊ
Giai đoạn III (T= 260 ữ 400oC)
Sau giai đoạn II thép tôi có tổ chức M ram gồm hai pha: M nghèo C (0,15 ữ
0,20%) và cacbit ε (Fe2 ữ 2,4C), đến giai đoạn III này cả hai pha đều chuyển biến: - M nghèo cacbon trở thành ferit, cacbit ε (Fe2 ữ 2,4C) → Xê (Fe3C) ở dạng hạt
Sơ đồ chuyển biến: Feα(C)0,15 ữ 0,20 → Feα + Fe3Chạt , cac bit Fe2 ữ 2,4C → F+Xê hạt = T ram
- Độ cứng: giảm còn (HRC 45 với thép cùng tí ch).
- Mất hoàn toàn ứng suất bên trong, tăng mạnh tí nh đàn hồị
Giai đoạn IV (T > 400oC)
T > 400OC xảy ra quá trình kết tụ (sát nhập, lớn lên) của Xê hạt.
- ở 500 ữ 650oC: đ−ợc hỗn hợp F-Xê = X ram, có giới hạn chảy cao và độ dai va đập tốt nhất.
- ở gần A1 (727oC): đ−ợc hỗn hợp F-Xê hạt thô hơn = peclit hạt.
Kết luận: ram là quá trình phân hủy M, làm giảm độ cứng, giảm ứng suất bên
trong sau khi tôi, tùy thuộc vào nhiệt độ ram có thể đạt đ−ợc cơ tí nh khác nhau
phù hợp với yêu cầu sử dụng.
4.3. ủ và th−ờng hóa thép
Đ/n: là các ph−ơng pháp thuộc nhóm nhiệt luyện sơ bộ, tạo độ cứng, tổ chức thí ch hợp cho gia công (cắt, dập nguội, nhiệt luyện) tiếp theọ
4.3.1.ủ thép
ạ Định nghĩa và mục đí ch
Đ/n: là ph−ơng pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định (từ 200 ữ trên
1000oC), giữ nhiệt lâu rồi làm nguội chậm cùng lò để đạt đ−ợc tổ chức cân bằng
ổn định (theo giản đồ pha Fe - C) với độ cứng thấp nhất và độ dẻo caọ
Hai nét đặc tr−ng của ủ: nhiệt độ không có quy luật tổng quát và làm nguội với tốc độ chậm để đạt tổ chức cân bằng.
Mục đí ch : đ−ợc một số trong 5 mục đí ch sau:
1) làm mềm thép để dễ tiến hành gia công cắt, 2) tăng độ dẻo để dễ biến dạng (dập, cán, kéo) nguộị 3) giảm hay làm mất ứng suất gây nên bởi gia công cắt, đúc, hàn, biến dạng dẻo, 4) đồng đều thành phần hóa học trên vật đúc loại bị thiên tí ch. 5) Làm nhỏ hạt thép.
Phân loại ủ: 2 nhóm: ủ có chuyển pha và ủ không có chuyển biến phạ