Vật liêu học - Chương 4: Thép

Chương 4: Thép 4.1.Sản xuất thép 4.2.Khái niệm về thép cacbon & thép hợp kim 4.3.Thép xây dựng 4.4.Thép chế tạo 4.5.Thép dụng cụ 1 4.1.Sản xuất thép Khử cacbon Gang lỏng Thép Hợp kim hóa Khử oxy 2 •Nguyên liệu chính Thép vụn Gang 3 Fe-Si Fe-Mn Al Chất khử ôxy 4 • Lò nấu thép Lò thổi oxy Lò điện hồ quang • Phản ứng nấu thép  Khử cacbon: Fe + 1/2 O2 = FeO C + FeO = CO + Fe  Khử ôxy : Mn + FeO = Fe + MnO Si + 2FeO = 2Fe + SiO2  Hợp kim hóa 5 • Đúc hoặc cán sản phẩm Thép thỏi Thép tròn : trơn - gân (thép vằn) Thép ống Thép hình Thép dây Thép lá 6 1.2. Thép hợp kim: Thực chất từ thép C, người ta thêm vào một số nguyên tố như: Mn,Si,W, Cr, Ni, Mo, Ti....để làm tăng cơ tính của thép. 7 4.2.Khái niệm về thép cacbon & thép hợp kim 4.2.1. Định nghĩa các loại thép 1.1. Thép Cacbon: là hợp kim của Fe-C với lượng C ≤ 2,14%. Ngoài ra còn có một số tạp chất Mn ≤ 0,8%; Si ≤ 0,4%; P ≤ 0,05%; S ≤ 0,05%. 8 4.2.Khái niệm về thép cacbon & thép hợp kim 4.2.2. Tính chất chung của thép 2.1 Cơ tính: Thép có cơ tính tốt hơn gang cả về độ bền, độ dẻo, độ chịu đàn hồi và độ chịu va đập 2.2 Tính công nghệ ( so với gang) - Tính gia công biến dạng tốt. - Tính cắt gọt cao hơn. - Dễ hóa bền bằng nhiệt luyện. - Tính hàn tốt hơn. - Tính đúc kém hơn gang. 9 4.2.Khái niệm về thép cacbon & thép hợp kim 4.2.3. Ảnh hưởng của cacbon Cacbon: là nguyên tố quan trọng nhất, quyết định chủ yếu đến tổ chức và cơ tính của thép. + Tổ chức tế vi - C < 0,8% tổ chức Ferit + Peclit – thép trước cùng tích; - C = 0,8% tổ chức Peclit – thép cùng tích; - C > 0,8% tổ chức Peclit + XeII – thép sau cùng tích. + Về cơ tính : Thép có %C khác nhau sẽ có cơ tính khác nhau - Thép Cacbon thấp: C ≤ 0,25%, có độ dẻo, độ dai rất cao, nhưng độ bền, độ cứng rất thấp nên hiệu quả tôi và ram không cao. -Dùng làm kết cấu xây dựng, làm thép lá, tấm để dập nguội,... 10 4.2.3 Ảnh hưởng của cacbon - Thép Cacbon trung bình: C =(0,3  0,5)%, có độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dai đều cao( có cơ tính tổng hợp cao). +Dùng làm chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh và va đập như: trục, bánh răng,... - Thép Cacbon tương đối cao: C = (0,5  0,7)%, có độ cứng, độ bền cao, độ dẻo, độ dai không quá thấp, có giới hạn đàn hồi cao nhất so với các thép khác;(không cho phép có biến dạng dẻo) + Dùng làm các chi tiết cần tính đàn hồi cao như: lò xo, nhíp,... - Thép Cacbon cao: C  0,7%, có độ cứng và tính chống mài mòn cao nhất. + Dùng làm dụng cụ như dao cắt, dụng cụ đo, khuôn dập nguội.. Khi thành phần C tăng lên,độ bền,độ cứng cũng tăng lên, còn độ dẻo,dai giảm đi. Tuy nhiên riêng độ bền chỉ tăng theo C đến giới hạn 0,8  1%C, vượt quá giới hạn này độ bền lại giảm đi. 11 4.2.3 Ảnh hưởng của cacbon Ảnh hưởng của Cacbon đến cơ tính của thép. 12 4.2.4. Ảnh hưởng của Mn,Si,P,S a, Mangan: Mn được cho vào thép dưới dạng fero-Mn(FeMn) để khử ôxy và lưu huỳnh ở trạng thái lỏng theo các phản ứng sau: FeO +Mn  Fe + MnO và FeS +Mn  Fe + MnS ( MnO nổi lên, đi vào xỉ và được cào ra khỏi lò) - Mn hòa tan vào nền Ferit, làm tăng độ bền, độ cứng và giảm độ giãn dài của thép. ảnh hưởng tốt cơ tính, khử oxy hạn chế tác hại của lưu huỳnh - Hàm lượng: 0,5  0,8%Mn. b, Silic: Si được cho vào thép dưới dạng fero-Si(FeSi) để khử ôxy triệt để ở trạng thái lỏng: Si + FeO  Fe + SiO2 (SiO2 nổi lên, đi vào xỉ và được cào ra khỏi lò) - Si hòa tan vào nền Ferit, làm tăng độ bền, cứng; - Hàm lượng: 0,2  0,4%Si. - Tuy nhiên, lượng Mn,Si có ít trong thép nên ảnh hưởng của chúng không lớn. 13 4.2.3. Ảnh hưởng của Mn,Si,P,S d, Phốtpho - P có khả năng hòa tan vào Fe tạo nên Fe3P cứng và dòn; - P là tạp chất có hại, làm cho thép dòn ở nhiệt độ thường gọi là dòn nguội (bở nguội). - Hàm lượng: ≤ 0,05%. e, Lưu huỳnh : - S kết hợp với Fe tạo thành hợp chất FeS có nhiệt độ nóng chảy thấp (9880C) nằm ở biên giới hạt. Khi nung thép để cán,rèn,kéo (1100 - 12000C) biên giới hạt bị mềm và chảy ra làm thép bị đứt, gãy, hiện tượng này gọi là dòn nóng( bở nóng). - Hàm lượng: ≤ 0,05%. Tuy nhiên P,S làm tăng tính gia công cắt gọt, nâng cao sản lượng chế tạo và hạ giá thành. 14 4.2.4. Phân loại thép cacbon a, Theo độ sạch của tạp chất có hại P,S b, Theo phương pháp khử Oxy c, Theo công dụng a, Theo độ sạch của tạp chất có hại P,S - Chất lượng thường: P, S ≤ 0,05%; - Chất lượng tốt: P, S ≤ 0,04%; - Chất lượng cao: P, S ≤ 0,03%; - Chất lượng rất cao: P, S ≤ 0,02%. Thép Cacbon Thép hợp kim 15 4.2.4. Phân loại thép cacbon b, Theo phương pháp khử Oxy: phân chia ra thep sôi, thép lặng, thép nửa lặng: - Thép sôi: là loại thép được khử oxy bằng chất khử yếu: Fe-Mn nên Oxy không được khử triệt để, trong thép lỏng vẫn còn FeO khi rót khuôn có thể tác dụng với cacbon để thành khí CO  phản ứng: FeO + C  Fe +CO - Khí CO bay lên làm bề mặt thép chuyển động giống như hiện tượng sôi. - Vật đúc thép sôi chứa nhiều rỗ khí. Quá trình cán nóng tiếp theo các rỗ khí được hàn lại không ảnh hưởng đến cơ tính. - Thép này có độ dẻo cao và rất mềm, dập nguội tôt.. Ký hiệu: có thêm chữ “s” theo TCVN : CT31s; CT33s - Thép lặng: Oxy được khử triệt để bằng cả fero-Mn lẫn fero-Si. Nên không còn FeO nữa, do vậy bề mặt thép lỏng phẳng lặng. - Thép lặng là loại thép tốt, có độ cứng khá cao, phần lớn để làm chi tiết máy. - Ký hiệu: cuối mác thép không ghi là thép lặng : CT51; CT61 - Thép nửa lặng: Trung gian giữa hai loại trên - Ký hiệu: có thêm chữ “n” theo TCVN : CT51n; CT61n 16 4.1.3. Phân loại thép cacbon c, Theo công dụng : gồm 4 nhóm chính 17 - Thép cán nóng thông dụng(thép xây dựng): loại này chủ yếu dùng trong xây dựng(cầu, nhà khung,tháp..). Loại thép này không cần qua nhiệt luyện. - Thép kết cấu( thép chế tạo máy): loại này thường dùng để làm chi tiết máy, thường phải qua nhiệt luyện. - Thép dụng cụ: chủ yếu để làm các dụng cụ cắt gọt, đo lường. Loại này bắt buộc phải qua nhiệt luyện. - Thép có công dụng riêng( thép có tính chất đặc biệt). Thép dễ cắt, thép ổ lăn, thép đường ray, dây thép các loại... Thép không gỉ, thép làm việc ở nhiệt độ cao, thép có hệ số giãn nở nhiệt đặc biệt, thép chống mài mòn cao... 4.1.3. Phân loại thép cacbon 18 4.1.4. Ký hiệu thép cacbon 1. Nhóm thép cacbon chất lượng thường( thép xây dựng ) - Phân nhóm A - Phân nhóm B - Phân nhóm C 2. Nhóm thép kết cấu – thép Cacbon chất lượng tốt 3. Nhóm thép dụng cụ – thép Cacbon chất lượng cao 19 4.1.4. Ký hiệu thép cacbon 1. Nhóm thép cacbon chất lượng thường( thép xây dựng ) Theo TCVN 1765-75 ký hiệu bằng chữ CT (C-cacbon, T thép chất lượng thường). Chia làm ba nhóm. + Phân nhóm A: quy định về cơ tính.Giới hạn bền kéo tối thiểu tính theo đơn vị b = Kg/mm 2 =10N/mm2 = 10Mpa - Ký hiệu CTxxy (xx- b, y – cách khử oxy); Ví dụ: CT31; CT33; CT38; CT42; CT51; CT61 CT31s; CT33s; CT51n; CT61n 20 4.1.4. Ký hiệu thép cacbon + Phân nhóm B: quy định về thành phần hóa học( tra theo bảng) - Ký hiệu BCTxxy (xx- thành phần hoá học, y – cách khử oxy); Mác thép Cacbon, % Mangan, % Sili,% S, max % P, max % BCT31 0,23 - - 0,06 0,07 BCT33s 0,060,12 0,250,5 0,05 0,05 0,04 BCT33n 0,050,12 0,250,5 0,050,17 0,05 0,04 21 4.1.4. Ký hiệu thép cacbon + Phân nhóm C: - Quy định cả cơ tính và thành phần hóa học tương ứng theo nhóm A, B. - Ký hiệu CCTxxy (xx- (b,thành phần hoá học); y – cách khử oxy); VD: CCT33s có cơ tính như CT33 còn thành phần như BCT33 - Các mác thép: Việt Nam: CCT31  CCT51 Liên Xô: BCT1  BCT5 22 4.1.4. Ký hiệu thép cacbon 2. Nhóm thép kết cấu – thép Cacbon chất lượng tốt Theo TCVN 1766-75 ký hiệu bằng chữ “C “ Ký hiệu: CxxA xx – chỉ phần vạn cacbon trung bình; A - chất lượng cao (P,S  0,03%). Ví dụ: C10,C15,C20,C25,C45,.....C65 Phân tích ký hiệu C20: thép kết cấu cacbon trong đó có 0,2%C 23 4.1.4. Ký hiệu thép cacbon 3. Nhóm thép dụng cụ – thép Cacbon chất lượng cao Theo TCVN 1822-76. ký hiệu bằng chữ CD(C – cacbon, D – dụng cụ). Ký hiệu: CDxxA xx – chỉ phần vạn cacbon trung bình; A - chất lượng cao (P, S ≤ 0,025%). Nhóm này có thành phần cacbon cao (>0,65%) CD70; CD80; CD100, CD120,CD140.. Phân tích ký hiệu CD100: thép dụng cụ cacbon trong đó trong đó có 1%C( phần trăm còn lại là Fe và một ít tạp chất Mn,Si,P,S) 24 4.1.5. Ưu nhược điểm của thép Cacbon Ưu điểm - Rẻ , không phải dùng nguyên tố hợp kim đắt tiền, dễ nấu luyện. - Có cơ tính nhất định và có tính công nghệ tốt: dễ đúc, cán, rèn, kéo sợi, hàn, gia công cắt hơn thép hợp kim. Nhược điểm - Độ thấm tôi thấp nên kém hiệu quả khi hóa bền nhiệt luyện; - Khả năng chịu nhiệt độ cao kém; - Không có các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt như: chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao, có tính chất từ và điện đặc biệt. 25 CHƯƠNG 4: THÉP HỢP KIM 4.2. KHÁI NIỆM VỀ THÉP HỢP KIM 4.2.1. Định nghĩa - Thép hợp kim là loại thép có chứa các nguyên tố có lợi với lượng nhất định đủ lớn để làm thay đổi tổ chức và cải thiện tính chất (cơ, lý, hóa... mà chủ yếu là cơ tính) của chúng. a, Thành phần hoá học -Thép hợp kim gồm các nguyên tố: 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 ≥ 0,1%. Cu ≥ 0,3%;B ≥ 0,0005%, 26 4.2. THÉP HỢP KIM b, Các đặc tính của thép hợp kim Về cơ tính - Thép hợp kim có độ bền cao hơn hẳn thép cacbon sau khi tôi và ram( do có tính thấm tôi cao hơn); - Khi mức độ hợp kim hóa tăng độ bền, độ cứng tăng nhưng đồng thời làm giảm độ dẻo, độ dai, tính công nghệ. Về tính chịu nhiệt - Khả năng chịu nhiệt cao:> 2000C Về các tính chất lý hóa đặc biệt. - Thép không gỉ, chống ăn mòn trong axít, bazơ muối; - Thép có tính chịu nóng, chống mài mòn cao. - Thép có từ tính cao và giãn nở nhiệt đặc biệt. 27 4.2. THÉP HỢP KIM c, Tác dụng của nguyên tố hợp kim đến tổ chức của thép Các nguyên tố Mn, Si, Ni, Cr hoà tan vào dung dịch rắn của Fe: - Mn, Si: Làm tăng độ bền và độ cứng; giảm độ dẻo, dai làm thép dòn khó sử dụng - Cr, Ni: Làm tăng độ bền và độ cứng nhưng không làm giảm độ dẻo,dai và tăng độ thấm tôi (Ni đắt tiền- dùng cho các chi tiết quan trọng.) Các nguyên tố Mn, Cr, Mo, W, Ti, kết hợp với C tạo cacbit: MexCy - Làm thay đổi kiểu mạng; - Làm tăng độ cứng; - Tăng tính chống mài mòn; - Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ tôi cao; - Có tính bền nóng. 4.2 Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim: - W(vonfram): là nguyên tố quan trọng nhất, có hàm lượng cao nhất (6-18% ) làm tăng tính cứng nóng. - Cacbon: 0,7-1,5% làm tăng độ cứng và tính chống mài mòn. - Cr: khoảng 4% làm tăng tính thấm tôi của thép do đó làm tăng tuổi bền và tuổi thọ của dao cắt. - V : tồn tại dưới dạng cacbit Vanadi(VC) làm tăng độ cứng và khả năng chịu mài mòn nhưng làm giảm tính công nghệ mài. - Co : 5-10% làm tăng tính cứng nóng. - Mo: dùng thay thế W(đắt), do tác dụng tương tự như W, cho hiêụ quả kinh tế cao 28 4.2. THÉP HỢP KIM 29 4.2.2 Phân loại và ký hiệu thép hợp kim a. Theo nguyên tố hợp kim chủ yếu: Dựa vào nguyên tố hợp kim chủ yếu có hàm lượng chứa lớn hơn cả để phân loại. - Thép chỉ có một nguyên tố hợp kim chính VD: Thép Cr, thép Mn là thép chỉ có một nguyên tố Cr, Mn.  Chúng là thép hợp kim hoá đơn giản; - Thép có hai hay nhiều nguyên tố hợp kim VD: Thép Cr – Ni, thép Cr – Ni – Mo,... Chúng là thép hợp kim hoá phức tạp. Đánh giá chính xác về giá cả và phạm vi sử dụng của thép 30 4.2.2 Phân loại và ký hiệu thép hợp kim b. Theo tổng lượng nguyên tố hợp kim(NTHK) - Thép hợp kim thấp: NTHK < 2,5 % - Thép hợp kim trung bình: NTHK 2,5  10 % -Thép hợp kim cao : NTHK  10 % c. Theo công dụng - Thép hợp kim kết cấu. - Thép hợp kim dụng cụ. - Thép hợp kim đặc biệt.    31 Ký hiệu thép hợp kim Tiêu chuẩn Việt Nam 1759-75 quy định như sau: - Ký hiệu nguyên tố hợp kim bằng chính ký hiệu hoá học của nó; - Chỉ số ở đầu ký hiệu phần vạn của nguyên tố C;không có số là chỉ C 1% - Các chỉ số tiếp theo ký hiệu phần trăm các nguyên tố hợp kim. - Cuối mác thép có chữ A là thép có chất lượng tốt - Thép kết cấu hợp kim %C< 0,7% - Thép dụng cụ hợp kim %C>0,7% Ví dụ: 60Si2 thép kết cấu hợp kim. 90MnSiW thép dụng cụ hợp kim. 32 Ký hiệu thép hợp kim Tiêu chuẩn Nga -VD:- 90CrSi2 là thép KH dụng cụ có: C=0,9%; Cr=1%;Si=2%. - MnCr là thép KH dụng cụ có : C=1%; Mn=1%;Cr=1%. - 38CrNiV3A là thép KH chất lượng tốt có: C=0,38%; Cr=1%; Ni=1%; V=3%. OL100Cr1,5SiMn- OL thép ổ lăn, 130Mn13Đ(Đ: chế tạo sp chỉ bằng pp đúc). Nguyên tố hợp kim Ký hiệu Nguyên tố hợp kim Ký hiệu Crôm (Cr) X Niken (Ni) H Vonfram (W) B Molipđen (Mo) M Titan (Ti) T Coban (Co) K Mangan (Mn) Γ Silic (Si) C Vanađi (V) Ф Đồng (Cu) Д Nhôm (Al) Ю Bo(B) P 4.3.Thép xây dựng 4.3.1.Đặc điểm 4.3.2.Ứng dụng 32 4.3.1. Đặc điểm • Thành phần hóa học:  Thép cacbon: C < 0.4 % Tổ chức : F+P  Thép hợp kim:C < 0.2% Ngthk : Mn, Si .ngthk < 2 -2.5 % Tạp chất:P,S=0.04-0.05% =>C.lượng thường • Hóa tính :  Thép cacbon : bị ăn mòn Thép hợp kim:không bị ăn mòn trong khí quyển 33 • Cơ tính:  Độ bền :  = 31-61 kG/mm2  Độ dẻo :  = 15 – 35 %  Đô dai : ak = 5 kGm/cm 2 • Tính công nghệ :  Tính hàn : tốt Tính gia công áp lực: Uốn, dậptốt 34 4.3.2. Ứng dụng • Thép cacbon xây dựng:  Nhóm A: dùng ở trạng thái cung cấp : thanh, tấm, ống Ghép nối với nhau bằng bulông -Kết cấu XD đơn giản: Khung thép, vì kèo: CT31, CT33, CT34 Cột, xà ngang -Cốt bê tông: Thép cán trơn: CT38 Thép cán vằn : CT51 35 4.3.2. Ứng dụng • Thép cacbon xây dựng:  Nhóm B, C : Kết cấu hàn chịu lực Làm cầu Thùng xe Đóng tàu 36 4.3.2. Ứng dụng • Thép hợp kim xây dựng: Làm các kết cấu hàn chịu lực, không bị ăn mòn trong khí quyển  Kết cấu xây dựng: cầu , kết cấu thép trên cao  Khung xe: xe ôtô, tàu biển : 17MnSi ; 14CrMnSi  Ống dẫn dầu và khí đốt : 19Mn  Vỏ lò cao, thiết bị lọc bụi: 14Mn2  Cốt bê tông cường độ cao: 18Mn2Si, 25Mn2Si 37 39 4.4. Thép chế tạo 4.4.1.Thép cacbon thấp 4.4.2.Thép cacbon trung bình 4.4.3.Thép cacbon tương đối cao 40 4.4.1. Thép cacbon thấp • Đặc điểm : C = 0.1–0.25 % Tổ chức : F+P , ak , HB Lõi: , ak Bề mặt : HB • Ứng dụng:  Chế tạo các chi tiết truyền chuyển động và chịu cọ xát bề mặt: Bánh răng nhỏ, trục cam ôtô, chốt xích, đĩa masát  Ví dụ: C18, C20 :Chi tiết máy chịu lực nhỏ 20Cr, 18CrMnTi : Chi tiết máy chịu lực lớn Thấm C 41 4.4.2. Thép cacbon trung bình • Đặc điểm : C = 0.3–0.5 % Tổ chức : F+P  , ak ,  HB => Thép hóa tốt Bề mặt : HB • Ứng dụng:  Chi tiết chịu tải trọng tĩnh, động lớn và ít bị cọ xát bề mặt: Trục truyền chuyển động, tay quay  Ví dụ: C35, C40 , C45, C50: Chi tiết máy nhỏ 35Cr, 40Cr, 45CrNi: KT lớn, h.dáng phức tạp Tôi+Ram 42 4.4.2. Thép cacbon trung bình • Ứng dụng:  Chi tiết chịu tải trọng tĩnh và động lớn và cọ xát bề mặt lớn : Bánh răng, trục, cam, chốt  Ví dụ: C35, C40 , C45, C50: Chi tiết máy nhỏ 35Cr, 40Cr, 45CrNi: KT lớn, h.dáng phức tạp 43 4.4.3.Thép cacbon tương đối cao • Đặc điểm : C = 0.5–0.7 % Tổ chức : F+P  -đh =max ,  HB • Ứng dụng:  Chi tiết máy cần tính đàn hồi : lò xo, nhíp ôtô  Ví dụ: C60, C65, 60Mn, 65Mn : lò xo thường 55Si, 60Si2, 60Si2Mn: lò xo kt lớn 18 60Si2CrA, 60Si2NiA: lò xo, nhíp lớn 44 4.3.Thép dụng cụ 4.3.1. Đặc điểm 4.3.2. Thép dụng cụ cắt gọt 4.3.3. Thép dụng cụ biến dạng 4.3.4. Thép dụng cụ đo 45 4.3.1. Đặc điểm • Thành phần -Cacbon: C  0.7 % Tổ chức : P+XeII - Nguyên tố hợp kim: Chính:Mn, Si, Cr, Wngthk  3% Phụ : Ti, Zr, Nb, Vngthk  0.1% -Tạp chất: P, S  0.04 % => Chất lượng tốt • Cơ tính : HRC  56 => Chống mài mòn 46 4.3.2. Thép dụng cụ cắt gọt • Thép cacbon Vc < 4-5 m/ph , Tlv < 200 oC Giũa, khoan, cưa, tarô, bàn ren thao tác bằng tay • Thép hợp kim Vc < 15 m/ph , Tlv  250 oC Dao doa, mũi khoan, bàn ren thao tác trên máy bán tự động 47 •Thép dao cắt năng suất cao (Thép gió) -Mác thép : 80W18Cr4V2 ; 90W9Cr4V2Mo 90W18Cr4V2Mo ; 90W18Cr4V2 -Thành phần - Cacbon: C  0.7 % : - Nguyên tố hợp kim: W, Cr, V, Mongthk  15% -Tạp chất: P, S  0.04 % => Chất lượng tốt 48 .Thép dao cắt năng suất cao (Thép gió) - Cơ tính : HRC  56 => Chống mài mòn Tlv =600 oC => Cứng nóng -Ứng dụng : Làm dụng cụ cắt gọt với Vc = 25 – 35 m/ph Tlv =600 oC 49 4.3.3.Thép làm dụng cụ biến dạng Thép khuôn dập nguội HRC > 60 => Chống mài mòn  , ak : bảo đảm chịu lực va đập  Thép cacbon : CD100, CD110, CD120 Khuôn dập kích thước nhỏ ( dày 30-40mm): Khuôn dập kim loại và hợp kim Cu, Al  Thép hợp kim : 100Cr, 100CrMn, 110Cr6WV Khuôn dập KT trung bình (dày 75-100mm): Khuôn dập cắt thép lá < 3mm, tấm kim loại và hợp kim Cu, Al Khuôn lỗ kéo sợi, bàn lăn ren 50  Thép khuôn dập nóng HB = 350 -450 => Chống mài mòn Tính cứng nóng ở T = 500 -700oC  , ak : bảo đảm chịu lực va đập  Thép làm khuôn rèn: 50CrNiMo, 50CrNiW  Thép làm khuôn chồn, ép: 30Cr2W8V, 40Cr2W5MoV 51 4.3.4.Thép làm dụng cụ đo • Thành phần : C  1 % Cr, Mn  1% • Cơ tính : HRC = 63 -65 => Chống mài mòn Kích thước không thay đổi : Hệ số giãn nở nhiệt : nhỏ Ổn định tổ chức • Ứng dụng: làm dụng cụ đo + Yêu cầu sử dụng thép thấm cacbon để chế tạo: - Bề mặt cần độ cứng cao và tính chống mài mòn để chịu cọ xát bề mặt cao. - Lõi có độ dẻo, dai cao tránh hiện tượng gãy, vỡ đột ngột khi làm việc trong điều kiện chịu tải trọng động. Các thép thường để thấm Cacbon là a. Thép cacbon: C10, C15, C20, C25 b. Thép Crom - Với các mác 15Cr, 20Cr, 15CrV, 20CrV c. Thép Crom - Niken - Với các mác 20CrNi, 12CrNi3A, 20Cr2Ni4A,18Cr2Ni4WA. + Đặc điểm nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện: - Sau khi thấm, TÔI+ RAM THẤP (1500-2500C ) 52 THÉP THẤM CACBON 53 4.3.3. Các loại thép hoá tốt a, Thép Cacbon + Gồm các mác thép sau: C30, C35, C40, C45, C50 (C45 ) a, Thép Hợp kim + Các mác thép: 35Cr, 40Cr, 45Cr, 50Cr (40Cr , 40CrVA) + Các mác thép: 40CrNi, 40CrNiMn, 45CrNi + Đặc điểm nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện: - Chế độ nhiệt luyện là TÔI + RAM CAO (5000- 6500C ) THÉP HÓA TỐT 54 a, Thép Cacbon và thép Mangan - Gồm các mác thép: C55,C60,C65, C70 và C80 - Gồm các mác thép: 60Mn, 65Mn, 70Mn b, Thép Silic - Gồm các mác thép: 55Si2, 60Si2, 65Si2, 70Si2 c, Các loại thép đàn hồi khác + Thép đàn hồi chịu nhiệt - Gồm các mác thép: 50CrVA, 50CrMnVA + Thép đàn hồi thấm tôi cao (>50mm) - Gồm các mác thép: 60Si2CrVA, 60Si2Ni2A (với 2%Si, 1%Cr hoặc 2%Ni; Nhiệt luyện là TÔI+ RAM TRUNG BÌNH (3000- 4500C ) THÉP ĐÀN HỒI Bài tập ứng dụng Cho các ký hiệu thép: - Thép cacbon: C18, C45, C65 - Thép hợp kim: 18CrMnTi, 40Cr, 65Mn Yêu cầu chọn thép để chế tạo các chi tiết máy làm việc trong điều kiện sau: + Độ cứng và độ chống mài mòn bề mặt cao còn lõi có độ dẻo dai cao. + Cần cơ tính tổng hợp. + Cần tính đàn hồi 55 Bài tập ứng dụng Cho các ký hiệu vật liệu thép: C18, 20CrNi,C40, CT38, 80WCr4V, CD100, CT33s, C60, CD120A, 90CrMnSi, 60Si2,12Cr2NiWSi, 40CrNi, CD70, 65Mn, , OL100Cr, 30Cr13 ;40Cr13, 85W18Co5Cr4V2, OL100Cr1,5, a. Phân tích ký hiệu. a. Phân nhóm nhỏ nhất theo ký hiệu. Từ đó nêu công dụng và đặc điểm nhiệt luyện kèm theo(nếu có). b. Chọn vật liệu chế tạo dũa, loxo, truc vit, chốt piton. 56