Tại sao khi tôi thép lại cứng

Tôi thép là một trong số các phương pháp nhiệt luyện thép. Mục đích của tôi thép là tăng độ cứng và giảm mài mòn của chi tiết. Nguyên lý chung trong các phương pháp nhiệt luyện đó chính là nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội. Tuy nhiên tùy từng loại vật liệu mà nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và đặc biệt là môi trường làm nguội khác nhau. Vậy trong bài viết ngày hôm nay mình chia sẻ về tổng hợp các môi trường làm nguội trong tôi thép, nhiệt luyện thép mà dường như rất nhiều người chưa thực sự rõ về đặc điểm, ưu nhược điểm của các môi trường làm nguội.

Xin chào các bạn!

Thật tuyệt vời vì bạn đã và đang tìm đọc các tài liệu và các chia sẻ của cá nhân mình Hoàn toàn FREE trong bộ sưu tập 50GB Data gồm tài liệu - Ebook - Bí kíp - Kinh nghiệm..... Về Ngành Cơ Khí đã được update trên Cokhithanhduy.com. Rất mong bạn chia sẻ bài viết này đến thật nhiều người với mục tiêu vì một ngành Cơ khí Việt Nam phát triển.

Ngoài ra, để tìm kiếm bất kỳ Tài liệu khác của Thanh Duy bạn Chỉ cần gõ google: 

                         "Tên tài liệu Ebook"  +  Cokhithanhduy.com     --> Enter

Để các bạn nắm rõ được các môi trường làm nguội trong tôi thép thì chúng ta cần hiểu và nắm rõ về Khái niệm về Tôi thép, các tổ chức chuyển biến pha, và lý do tại sao sau khi tôi thì thép trở nên cứng hơn và chống được mài mòn. Để hiểu được điều này thì chúng ta cần nắm thật vững và hiểu thật sâu về giản đồ trạng thái SẮT - CACBON [Fe-C].

Để nghiên cứu và hiểu về tất cả các quá trình nhiệt luyện thép thì bạn cần phải đọc hiểu về ý nghĩa trong giản đồ trạng thái Fe-C. Từ giản đồ trạng thái cho chúng ta biết được nhiệt độ chảy, nhiệt độ chuyển biến phá và từ đó ứng dụng vào việc xác định chế độ nhiệt khi đúc, gia công áp lực và nhiệt luyện.....Các bạn hãy nghiên cứu và hiểu sau giản đồ trạng thái như hình dưới đây.

Tôi thép là phương pháp nhiệt luyện nung đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn [Ac1] để làm xuất hiện Austenit, giữ nhiệt và làm nguội nhanh để biến nó thành Mactenxit hay các tổ chứng không ổn định khác có độ cứng cao

• Vnguội > Vth : Có ứng nhiệt, ứng xuất tổ chức lớn, dễ nứt cong vênh và biến dạng
• Tổ chức tạo thành cứng và không ổn định

• Nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của chi tiết
• Tùy từng vật liệu và nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và môi trường làm nguội mà sau khi tôi đạt được các mức độ cứng khác nhau.

a. Môi trường nước: Là môi trường tôi mạnh, an toàn, rẻ tiền, dễ kiếm, có các đặc điểm sau:

• Nước lạnh từ 10 - 30 độ C có tốc độ nguội khá lớn 600°C/s, chính vì thế dễ gây nứt, cong vênh và biến dạng.
• Khi tôi nước bị nóng lên thì tốc độ nguội lại giảm mạnh. Khi nước nóng lên tầm 50°C thì tốc độ nguội chỉ còn là 100°C/s, chính vì vậy không nên để nước nóng tới 50°C , hạn chế bằng cách cho nước lạnh vào và tháo nước nóng ra.
• Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit, có độ cứng cao.
• Là môi trường tôi cho Thép cacbon nhưng không thích hợp cho chi tiết phức tạp.

b. Môi trường dung dịch Kiềm và dung dịch muối: Các dung dịch như NaCl, Na2CO3 [10%] và dung dịch Kiềm NaOH, KOH với nồng độ thích hợp là các môi trường tôi mạnh nhất với các đặc điểm sau:

• Tốc độ nguội đạt được 1100°C/s đến 1200°C/s.
• Tăng khả năng tôi cứng ở thép do tốc độ nguội ở nhiệt độ cao tăng.
• Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit, có độ cứng cao.
• ít gây cong vênh và nứt do không tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp.

c. Môi trường Dầu: Là môi trường tôi thường dùng nhất  có tốc độ nguội nhỏ, gồm các loại dầu máy, dầu khoáng vật

• Tốc độ nguội đạt được 100°C/s đến 150°C/s.
• Khi tôi thì dầu dễ bị bốc cháy, và tạo ngọn lửa cao, nên cần chú ý lửa hỏa hoạn khi tôi trong dầu.
• Tốc độ nguội 200°C - 300°C khoảng 20°C/s đến 25°C/s, nên tránh được cong vênh và nứt.
• Là môi trường tôi gây hại cho sức khỏe và con người.
• Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit, có độ cứng cao.
• Thường dùng để tôi thép hợp kim và thép cacbon có biên dạng phức tạp

d. Ngoài ra có một số môi trường tôi khác.

Một số môi trường tôi không phải chất lỏng như Khí nén, khí tĩnh, chân không, muối nóng chảy, .... thích hợp với tôi thép hợp kim cao, có Vth nhỏ.

• Làm nguội nhanh thép ở trong khoản Austenit kém ổn định nhất khoảng 500 - 600 °C, để đạt được tổ chức Mactenxit
• Làm nguội chậm thép ở ngoài khoản nhiệt độ trên để giảm ứng suất tổ chức, đặc biệt là ở vùng chuyển biến Mactenxit vì ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức vô cùng lớn.
• An toàn với con người và môi trường, đảm bảo hiểu quả kinh tế cao, rẻ tiền.

>>> Xem thêm:

• Tổng hợp kiến thức về Tôi cao tần trong nhiệt luyện Thép

Trên đây là các kiến thức về Tôi thép, Nhiệt luyện thép với các môi trường tôi khác nhau. Tùy thuộc và loại vật liệu mà ta nên lựa chọn các môi trường tôi, môi trường làm nguội phù hợp nhất đển đảm bảo về độ cứng, tính chống mài mòn, và đặc biệt là ít biến dạng cong vênh.

Cám ơn tất cả các bạn đã ghé thăm blog của mình. Hãy chia sẻ nếu bài viết có thể giúp được nhiều người nhé. Chúc các bạn luôn có nhiều sức khỏe, niềm vui và hạnh phúc. Có nhiều cống hiến cho sự nghiệp Cơ Khí Việt Nam.

Hãy tặng Cơ khí Thanh Duy 1 like + 1 lời động viên nếu thấy bài viết có ích với bạn. Chia sẻ với mục đích: "Cho đi là nhận"