Trong bài viết này sẽ trình bày ảnh hưởn của các nguyên tố hợp kim tới đặc tính cơ bản của thép. Hiểu về ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim là một trong những kiến thức cơ bản nhất về nhiệt luyện thép.
Đọc thêm: Thép hợp kim
– Ảnh hưởng của Cacbon (C)
Cacbon là nguyên tố quan trọng nhất quyết định chủ yếu đến tổ chức và tính chất
của thép. Khi lượng chứa của cacbon trong thép tăng lên, lượng cacbít cũng tăng lên
tương ứng với làm thay đổi tổ chức tế vi của thép. Ở trạng thái ủ khi thành phần cacbon
tăng lên độ bền, độ cứng tăng còn độ dẻo và độ dai giảm.
Ví dụ với thép SKD11 có hàm lượng C trong khoảng 1,4÷1,6 % có tác dụng đảm bảo độ cứng và tính chống mài mòn cho khuôn nhờ làm cho Mactenxit có độ cứng cao và tạo nhiều cacbit.
– Ảnh hưởng của Crôm
Crôm là nguyên tố hợp kim thông dụng để hợp kim hoá và là nguyên tố tạo
cacbit trung bình. Crôm có thể hòa tan trong ferit, mở rộng α, khi hàm lượng crôm cao
nó sẽ kết hợp với cacbon để tạo ra xementit hợp kim (Fe, Cr)3C và các loại cacbit
Cr7C3 và Cr23C6, những cacbit này làm nâng cao nhiệt điểm tới hạn Ac1 và hạ thấp điểm Ac3 ngăn cản sự lớn lên của tinh thể, tăng độ thấm tôi cho thép. Crôm làm tăng cơ tính tổng hợp, nó còn có tác dụng cải thiện tính chống ram và độ bền ở nhiệt độ cao do nó tạo cacbit nhỏ mịn khi ram tiết ra ở nhiệt độ trên 250 oC, do đó nó có tính chống
ram. đến nhiệt độ 250 ÷ 300 oC, vì thế có tính cứng nóng đến 300 oC. Ngoài ra còn tăng mạnh tính chống oxy hóa do tạo thành Cr2O3 rất bền
– Ảnh hưởng của Môlípđen (Mo)
Môlipđen tăng mạnh độ thấm tôi, cải thiện tính chống ram do nó tạo cacbit nhỏ
mịn phân tán khi ram ở nhiệt độ cao, làm giảm sự nhạy cảm đối với giòn ram.
Môlipđen cùng với crôm có ái lực hoá học mạnh với cacbon tạo cacbit dạng Me6C,
giữ cacbon lại trong mactenxit làm cho thép nâng cao tính chịu nhiệt độ cao, tính
bền nóng và cứng nóng.
– Ảnh hưởng của Vanađi (V)
Vanađi là nguyên tố tạo cacbit mạnh, cacbit VC tạo thành có độ cứng rất cao,
nhỏ mịn, nằm ở biên giới hạt ngăn cản sự lớn lên của austenit khi nung. Vanađi tăng
tính chống ram và tăng khả năng chống mài mòn cho thép. Cacbit VC khó tan (hầu
như không hòa tan) vào trong austenit ở nhiệt đ austenit hóa, khi lượng vanađi tăng
tính chống mài mòn tăng và tính mỏi giảm.
– Ảnh hưởng của Mangan
Mangan hòa tan lượng nhỏ (0,2%) vào Ferit và hóa bền pha này, là nguyên tố mở
rộng và ổn định austenit. Mn kìm hãm sự phân hủy của Austenit trong vùng peclit và
bainit, do đó làm tăng độ ổn định của Austenit quá nguội, đẩy đường cong chữ “C‟‟ hay đường cong TTT sang phải và làm tăng mạnh độ thấm tôi, hệ số thấm tôi bằng 4, làm tăng lượng austenit dư sau tôi, do đó làm giảm độ biến dạng khuôn khi nhiệt luyện. Nhược điểm của Mn là là nếu nung trong thời gian dài, nhiệt đ cao dễ làm lớn hạt, dẫn đến làm cho thép giòn và giảm độ dai.
– Ảnh hưởng của Si
Là nguyên tố không tạo cacbit, mở rộng mạnh vùng ferit, nâng cao giới hạn chảy,
nâng cao độ thấm tôi. Ở nhiệt độ cao, có thể tạo SiO2 xít chặt ở bề mặt thép, do đó có
tác dụng chống oxy hóa cho thép. Tuy nhiên trong thép, Si lại dễ gây thoát cacbon khi
nung và làm khó biến dạng dẻo.
Mọi thắc mắc xin để lại comment hoặc gửi qua hòm thư: nhietluyen.com@gmail.com
