xây dựng phần mềm và cơ sở dữ liệu tra cứu thép

Các loại thép thường cho rẻ tiền như: CTI, CT2, + Tiêu chuẩn Liên Xô F OCT 380-71 quy định nhóm thép này kí hiệu bằng chữ CT với các số hiệu từ 0-6 số càng lớn độ bên càng lớn và lại Cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC CAN THO KHOA CONG NGHE

LUAN VAN TOT NGHIEP DAI HOC

XAY DUNG PHAN MEM VA CO SO DU’

LIEU TRA CUU THEP

Ngành: Cơ khí chê tạo máy — khóa: 33

Tháng 12/2010

LỜI CẢM TẠ kkk

Trai qua bốn năm hoc tai Trường Dai Hoc Cần Thơ, nơi tôi đã tiếp thu được những kiến thức quí báo từ sự giáo dục và sự giúp đỡ nhiệt tình của quí thầy, cô những kinh nghiệm của những anh chị đi trước và bạn bè với kết quả ấy giúp cho em

bước vào cuộc sống vững vàng hơn, hiểu biết sâu hơn trong nghề nghiệp và tin tưởng

vào tương lai

Đề tài “Xây dựng phần mềm và cơ sở dữ liệu tra cứu thép” để thực hiện kết quả đó Nó là sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết thực tiễn và tin ‘noc Trong qua trình thực hiện đề tài tôi gặp không ít những khó khăn Nhưng với sự nỗ lực của bản thân, cộng thêm sự giúp đỡ tận tình của thầy Võ Thành Bắc, cùng với sự giúp đỡ của quí thầy cô trong khoa công nghệ, của các anh chị đi trước và bạn bè giúp tôi hoàn

thành đề tài

Tôi chân thành cảm tạ thầy Võ Thành Bắc, Người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ thực hiện trong suốt quá trình thực hiện đề tài, cùng thây, cô, cán bộ khoa công nghệ đã tạo điều hiện thuận lợi cho tôi hoàn thành đề tài, cám ơn các anh chị và bạn bè

đã cho tôi những kinh nghiệm và những lời khuyên hữu ích

Xin cám ơn cha, me, anh, chi đã nuôi nâng và động viên tôi trong suôt quá trình học tập

Sinh viên thực hiện

Dương Hiệp Phát

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình tính toán, thiết kế trong ngành chế tạo máy thì số tay tra cứu thép là một phân không thê thiêu đôi với mọi kĩ sư, mọi nhà thiệt kê

Số tay tra cứu thép sẽ giúp chúng ta tra cứu các tính chất vật lý, thành phần hóa

học của các loại vật liệu hiện có một cách chính xác Từ đó mà ta có thê chọn được vật liệu phù hợp nhât làm tăng độ bên của sản phâm, và đạt được hiệu quả kinh tê cao

nhất

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thông tin Tin học được ứng dụng rộng rãi trong các ngành kĩ thuật như là điện, điện tử, xây dựng

Trong ngành cơ khí việc ứng dụng tin học giúp cho việc thiết kế, tính toán một cách

chính xác, nhanh chóng và dễ dàng hơn làm tăng năng suất và hiệu quả lao động Việc

cất giữ và lưu trữ cũng tiện lợi hơn rất nhiều

Với ý tưởng ứng dụng tin học vào trong việc tính toán và chọn vật liệu cơ khí cũng như các loại thép thông dụng trên thị trường Nay tôi xin giới thiệu đê tài “Xây dựng phân mêm và cơ sơ đữ liệu tra cứu thép” đên thay, cô và các bạn sinh viên

Đây là một đề tài có nội dung tương đối rộng, thời gian nghiên cứu đề tài ngăn đặc biệt là phải làm quen với phân mêm lập trình hoàn toàn mới Do đó nội dung của

đê tài chỉ thê hiện được những thông tin cơ bản của các loại thép thông dụng trên thê ĐIỚI

Mặc dù tôi đã hết sức cỗ gắng tìm tòi, nghiên cứu .Nhưng do hạn chế về kiến

thức, kinh nghiệm, thời gian Do đó thiếu sót là điều không thể tránh khỏi mong nhận

được nhiêu sự đóng góp từ phía thây, cô và các bạn đê đê tài được hoàn thiện hơn

Sinh viên thực hiện

Dương Hiệp Phát

MỤC LỤC

PHẦN I: VAI TRÒ VÀ TÂM QUAN TRỌNG CỦA VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1

L VAT LIEU CƠ KHÍ -G < k2 SE E8 SE E SE E8 SE SE ceccenrxg cv 1 I THÉP XÂY DỰNG - Ă tk SH E SE 3S SE 1x ng, 3 PHAN II: CAC PHUONG PHAP PHAN LOAI VA KI HIEU VAT LIEU 4

I ĐẠI CƯƠNG VỀ PHÂN LOẠI VẬT LIỆU KIM LOẠI 4

I.1 HỢP KIM MAU . - SG 5c S2 SE SE cv re sreg 4 I.1.1 NHỒM G Ă S1 SE SE ST kg BS ren sey 4 1.1.2 DONG ooo ccccccccccccccescsccscsscscesceseesesssseesesecsecsccecaesseceesacaeenees 8 1.2 KIM LOAI DEN .cccececcesssceccescesescesceccsccscescescsecseeeeetacsecaneaees 12 T.2.1 GANG oe.cccccccccscescesesecscssessessescessscescesssecscacsecseeasucecsscens 12 1.2.2 THEP oo ccccccccsccccecescccccescccesceccscesccescescsacaccaeseceacsceanene 19 Il Ki HIEU CAC LOAI VẬT LIỆU KIM LOẠII - 5= s<«2 29 I1 KÝ HIỆU MÁC THÉP THEO TIÊU CHUAN VIET NAM 29

II 2 KY HIEU MAC THEP THEO TIEU CHUAN LIEN BANG NGA oo ecccccccescescecescesssecseescsecacsseacsesaesseacseesescssuscesesaeseeseuscsacaeesceaeaceaeeaeeass 30 _ JL3 KY HIEU MAC THEP THEO TIEU CHUAN TRUNG QUỐC ciceecceccccecesesescecsccecerscsececsceevevsceesecasseseavarsecarsesevarsceceacaesesacaeaeeecneees 33 IIL4 KÝ HIỆU MÁC THÉP THEO TIÊU CHUẨN ĐỨC 36

11.5 KY HIEU MAC THEP THEO TIEU CHUAN PHAP 39

II.6 KY HIEU MAC THEP THEO TIEU CHUAN ANH 42

I7 KÝ HIỆU MÁC THÉP THEO TIÊU CHUẨN MỸ 45

IIL8 KÝ HIỆU MÁC THÉP THEO TIEU CHUAN NHAT BAN 47

II9 KÝ HIỆU MÁC THÉP THEO TIÊU CHUẨN ISO 49

PHAN III: THIẾT KẾ SƠ ĐỎ KHÔI CỦA CHƯƠNG TRÌNH 52

PHAN IV: THIET KE CHUGNG TRINH .- 2-2 Ss + E+E++ESsE+EseEseze 56 IV.1 GIGI THIEU VE CO SO DU LIBU 22s +e+e+szzzez<z 56 IV.2 TIM HIEU VE CO SO DU LIEU SU DUNG TRONG CHUONG TRINH — Ô 56 IV.3 CẤU TRUC CO SG DU LIEU SU DUNG TRONG CHUGNG TRÌNH oecceecccccescesceccescecceccsecescescecsceseessesesscesscseaecesssucssesecsessesseesecssesenseeaees 56 IV.4 GIOI THIEU VISUAL BASIC 6.0 cccccceccecceceescescecseccesceseseeeeaee 58 IV.5 TÌM HIẾU VỀ CHƯƠNG TRÌNH VISUAL BASIC 59

IV.6 DOAN MA CUA CHUONG TRINH TRA CỨU THÉP 60

IV 7 GIAO DIEN CUA CHUGNG TRINH .c.ccccsecceseccesescsseseseeseceeees 81 IV 7.1 GIAO DIỆN MENU TEN NUOC VÀ MAC-TD 81

IV 7.2 GIAO DIỆN MENU TIEU CHUAN . +5 <£ << se: 82 IV 7.3 GIAO DIỆN MENU MAC THEP S2 2s SE S68 £*E£zz 82 IV 7.4 GIAO DIỆN MENU THEP HINH CỦA MENU BANG GIA 83

_IV 7.5 GIAO DIEN MENU THEP KHAC CUA MENU BANG GIA 83

PHANV: KET LUAN VA KIEN NGHI .cccccccccccceccececcecsccecescsecesceseaceecacene 84

PHẢN I:

VAI TRO VA TAM QUAN TRONG CUA VAT LIEU CO KHi

I VAT LIEU CO KHI

Để chế tạo ra được một loại máy hoạt động tốt, độ bền cao thì phần lựa chọn liệu chế tạo mang tính quyết định Vật liệu liệu sử dụng trong chế tạo máy phải đảm bảo được các yêu cầu về độ cứng, độ bèn, độ chống mài mòn, khả năng chịu va đập, khả năng chịu nhiệt

Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay thì vật liệu giữa vai trò quan trọng đối với sự phát triển của một quốc gia.Một đât nước chỉ có thé thé phat trién khi có thể chủ động và tạo ra được vật liệu tốt Vật liệu là yếu tố thúc đây sự phát triển

của ngành cơ khí từ đó mà thúc đây cả nền kinh tế phát triển Bỡi vậy vật liệu cơ khí

mang ý nghĩa quyết định cho cả một thời đại

Có rất nhiều loại vật liệu được sử dụng trong ngành cơ khí như: vật liệu composite, polymer, kim loại màu Nhưng đóng vai trò quan trọng, chiêm một lượng lớn vân là kim loại (sắt, đông, nhôm ) và các hop kim cua chúng

Hiện nay kim loại (sắt, dong, nhôm ) và hợp kim thép, gang, các hợp kim cua nhôm được dùng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân, quốc phòng cũng như đời sống hàng ngày Từ công cụ lao động đến các công trình xây dựng, các phương tiện giao thông vận tải Riêng đối với ngành cơ khí vật liệu có vai trò quan trọng hơn hắn các ngành sản xuất khác

Vật liệu kim loại được sử dụng phổ biến trong ngành chế tạo máy và công cụ là do chúng có cơ tính tốt đảm bảo được các yêu cầu về độ cứng, độ dẻo, độ bên, khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn

Cũng như các ngành khác ngành cơ khí đang diễn ra một cuộc cách mạng kỹ thuật chế tạo máy mới với đặc tính kỹ thuật cao hơn, bền hơn, gọn nhẹ hơn, mạnh hơn Dé đạt được các mục tiêu ấy việc áp dụng các vật liệu kim loại có độ bền cao và phương pháp nhiệt luyện tương ứng giữ vị trí và vai trò rất quan trọng

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp là rất quan trọng giúp đảm bảo được chất lượng sản phâm cơ khí đồng thời còn tránh lãng phí, hạ giá thành sản phầm

Kim loai den Kim loai mau 5 I”

Thép thắm cacbon Thép hóa tốt Thép lò xo

Il THÉP XÂY DỰNG

Hiện nay thép xây dựng là loại thép được sử dụng rất phố biến nhất trong đời sống:

chúng được dùng trong việc xây dựng nhà cửa, câu đường, nhà xưởng kê câu nhà tiên chê, ngành cơ khí các công trình điện, dân dụng

y

PHẢN H CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI VÀ KÝ HIỆU VẬT LIEU

I DAI CUONG VE PHAN LOAI VAT LIEU KIM LOAI

Nguoi ta qui ước phân loại các loại vật liệu kim loại ra làm hai nhóm lớn là den va màu

Các kim loại đen được sử dụng với lượng lớn ( chiếm tới 90% ) là sắt và hợp kim

của nó Thép và gang chiếm vị trí cực kì quan trọng trong chế tạo cơ khí, quốc phòng, giao thông vận tải

Các kim loại màu không phải là sắt và hợp kim của nó: nhôm, đồng, chì, kẽm, thiếc tuy được sử dụng với số lượng không nhiều lại dắt hơn và có công đụng riêng

nỗi bật Ta lần lượt khảo sát từng loại vật liệu kim loại

I.1- HỢP KIM MÀU:

Các kim loại và hợp kim màu thông dụng là các kim loại và hợp kim màu thường dùng như: nhôm, đồng, kẽm, thiếc, chì

Theo đặc tính người ta chia kim loại màu thành các nhóm sau:

- Kim loại quý hiếm như: AU, Pt, Pd, Rh, Rb, OS, W, Mo, Ta, V, Se, Te,

Zr, Se, T

- Kim loai khong quy hiém

- Kim loai nang: Pb, Cu, Zn, Ni, Co, Mn, Sn, Sb, Cr, Bi, Hg, AS

- Kim loai nhe: T, K, Na, Mg, Be, Al, Ti

- Kim loại dễ nóng chảy: Sn, Pb, Zn

- Kim loại khó nóng chảy: Cu, NI, Mo, W

1.1.1 NHOM

+ Hợp kim nhôm: Hiện nay nhôm và các hợp kim của nhôm được dùng một cách rộng rãi, không những làm đồ dùng hàng ngày mà trong cả chế tạo may

+ Nhôm nguyên chất: Khác với sắt nhôm là kim loại không có chuyên biến phụ hình nó chỉ có chỉ có một kiểu cẫu tạo mạng tinh thể là lập phương

diện tâm

- Khối lượng riêng nhỏ: 4 = 2,7g/cmẺ

- Tính chống ăn mòn cao Nhôm nguyên chất với độ sạch cao có tính chống

ăn mòn hóa học và cả điện hóa rất cao, tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao, độ dẫn

điện của nhôm khá lớn P = 2,62.10” Qem bằng 60% đồng cộng thêm đặc tính nhẹ, nhôm dẫn điện tốt hơn đồng Trong kĩ thuật điện dùng khá nhiều dây dẫn điện bằng nhôm Độ dẫn điện của nhôm 0,3426 Cal/cm.S °C cao hơn sắt và

thép

-Nhiệt độ chảy thấp (660 ”°C), các hợp kim của nhôm không làm việc được ở

nhiệt độ cao, âm nhiệt kết tinh và nóng chảy của AI lớn.

-Độ bên tương đối thấp, nhôm với độ sạch cao sau khi cán và ủ có giới hạn

bền ổ, = 60N/zmzn?, độ cứng 25HB tức bằng 1/4 - 1/6 của sắt

- Tính dẻo cao, nhôm nguyên chất rất dẻo @ =85%,õ =40% Cho nên rat dé

biến dạng ở trạng thái nguội và trạng thái nóng Tính gia công của nhôm thấp

-Nhôm có độ sạch đặc biệt gồm có số hiệu A999 (>0,001 % tạp chất)

- Nhôm có độ sạch cao bao gồm có các số hiệu: A995, A99, A97, A95 với

lượng tạp chất nhôm không quá 0,005%

- Nhôm có độ sạch kỹ thuật gồm các số hiệu: A8, A7, A6, A5, A0, lượng tạp

ĐÔ | tap chat | Trạng thái

- Hợp kim nhôm biếm dạng là hợp kim có thành phần nguyên tố hợp kim

ở trạng thái của dung dịch rắn Hợp kim nhôm biến dạng do không chứa cùng tinh nên rất dễ biến dạng không những ở nhiệt độ cùng một pha mà cả ở nhiệt

độ thường

- Trong khoảng thành phần của hợp kim nhôm biến dạng lại được chia ra làm hai phân nhóm:

Nhóm hóa bền bằng nhiệt luyện

Nhóm không hóa bền được bằng nhiệt luyện

- Các hợp kim có thành phần bên trái điểm D khi đun núng hay làm nguội đều không có chuyên biến pha nên không hóa bên bằng nhiệt luyện được

- Các hợp kim có thành phân bên phải điểm D, ở nhiệt độ thường ngoài dung dich ran œ còn có pha thứ hai Khi đun nóng pha này hòa tan hết vào dung dịch răn Khi làm nguội nhanh tô chức dung dịch rắn quá bảo hòa được

cô định trở lại và trở nên không cân bằng Tiết ra các pha phân tán làm độ bền tăng lên (Xem hình 1)

NT

Biến dạng

Pha thir nhat

Không hóa bền Hóa bên

Bằng nhiệt luyện Bằng nhiệt luyện

- Hợp kim nhôm đúc: Là hợp kim nhôm với thành phần nguyên tố hợp kim

sao cho tô chức của nó chủ yếu là: cùng tỉnh có tính đúc cao, hợp kim nhôm đúc có nguyên tố hợp kim cao hơn so với hợp kim biến dạng

- Hợp kim thêu kết là hợp kim nhôm được chế tạo từ nguyên liệu ban đầu

là bột ép và thêu kết Ngoài ba loại trên còn có hợp kim nhôm làm ô ỗ trượt

- Hợp kim nhôm biến dạng: Hợp kim không hóa bên được bằng nhệt luyện, các hợp kim này có đặc tính là độ bền cao, tính dẻo cao tính chống ăn mòn tốt thường các chỉ tiết dập sâu Thuộc về nhóm này là các hợp kim thuộc

hệ AI_Mn với kí hiệu AMII và AI_ Mg kí hiệu AMI

Các hợp kim AMI có thành phần ít hơn 1,5% Mn

Các hợp kim AMr có thành phân ít hơn 1,4% Mg

Các hợp kim AMII và AMr dược dùng ở trạng thái ủ

- Hợp kim hóa bền được bằng nhiệt luyện là hợp kim quan trọng, là vật

liệu kết cầu được ứng dụng rộng rãi trong kĩ thuật Cơ sở của các hợp kim loại này la AI_ Cu với 4%€Cu

Điều đáng chú ý ở đây là sau khi tôi độ bền tăng lên không dang ké (6, 6 trạng thái ủ 200 N/mm” Ở trạng thái sau khi tôi 250 N/mm'), nhưng sau khi hóa già độ bền tăng lên rất nhanh Hợp kim B95 ( độ bền cao ) là hợp kim nhôm có độ bền cao nhất ở, = 600-700 N/mm” nó là hợp kim gồm 4 nguyên

tố chính AI, Cu, Mg, Zn

Thành phan hóa học của B95: 1,4%-2%Cu, 1,8-2,8%Mg, 5-7%Zn, 0,2-

- Duara: là hợp kim nhôm biến dạng điển hình nhất được sử dụng rộng rãi

AI_Cu_Mg(1%Mg,4%Cu), ba nguyên tố này quyết định tính chất cơ bản của

nó, tuy vật thành phân của duara có ít nhất là 6 nguyên tố thêm Mn, Fe, Si trong đó Fe và Si là hai tạp chất thông dụng của nhôm, Mn là nguyên tố cho vào để tăng tính chống ăn mòn, Mg là nguyên tố có tác dụng rất tốt đến hiệu quả của nhiệt luyện, tôi và hóa gia

Các số liệu duara điển hình của Liên Xô là: I[;, Iĩ¿ T[;¿ IŨ;; (trong do I

Về cơ tính nói chung các duara có độ bên khá cao sau khi tôi và hóa già

ổ, = 420-470N/mm”, ổạ„ =240-320N/mm” cao hơn thép CT3 nhưng thấp

hơn thép 30

Hợp kim rèn và bền nóng: Các chỉ tiết làm bằng hợp kim AI qua rèn dập

Không những phải có cơ tính cao mà còn có tính dẻo tốt ở trạng thái nóng +Liên Xô ký hiệu hợp kim nhôm rèn là AK thường dùng duara ÏÏ) với kí hiệu là AK; và các hợp kim hệ AI_Cu_Mg với một lượng nhất định khoảng

1%

Các hợp kim nhôm bền nóng có thể làm việc được ở nhiệt độ tới 300°C đó

là AK¿

+Hợp kim nhôm đúc được kí hiệu bằng chữ A II

Hợp kim nhôm đúc pitton trước đây Liên Xô dùng các hợp kim nhôm đúc

với các số hiệu AII 10, AII 10B, AIT 17, AII 17B có lượng Silic tương đối thấp 4-6%, lượng Cu tương đối cao 3-5%

Ngày nay các động cơ của Liên Xô thường dùng các hợp kim nhôm đúc

với các số hiệu AII 125, ATI 26 va AII 30

1.1.2 DONG:

Đây là kim loại có màu đỏ do đó đồng nguyên chất kĩ thuật còn gọi là đông

đỏ, là kim loại không có chuyên biên thù hình Đông thời chỉ có một kiêu cầu trúc mạng tinh thê là lập phương diện tâm

- Khối lượng lớn: y = 8,94g/cm”

- Tính dẫn nhiệt và dẫn điện cao

- Tính chống ăn mòn tốt

- Nhiệt đô nóng chảy tương đối cao (1038°C)

- Độ bền không cao nhưng tăng lên mạnh khi biến dạng nguội

- Giới hạn chảy ö =160N/mmƒ, ổ oz=35N/mm”, HB=40

- Liên Xô kí hiệu đồng nguyên chất bằng chữ M và các số tiếp theo chỉ mức độ tạp chất Moo, (99,99% Cu), M; (99, 9%Cu)

- Các hợp kim đồng có cơ tính tương đối cao, tính công nghệ tốt và ít ma sát

- Các nguyên tố trong hợp kim đồng thường dùng là Zn, Sn, AI, Be, Mn,

+ Latong là một pha có tính dẻo cao thường được cán nguội thành các

bánh thành phẩm (tắm, băng, ống ) với các số hiệu I1 9ó, II 90, II 85, I1 70,

II 68, II 63

+ Do chứa Zn là nguyên tổ rẻ, lại có cơ tính tốt hơn

+ Latong với lượng chứa đông cao 88-97% được gọi là tôm pac II 96,

II 80 co mau do nhat cé tinh chất gần giống đồng

+ Latong với số hiệu II 80 có màu khá giống vàng (Au) nên được dùng

làm đồ trang sức và dùng để giải trí

+ Latong phức tạp: Trong Latong phức tạp ngoài nguyên tố đồng và kẽm người ta còn đưa vào những nguyên tố đặc biệt đê cải thiện một số tính chất của hợp kim.Các nguyên tố đặc biệt đưa vào hợp kim là: Pb, AI, Ni

* Cho chi vao latong dé tang tinh cat got Latong hai phaII C59_1 (59%

Cu, 1% Pb con lai la 40% Zn) co tinh gia cong cắt tốt vì không hòa tan trong đồng nó tạo thành hạt riêng rẽ trong tổ chức do vậy dễ làm gãy phôi Hợp kim này dùng làm các chi tiết qua gia công sau khi kết thúc mà không qua gia công biến dạng

* Cho Zn vào latong để làm tăng tính chống ăn mòn trong nước biển:

- Brông thiếc: brông thiếc là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là thiếc

- Về cơ tính khi luong Sn thap hơn 5% độ dẻo độ dẻo của dung dịch ran œ vẫn khá cao, chỉ khi >5% Sn độ dẻo mới giảm đi, cũng giống Zn, trong phạm vi thành phần của dung dịch rắn, Sn làm tăng mạnh độ bền của hợp kim

- Về tính đúc do ảnh hưởng của khoảng đông ( khoảng nhiệt độ giữa vùng lỏng và vùng đặc lớn nên độ chảy lỏng của brông thiếc nhỏ

- Về tính chống mài mòn brông thiếc cao hơn đồng và latông, nó rất

ôn định trong không khí ẩm, hơi nước và nước biển

- Liên Xô kí hiệu brông bằng chữ Bp và chữ tiếp theo chỉ loại của brông

Ví dụ: BpO: brông thiếc

bpA: brông nhôm

Các số tiếp theo sau chữ là chỉ số phầm trăm của các nguyên tố đưa vào

- Có thể phân chia brông thiếc ra hai loại: biến dạng và đúc

+ Brông thiếc biến dạng: là loại chứa ít Sn thường <6%

Một vài số hiệu điển hình của brông thiếc biến dạng như sau:

Hợp kim ô trượt: hợp kim Ô trượt phải thỏa mãn các điều kiện sau:

- Có hệ số ma sát nhỏ với bề mặt trục thép, đây là yêu cầu quan

trọng nhất đối với hợp kim 6 trượt, ít làm mòn trục thép và chịu áp lực lớn,

tính công nghệ tốt, hợp kim ỗ trượt có nhiệt độ chảy thấp

- Hợp kim ô trượt trên cơ sở của kim loại có nhiệt độ chảy thấp như: Sn, Pb, Zn cé tén chung 1a babit

- Liên Xô kí hiệu babit bằng chữ B và phân tiếp theo chỉ lượng Sn

- Babit thiếc có tính chống ăn mòn cao song có nhược điểm là

chứa nhiều thiếc (80-90% Sn) các số hiệu thường dùng la B88

- Babit chì thiếc là loại hợp kim ỗ trượt ngoài Pb và Sn còn chứa một lượng khá lớn Sb = 6-15% và một lượng nhỏ đồng 1-2% Cu Các số hiệu

thường dùng là B16, BH, BCó

- Babit chì - canxi — natri Nhiều loại ô trượt làm bằng hợp kim

của Pb với Ca và Na, Liên Xô ký hiệu loại babit này bằng Bk

- Babit kẽm: hợp kim kẽm để làm ô trượt là hợp kim ba nguyên tố

Zn, Cu, AI, và các số hiệu thường dùng của Liên Xô là HAMI10-5 (M: đồng, A:nhôm, []:Kém)

- Babit nhôm: là hợp kim ô Ỗ trượt có nhiều triển vọng hơn cả do có

hệ số ma sát nhỏ, nhẹ, tính dẫn nhiệt cao và tính chống mài mòn tốt Các số hiệu thường dùng ACM, ACCó, (A: nhôm, C: Sb Và Pb; O;M : Mg)

- Hợp kim ẳ trượt có nhiệt độ nóng chảy cao và chịu được áp lực lớn, đọ bền cao

Thường dùng brông và gang xám + Gang xám: Thường dùng loại gang xám chất lượng cao với tổ chức nên kim loại là peclic nhỏ mịn với một lượng khá lớn graphit tắm Tổ chức như vậy thuộc loại nền cứng

+ Liên Xô thường dùng hai loại số hiệu gang xám AuC-1

+ Brông thiếc: trong thực tế thường dùng brông thiếc phức tạp

để làm bạc lót có yêu cầu chống mài mòn và ma sát thâp Thường dùng brông

thiếc với các số hiệu Bp.0IIC.5-5-5; Bp.0IIC.4-4-4 và Bp.0IIC.4-442,5

+ Brông chì: brông có đặc điểm nỗi bật là ít ma sát và hệ số dẫn nhiệt cao, ngoài ra còn chịu đựng tốt tải trọng va đập

Hiện nay Liên Xô thường dùng nhất là số hiệu Bp.C30 với lượng chì khoảng 30%

Cơ tính của Bp.C30 6 trang thai dic thap 6,= 60N/mm’, 6 =

4%, 6 =25HB

c Hop kim titan:

Có thể chống ăn mòn và cơ tính cao ( trong số kim loại đứng đầu là T1 thứ tự sau là là AI, Fe, Mg TI với độ sạch cao rat déo (O= 40%, w= 60%,

6, = 300 N/mm’, 5,.= 180N/mm”, d6 cimg 100HB

Các số hiệu kĩ thuật của Liên Xô là BT1-00, BT1-0, BT1-1, tác

dụng của các nguyên tố với titan dung dịch răn xen kẽ gây ra hóa bền nâng

cao độ bèn, độ cứng, các nguyên tố kim loại (AI, Cr, Mn, Mo, V ) có khả

năng tạo với dung dịch ran thay thế, chúng vẫn hóa bền với titan nhưng không làm giảm mạnh độ dẻo

- Nhiệt luyện hóa bên hợp kim titan bao gồm tôi và hóa già

- Các số hiệu và công dụng thường dùng hợp kim nhôm với titan Và các nguyên tố mở rộng vùng ø , Y, Mo (không tạo ra cùng tích); Cr,

kj/m?

L2- KIM LOẠI ĐEN: được chia làm hai loại gang và thép

Sự khác biệt giữa gang và thép

- Photpho và lưu huỳnh là hai nguyên tố có hàm lượng ít khoảng 0,05- 0,52, Trong đó lưu huỳnh là nguyên tố có hại đối với gang càng ít càng tốt

- Tổ chức tế vi: tổ chức tế vi của gang có graphit phụ thuộc vào tỉ lệ phân

bố của cacbon ở pha graphit va xêmentit, người ta chia tô chức của chúng thành hai phần: Phần phi kim loại —- graphit và nền kim loại gồm ferit và

xêmentit khi tất cả cacbon ở dạng tự do thì tô chức nền kim loại gdm có ÍerIt,

còn khi các bon ở dạng liên kết thì tổ chức nền kim loại có thể là ferit-peclit,

peclit, peclit — xémentit

- Nhìn chung gang là loại vật liệu có độ bền kéo thấp, độ giòn cao,

xementit là pha cứng giòn

a Gang xám:

Là loại gang được dùng phổ biến nhất trong chế tạo cơ khí

Sự tạo thành graphit trong gang xám có thê có ba dạng chủ yếu: tấm, cầu, cam, dạng tắm của graphit trong gang xám là dạng tự nhiên

b Graphit:

Có mạng lục giác trong đó nguyên tử cacbon được xếp từng lớp một

Sự tạo thành graphit trong hợp kim Fe-C nguyên chất rất khó khăn nên nói chung tổ chức của nó không có graphit

Sự tạo thành graphit trong gang xám trong thực tế đối với gang xám

người ta áp dụng nhiều biện pháp để điều khiển quá trình tạo thành graphit

theo ý muốn

- Tổ chức tế vi: Gang xám là loại gang mà phần lớn hay toàn bộ cacbon của nó nằm ở đưới dạng tự do Graphit rất ít hay không có cacbon ở dưới dạng cacbon liên kết với sắt xementit

- Graphit trong gang xám có dạng tâm, đó là dạng tự nhiên của nó

thường gặp trong gang tùy theo mức độ tạo thành mạnh hay yếu

- Gang xám được chia ra các tô chức sau:

Gang xám ferit: có mức độ tạo thành graphit mạnh nhất, trong đó tất

cả cacbon đều ở dạng tự do

Gang xám ferit-peclit có mức độ tạo thành graphit mạnh, trong đó lượng cacbon liên kết chỉ khoảng 0,1-0,6%

Thành phần hóa học: thành phần các nguyên tố trong gang xám phải bảo đảm mức độ tạo thành graphit và cơ tính theo yêu cầu

Cacbon càng nhiều khả năng tạo thành graphit càng mạnh, nhiệt độ chảy thấp càng để đúc

Các gang xám đúc thông thường cho hàm lượng trong khoảng 2,8-3,5%

c Silic:

Là nguyên tố thúc đây mạnh sự tạo thành graphit, nó là nguyên tố quan trọng nhất trong gang xám Theo muc độ tạo thành graphit, nó là nguyên tô quan trọng nhất trong gang xám Theo mức độ tạo thành graphit theo yêu cầu người ta khống chế lượng Si của gang xám trong khoảng 1,5-3% trong gang, silic hòa tan vào ferit làm tăng mạnh độ cứng và độ bền của pha này

- Làm tăng tính chống mài mòn do tạo nên cùng tỉnh

Thường dùng photpho trong gang với hàm lượng0,1-1,2%, Trong trường hợp nâng cao tính mài mòn có thể tới 0,5%, nâng cao photpho quá mức làm gang giòn

f Lưu huỳnh:

Cũng giống như Mangan nó là nguyên tố cản trở sự tạo thành graphit của gang ngoài ra làm xấu tính đúc của gang do làm giảm độ chảy lỏng Do vậy phải hạn chế lưu huỳnh trong mọi loại gang Giới hạn trên đối với các vật đúc nhỏ là 0,08%, đối với các vật đúc lớn khi cho phép độ chảy lỏng kém hơn là

- Graphit là pha có độ bền thấp Do có cầu tạo lớp cho nên ở trong gang

nó như là những vết hỏng nứt làm mật sự liên tục của nên kim loại, do vậy làm

giảm mạnh độ bên kéo của gang xám Giới hạn bên kéo thường bằng 1/3-1/5 giới hạn bên nén

- Như vậy so với thép, gang xám có giới hạn bền nén không thua kém bao nhiêu, nhưng giới hạn bền kéo, độ đẻo độ dai déu thap D6 cung cua gang xám trong khoảng 150-200HB dé gia công cắt các yêu tố quyết định của gang là đặc tính của graphit và nền kim loại

- Ảnh hưởng của graphit gang xám phụ thuộc vào số lượng, độ lớn và

sự phân bố của graphit

- Ảnh hưởng: của nền kim loại: Nền kim loại của gang xám có cơ tính

càng cao sẽ là yêu tố quan trọng giúp tạo nên gang có cơ tính cao Do vậy với

chất lượng graphit như nhau, gang xám với nền kim loại peclit có độ bền cao hon ferit-peclit

- Độ cứng của gang xám phụ thuộc khá nhiều vào hàm lượng cacbon liên kết tức tạo nên nên kim loại, lượng cacbon liên kết càng nhiều độ bền càng cao

- Giảm lượng cacbon của gang: thực hiện biện pháp này gặp khó khăn

vì nâng cao nhiệt độ của gang xám khó nhiệt luyện trong điều kiện cho phép

có thê giảm lượng cacbon xuống trong khoảng 2,2-2,5%

g Gang xam hop kim:

Hop kim hoa đưa thêm nguyên tổ hợp kim vào gang ngoài tác dụng nâng cao cơ tính còn cải thiện lý tính và một sô tính chất như tính chống ăn mòn, chống mài mòn, chịu nhiệt, nói chung các nguyên tố hợp kim đưa vào đều làm hóa bên ferit và nâng cao hiệu quả nhiệt luyện đối với nên kim loại do đó nâng cao được cơ tính

- Nhiệt luyện tôi và gang xám biến nền kim loại thành tô chức xoocbit, troxtit, mactenxit, ram để đạt được độ bền cao hơn cũng là biện pháp được áp dụng rộng rãi

- Các số hiệu của gang xám và công dụng:

Liên xô ký hiệu gang xám bằng hai chữ CU với hai số tiếp theo lần lượt chỉ giới hạn bền kéo và giới hạn bền uốn tính ra kg/mni

Cơ tính của gang xám

( TOCT1412—70)

Số hiệu Giới hạn Độ giản Giới hạn Giới hạn Độ cứng

được mòn dé dùng vào mục dich mai mòn người ta thường dùng gang xám

biến trắng được dùng trong sản xuất bi nghiền, trục cán lưỡi cày Gang xám được dùng làm ỗ trượt

Muốn được gang cầu phải biến tính gang xám bằng chất biến tính đặc biệt

Giống như gang xám tô chức tế vi của nền kim loại cũng có ba loại gang cầu ferit, ferit-peclit va peclit

- Thành phần hóa học: về đa thể thành phần hóa học của gang cầu giống gang xám chỉ khác là ở gang cầu phải có thành phần đặc biệt là Mg va Ce

- Quá trình biến tính gang lỏng để nhận được gang có graphit cầu là quá trình tương đối phức tạp, vì Mg là nguyên tố có ái lực mạnh đối với oxy Thành phần hóa học của gang cầu sau khi biến tính như sau: 3-3,6%C, 2-

3%Si, 0,5-1%Mn, 2%Ni, 0,04-0,08% Mg, <0,15%P, 0,03%S

- Co tinh: graphit cầu là dạng thu gọn nhất, ít chất nền kim loại nhất và ít

tập trung ứng suất hơn cả Do vậy ít làm giảm cơ tính của nên kim loại, trong

gang câu độ bên của nên kim loại còn giữ được 70- 90% độ bền kéo cao, gang cầu còn có độ dẻo và độ dai nhất định, do vậy gang cầu có cơ tính tổng hợp tương đối cao gần như trừ cacbon cơ tính của gang cầu phụ thuộc vào graphit, graphit cau cây tròn với kích thướt càng nhỏ và số lượng càng ít thì cơ tính

của gang cầu càng cao

- Tiêu chuẩn của nhà nước Việt Nam TCVN 1965-75 kí hiệu gang cầu bàng hai chữ GX và hai số tiếp theo như Liên Xô

Cơ tính và các số hiệu của gang cầu

- Thành phần hóa học: trong gang dẻo graphit cụm được tạo trong quá trình ủ Do đó thành phần hóa học của gang được đảm bảo sao cho quá trình graphit hóa không được xảy ra ở bất kì bộ phận nào khi kết tinh mà chỉ xảy ra

Lượng silic trong gang cầu vừa đủ để tạo thành gang trăng khi đúc vừa

đủ thúc đây tạo thành graphit khi ủ tiếp theo Si trong khoảng 0,8-1,4% là vừa phải

- Các gang dẻo thường có thành phân khi đúc cụ thể như sau: 2,2-2,8%C,

0,8-1,4%S1, <1%Mn, 01%, 0,2%P

- Để đạt được tổ chức gang trăng ngoài việc khống chế thành phần ra cần

phải làm nguội nhanh khi đúc Muốn vậy thành phần vật đúc không được dày

quá 10-20mm

- Cơ tính của graphit ở dạng tương đối tập trung nên gang dẻo có độ bền kéo cao hơn gang xám, nhưng kém hơn gang cầu Giới hạn bền kéo của gang

dẻo trong khoảng 300-600 N/mm’

-Độ dẻo của gang dẻo khá cao ổ = 5-10%, có trường hợp vượt quá độ dẻo của gang cầu

- Các số hiệu của gang dẻo: Hiện nay thường dùng hai loại gang dẻo ferit

(lỏi đen) và peclit (lỏi trắng) hai loại này có sự khác nhau đôi chút về thành

phân cacbon và phương pháp ủ

_ 7 Gang déo ferit 1a loại được chế tạo từ gang trắng có thành phần cacbon thâp

- Gang đẻo lõi đen có tính chất dẻo cao ( vì cacbon thấp nên kim loại là

ferit nên được dùng làm các chi tiết chịu nhiệt và va đập cao

- Gang dẻo lõi trăng với nền kim loại là peclit có độ bền cao hơn và độ dẻo thấp hơn loại trên, do thành phần cacbon không khắc khe nên có thể nẫu chảy trong lò đứng

- Liên xô kí hiệu gang dẻo bằng hai chữ: KU_ và hai số tiếp theo chỉ giới

hạn bền kéo (kg/mm') và độ giản dài ổ (%)

- Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam TCVN1659075 kí hiệu gang dẻo bằng

hai chữ G2 và có các sô tiêp theo giông như Liên Xô

Cơ tính của các số hiệu gang đẻo

Gang c6 tô chức ứng với giản đồ trạng thái Fe-C được gọi là gang trắng,

do tất cả cacbon ở dạng xementit nên làm gang có mặt gãy màu sáng như thép Theo tô chức tế vi và hàm lượng cacbon có ba loại gang trắng

- Gang trắng trước cùng tinh có thành phần cacbon < 4,3% với tổ chức peclit + xementit thứ 2 + lêđêbunit

- Gang trăng cùng tinh có thành phần cacbon 4,3% với tổ chức lêđêbunit

- Gang trắng sau cùng tỉnh có thành phần cacbon >4,3% tổ chức lêđêbunit va xementit thứ hai

- Tổ chức tế vi của gang trăng: Đặc điểm quan trọng nhất về tô chức tế vi của các loại gang trắng là trong mọi loại đều có lêđếbunit và tổ hợp cơ học cùng tinh peclit + xementit

- Trình bày các số hiệu về sự phụ thuộc của cơ tính các gang vào dạng graphit va nén kim loai

- Tổ chức của nên kim loại:

Giới hạn bên | 120-200 | 250-400 | 300-400 | 400-700 | 400-500 | 600-800 kéo N/mm?

nhiệt luyện, độ thấm tôi của chúng thấp khi thấp cacbon, tỉ lệ Mn tăng thì độ

thấm tôi của thép cũng tăng lên

- Thép tự đông ít cacbon nhưng tỉ lệ lưu huỳnh và cacbon cao, dễ gia công

b Thép hợp kim:

- Gồm có loại tốt và loại chất lượng cao, những nguyên tố hợp kim

thường dùng là Crôm, Niken, Môlipden,Vônfram, Vanadi, Titan, Bo, AI, P,

Xiconi Thép hợp kim có độ thắm tôi cao hơn thép cacbon

- Thép hợp kim chia ra: hợp kim thấp < 2,5%, hợp kim vừa 2,5-10%

(0,08-0,09%) P Ngoai ra trong thép thường có tạp chất phi hợp kim cao

Thép I'OCT 380-71 chia thép thường thành 3 nhóm:

- Nhóm A: Cung cấp theo cơ tính gồm các nhãn hiệu: CT0, CT1,

CT2, CT3, CT4, CT5, CTó

- Nhóm B: Cung cấp theo thành phần hóa học gồm các nhãn hiệu

thép: BCT0, BCT1, BCT2, BCT3, BCT4, BCT5

Tùy theo các chỉ tiêu định mức mỗi nhóm thép lại chia ra các hạng 1,

2, 3 đối với nhóm A, hạng 1, 2 đối với nhóm B, và hạng 1, 2, 3, 4, 5, 6 đối với

nhóm B

Do khử oxy trong quá trình nẫu luyện thép thường mà phân biệt: thép sôi, nữa sô và lặng

b Thép tốt:

Thép cacbon và thép hợp kim tỷ lệ P, S không vượt quá 0,02-0,03%

và các tạp chất phi kim cũng được khử sạch Loại này có thêm chữ A ở cuốc nhãn hiệu của thép

C Theo công dụng:

a Thép xây dựng:

Là cacbon loại thường, thường không nhiệt luyện

b Thép kết cấu:

Là thép cacbon hoặc thép hợp kim loại tốt hoặc loại chất lượng cao và thường qua nhiệt luyện Các loại thép thường cho rẻ tiền như: CTI, CT2,

+ Tiêu chuẩn Liên Xô F OCT 380-71 quy định nhóm thép này kí

hiệu bằng chữ CT với các số hiệu từ 0-6 (số càng lớn độ bên càng lớn) và lại

Cơ tính quy định các số hiệu thép cacbon chất lượng thường phân

nhóm thứ nhất (T OCT 380-71 và tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1765-75)

+ Thép sôi “IIC”' của Liên Xô và “II* Việt Nam

- Phân nhóm thứ hai (B): là loại thép cacbon thường chỉ được quy định về thành phần hóa học, ký hiệu của phan nhóm này giông phần nhóm thứ nhất nhưng đẳng trước có thêm chữ B đối với Liên Xô và B đối với Việt nam

- Phân nhóm thứ ba (B): là loại thép cacbon thường được qui định

có cơ tính lẫn thành phần hóa học Ký hiệu của nhóm thép này giống như

phân nhóm thứ nhất, nhưng đằng trước thêm chữ B đối với Liên Xô và chữ C

đối với Việt Nam

- Nhóm thép cacbon chất lượng tốt:

+ Nhóm thép này có chất lượng cao hơn so với nhóm thép chất

lượng thường, khối lượng tạp chất nhỏ hơn S < 0,04%, P <0,035%

+ Theo TOCT 1050-71 qui định nhóm thép này được ký hiệu bởi

số gồm hai chữ số 08, 15, ., 85 chỉ số phần vạn cacbon trung bình của thép

+ Theo Việt Nam kí hiệu bằng chữ C số tiếp theo chỉ phần vạn cacbon trung bình

Thành phần cơ tính của các số hiệu thép cacbon chất lượng tốt

(TOCT 1050-71 và TCVN 1765-75)

- Nhóm thép cacbon dung cu:

Nhóm thép này có thành phần cacbon cao > 0,65% thuộc loại thép

có chất lượng tốt và chất lượng cao

+ Theo TOCT 1435-75 quy định nhóm thép này được kí hiệu bởi chữ y để chỉ thép cacbon và số tiếp theo chỉ số phần ngàn cacbon trung bình

Y7: Ys: Y9: ŸY10: Y11-

- Giới hạn của thép kết câu càng lớn ứng suất cho phép trong chỉ tiết

càng cao, độ dẻo và độ dai tốt

- Giới hạn mỏi cao: Khá nhiều chỉ tiết làm việc với tải trọng thay đổi cần phải có giới hạn mỏi cao

- Tính chống mài mòn cao

- Các thành phần hóa học của thép kết cấu:

+ Để đạt được cơ tính tổng hợp cao và cơ tính tốt, thép kết cầu phải

có thành phan cacbon va hop kim nhat dinh

+ Cacbon va thép kết câu cacbon: cacbon 14 nguyén té quyết định

cơ tính của thép kết cầu, cacbon làm hóa bên thép (nâng cao giới hạn bên, giới

hạn chảy, độ cứng), làm giảm độ dẻo độ dai Cacbon cũng ảnh hưởng đến tính kim loại khi lượng cacbon tăng lên

Do tác dụng như vậy lượng cacbon trong thép kết cấu được quy định chặt chẽ và thường trong giới hạn 0,1-0,6% Cao nhất cũng không quá

0,65%

- Thành phần hợp kim và thép kết cầu hợp kim: hợp kim hóa thép kết

cấu chủ yếu là để tăng bên so với thép kết cấu cacbon Thép kết câu cacbon tuy có đắt hơn nhưng có độ bền cao hơn

- Các nhóm thép kết cấu:

Có nhiều nhóm thép kết cấu chúng có những đặt điểm riêng về thành phần cacbon, các nguyên tố hợp kim hóa, cơ tính và chế độ nhiệt luyện mặc dù nhóm này cũng qua tôi và ram

+Thép lò xo: là nhóm có hàm lượng cacbon tương đối cao 0,5-

0,65% các thép này sẽ đạt giới hạn đàn hồi cao nhất

+ Thép thắm cacbon: là loại thép có lượng thấm cacbon thấp tử 0,1- 0,25% để chế tạo chỉ tiết vừa chịu tải trọng tỉnh va đập, và mài mòn

* Đặc điểm và thành phần hóa học:

Để đảm bảo chỉ tiết có độ dai va đập cao, thành phần cacbon của thép cacbon năm trong giới hạn 0,1-0,25%, để tăng bền hơn người ta dùng thép có hàm lượng cacbon 0,3% Sự khác nhau về chất lượng giữa thép cacbon và thép hợp kim để

thấm cacbon là ở chỗ là thép hợp kim có độ thắm tôi tốt hơn

Cơ tính của thép thắm cacbon sau khi thấm tôi và ram thấp như sau:

độ cứng bể mặt 59-63 HRC, ở lỏi 30-42 HRC, 5, = 600-1200 N/mm”

+ Nhóm thép thắm cacbon:

Nhóm thép cacbon để thắm cacbon bao gồm các số hiệu 10, 15, 20,

25 và cả CT3 Các số hiệu này dùng làm chi tiết nhỏ, nhược điểm của chúng là độ thắm tôi thấp, độ bền thấp, không thấm ở nhiệt đô quá 900C Sauk hi thấm phải tôi hai lần

với môi trường tôi là nước do vậy biến dạng lớn

+ Sau khi thấm tôi và ram thép đạt cơ tính 6,= 500-600N/mm’, ổ;„= 300-400 N/mm’, ổ =15-20%, độ cứng bề mặt >60 HRC

+ Nhóm thép crom: các số hiệu thép crom để thắm cacbon là 15X,

20X và 15X® trong đó chứa khoảng 1% Cr, làm tăng chút ít độ thấm tôi và độ bền với môi trường tôi là dầu Độ biến dạng chỉ tiết thấp có thể tiến hành thắm ở nhiệt độ 900- 920°C

+ Sau khi thấm tôi và ram thấp nhóm thép đạt cơ tính sau: 6, =700-

800 N/mm’, 5,,=500-600 N/mm’, 5 =10-12%, w =40-50%, a, = 600-800Kj/mm’, dé cứng bề mặt > 60 HRC

+ Nhóm thép crom-niken:

Các số hiệu crom-niken để thắm cacbon gồm 20XH, 13XH3A để đạt được độ thấm tôi tốt nhất lượng Niken nhiều gấp 3 lần luong Cr

Sau khi thấm cacbon, tôi, ram thấp cơ tính của thép đạt được như

sau: 6,=1000-1200 N/mm’, 5,,=700-950 N/mm’, 5 =10-12%, y =50-55%, a, = 900- 1000Kj/mm_’

Thép hóa tốt phải có hàm lượng cacbon trung bình 0,3-0,5%, các

nguyên tố hợp kim hóa tốt phải có tác dụng tăng độ thắm tôi, các nguyên tô chính để tăng độ thấm tôi là crom, mangan silic, niken, molipden

Các số hiệu và đặc điểm:

Theo độ thấm tôi cơ tính đạt được và mức độ hợp kim hóa có thể

chia các thép hóa tốt ra 5 nhóm

_ Nhóm thép cacbon:

Nhóm thép cacbon hóa tốt gồm các số hiệu 30, 40,50 trong đó

thường dùng nhất là số hiệu 45 Sau khi nhiệt luyện hóa tốt thép 45 có cơ tính như sau: 6,=750 N/mm’, 5,,=450 N/mm’, 5=17%, W =40-45%, a, = 500 Kj/mm’

Thép cacbon héa tốt dùng làm các chi tiết chịu tải trọng lớn

_ Nhóm thép Crom:

Số hiệu của nhóm thép crom là: 30X, 40X, 45X, 50X với 1% Ct,

thép Cr có khuynh hướng giòn ram, vì vậy khi nhiệt luyện hóa tốt phải làm nguội

nhanh trong dầu

Trong số hiệu trên số hiệu 40X được sử dụng phố biến sau khi nhiệt

luyện hóa tốt tôi ở 830-850°C và ram ở 540-580°C, thép 40X có cơ tính như sau:

Với phôi có đường kính <100mm; 6,=750 N/mm’, ổ,;=250 N/mm’, 5 =15%, a, = 600Kj/mm’

Thép 40X được dùng làm các chi tiết chịu áp lực lớn, tải trọng trung bình như trục bánh răng, hộp sé

_ Nhóm thép Crom-mangan va crom-mangan-silic:

Khi hợp kim hóa phức tạp bằng crom-mangan và Cr-Mn-Si với tổng lượng hợp kim khoảng 2-3%

Nhóm thép này gdm các số hiệu 40XT', 40XI'P, 30XT'P,

30XTC, Đặc biệt 30XT C và các thép hóa tốt crom-mangan-silic nói chung tính công nghệ và cơ tính tốt sau khi tôi và ram (tôi ở 880°C) và ram ở 540°C Thép 30XT C có

co tinh sau: 6,=1100 N/mm’, 5,,=850 N/mm’, 5=10%, W =45%, a, = 500 Kj/mm/

_ Nhóm thép crom-niken hợp kim hóa tốt:

Các số hiệu của các nhóm thép này gồm có 40XH, 45XH, 50XH

với khoảng 0,5% Cr, 1,5% Ni có độ thấm tôi cao bảo đảm cơ tính tông hợp đồng nhất

Chúng được làm các chi tiết chịu tải trọng lớn Ở trạng thái hóa tốt 40XH đạt được cơ

tinh nhu sau 6,=1000 N/mm’, 5,,=800 N/mm?

_ Nhóm thép crom-niken hợp kim hóa trung bình:

Các số hiệu của nhóm thép này có khoảng 1,2% Cr, 3,5% Ni, 04% Mo với tổng lượng nguyên tổ hợp kim trên 5% gồm có: 38XH3AMA, 38XHM @A khi nâng cao lượng Ni lên tới 3-4% độ dai va đập đạt được giá trị lớn nhất

Ở trạng thái hóa tốt 38XH3MA đạt được cơ tính như sau:

6,=1200 N/mm’, 5,,=1100 N/mm?

_ Thép lò xo: Các số hiệu của thép lò xo thường dùng 70, 65T,

60CT' Tất cả các thép lò xo được cán, kéo thành các tắm, dây để quần

Các thép cacbon 65, 70, 75, §5 và Mangan 60T", 65T là các số

hiệu của thép lò xo thường trong đó 70 và 65T' là hai số hiệu thường dùng hơn cả

Nhóm thép này có giới hạn đàn hỏi thấp sau khi tôi và ram trung bình, ö, thì đạt là

800 N/mm’

_ C&c thép với 2% Si: 55C2, 70C2 có giới hạn đàn hồi cao 6 >=

1000-1200 N/mm/7, thép 60CI ding 1am lò xo nhíp

_ Cac sé hiéu thép 50¢A, S5OXT@A có tính chống gam cao hon

nhiệt độ ram tới 520°C chúng được làm nhíp ôtô lò xo xuppap

Các thép ngoài 2% S51 còn có thêm 1% Ctr, 2% Ni 60C2XA, 60C2H2A có độ thấm tôi lớn chúng được làm lò xo nhíp

_ Thép dụng cụ: thép dụng cụ là loại được dùng để chế tạo các loại dụng cụ cắt (dao cắt), dụng cụ đo, dụng cụ biến dạng khuôn dập

Yêu cầu về cơ tính đao cắt, độ cứng cao, tính cứng nóng

_ Thép dao cắt: thép chế tạo dao cắt phải có hàm lượng cacbon 70,7% các thép làm dao cắt thường có lượng cacbit dư cao tới (15-30)%

_ Thép cacbon: các thép dụng cụ cacbon T OCT 1435-74 được cúng cấp ở trạng thái ủ ra peclit thành phần hóa học và độ cứng với các số hiệu Y7,

Y8 Y3

Các số hiệu thép với chất lượng cao Y7A, Y8A, Y13A trong đó

lượng chứa P và S không quá 0,025% sau khi tôi và ram thấm thép, cacbon dụng cụ cũng có độ cứng cao 60HRC đủ đảm bảo cắt gọt

— Các thép hợp kim thấp: Các nguyên tố thường dùng trong thép

hợp kim thép làm dao cắt là Cr, Si, W, (1%Cr), 1% Sỉ

_ Các số hiệu hợp kim thép thường dùng nhất là X0b, 9XC, Xb5

với chế độ nhiệt luyện tới 780-810°C, ram 100-120°C, X05 có thể đạt độ cứng 65-

66HRC

_ Thép gió: các nguyên tố hợp kim chủ yếu là Vofram, Molipden

Liên Xô ký hiệu thép gió bằng Chữ P số tiếp theo chỉ % W

Các số hiệu của thép gió (T OCT 19265-73)

P18, P9, P12, P6M5, P95, P5KI15 Đẳng sau kí hiệu sẽ có thêm

chữ M, K, ý tương ứng là các số chỉ lượng % trung bình đi kèm

Theo thành phần chia thép gió làm hai nhóm:

_ Nhóm có năng suất trung bình thường

_ Nhóm có năng suất cao

- Thép hợp kim có công dụng đặc biệt:

Trong thực tế chế tạo cơ khí thường gặp các nhóm thép đặc biệt sau

* Thép không gỉ, có tính chông mài mòn cao

* Thép và hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao

* Thép có tính chống mài mòn cao

* 'Thép và hợp kim từ tính

* hợp kim có điện trở lớn

* Các thép không gỉ hai pha Loại thép không rỉ này có thành phần

cacbon 0,1-0,4% va chtra > 12% Cr, tổ chức gồm hai pha ferit và cacbit Ta đã biết Cr

là nguyên tố có khả năng hòa tan vô hạn vào Fe,

+ Các thép không rỉ hai pha Loại thép không rỉ này có thành phần cacbon 0,1-0,4% và chứa lớn hơn 12% Cr có tính chống ăn mòn cao hơn hẳn thép hợp kim với lượng Cr <12%

+ Các số hiệu điển hình của nhóm thép không gi nay 1a: 12X13,

20X13, 30X13 va 40X13

Thành phân cơ tính của các số hiệu thép không gi 2 pha (T OCT 5632_72)

đủ cao trong môi trường oxy hóa Số hiệu thường dùng là 12X21HI5T

+ Thép không gỉ ferit với lượng crom cao có tổ chức một pha ferit

Các số hiệu thường dùng 08X17T

+ Thép và hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao: Các chi tiết máy làm việc ở nhiệt độ cao, phải đạt được 2 yêu cầu sau

Tính ôn định nóng Tính bền nóng: là khả năng của kim loại chịu được tải trọng cơ học ở nhiệt độ cao

+ Hợp kim bên nóng: loại thép có tính cao nhất là thép hợp kim hóa

cao loại auxtenit đó là loại thép không gỉ crom-niken không hóa bền bằng nhiệt luyện

duoc nhu 12X18HI10T

+ Crom có nhiệt độ nóng chảy không cao hon han sắt nhưng có

nhiệt độ kết tinh lại cao tới 800°C

+ Womwram: có nhệt độ nóng chảy cao, hợp kim của Vonfram có thể làm việc ở nhiệt độ 2000-2500°C

_ Thép hatfind: là thép có tính chống mài mòn đặc biệt cao trong

điều kiện ma sát dưới áp lực lớn và chịu va đập

Nếu trong tô chức của thép kết cấu thông thường có graphit thì mặc

dù không làm tăng độ cứng nhưng làm tăng mạnh tính chống mài mòn do tác dụng bôi trơn của graphit hóa

Để nhận được thép graphit hóa người ta phải dùng phôi thép cacbon

cao 1,5-2% và có lượng silic cao1-2% để tiến hành ủ graphit hóa theo chế độ nhiệt độ

gần như ủ gang dẻo

+ Hợp kim có điện trở lớn để làm dây đốt nóng:

Các hợp kim có điện trở lớn làm dây đốt nóng: trong công nghiệp dùng hai hợp kim điện trở để làm dây đốt nóng chúng được cấu hình tắm hoặc kéo thành dây

Hợp kim của sắt để làm dây đốt nóng thường dùng các số hiệu X13104, 1X17105, 1X25105 đó là hợp kim của sắt với crom, nhôm (đo lượng cacbon

trong hop kim rat ít nên thường không gọi là thép)

Hợp kim của niken: là hợp kim của Ni và Cr ngoài ra có thể chứa

Fe Tổ chức của nó là dung dịch rắn của crom (và sắt) hòa tan vào niken có kiểu mạng lập phương diện tâm

+ Hợp kim có tính giãn nở nhiệt đặc biệt:

Hợp kim có tính giãn nỡ đặc biệt Qui luật giãn nở nhiệt của kim

loại và hợp kim khá phức tạp Nói chung các kim loại nguyên chất có hệ số giãn nỡ nhiệt tăng

Các hợp kim có hệ số giãn nở nhiệt bằng không hoặc có giá trị nhỏ nhất là loại hầu như không thay đổi kích thướt khi nhiệt độ thay đổi, trong phạm vi

nhiệt độ thường có tên là inva với các số hiệu 36H, 32HKII

+Hợp kim có tính đàn hồi đặc biệt:

Trong kĩ thuật có trường hợp cần dùng kim loại có modun đàn hồi

không thay đổi theo nhiệt độ Trong khi đó nói chung các kim loại khi đun nóng đều

làm modun đàn hồi giảm đi Trong một số hợp kim hệ Fe-Ni khi đun nóng modun đàn hồi tăng lên hoặc giảm đi rất ít, có thể coi như không thay đổi, các hợp kim này có tên này có tên là êlinra, có các số hiệu sau:

+ Trong các kim loại thường gặp thì chỉ có ba kim loại, sắt, coban,

niken là có tính sắt từ, nghĩa là có khả năng tăng mạnh mật độ đường sức từ khi có từ trường bên ngoài

Thường dùng các vật liệu từ cứng sau đây:

_ Thép cacbon với số hiệu Vio-Via (1;0%-1,2%C) được dùng làm nam châm vĩnh cửu

_ Thép hợp kim: các nguyên tố đưa vào làm tăng độ thấm tôi của thép

_ Các hợp kim từ cứng của Liên Xô được kí hiệu bằng chữ B và

hệ thống chữ cộng số biểu thị thành phần của các nguyên tổ hợp kim

+ Thép và hợp kim từ mềm:

Vật liệu từ mềm dùng làm lỏi máy biến áp, stato máy phát điện,

nam châm điện

Trong nhóm này trước hết phải kế đến sắt kĩ thuật hay còn gọi là thép kĩ thuật điện có cacbon thấp <0,04%

+ Thép không có từ tính:

Trong chế tạo máy điện đôi khi cần vật liệu không có từ tính, nhưng

hợp kim màu lại có từ tính tốt, do vậy phải có thép không có từ tính thay thế cho hợp

kim màu (đồng, nhôm) Như đã biết trong hai tổ chức ferit và auxtenxit thì loại sau

không có tử tính, do vậy các thép auxtenxit ( thép không gỉ Crom niken) là loại thép không có từ tính

Các thép không có từ tính thường dùng là loại thép được hợp kim

hóa bằng Mn, Ctr, AI, và ít NI với lượng cacbon trung bình và tổ chức auxtenit như:

55T 9H9X3, 45T 17103

II CAC Ki HIEU CUA VAT LIEU KIM LOAI

11.1 KY HIEU MAC THEP THEO TIEU CHUAN VIỆT NAM:

Phuong phap biéu thị Mác thép qui định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1659-

75 dựa vào nguyên tắc dùng kí hiệu hóa học của nguyên tô băng chữ la tinh dé chi nguyên tô và chữ sô A rập kèm theo đê chỉ hàm lượng Sau đó có tên gọi loại thép kèm theo

IIL.1.1 Thép cacbon thông dụng:

TCVN chia mác thép thành 3 nhóm A, B va C

Nhóm A chỉ cơ tính

Nhóm B chỉ thành phần hóa học

Nhóm C chỉ cơ tính và thành phần hóa học

Ký hiệu Mác thép bằng CT, hàm ý C-cacbon, T-thép

Mác thép thuộc nhóm nào thì trước kí hiệu mác thép có ghi kí hiệu nhóm riêng:

Nhóm A thì không ghi Sau kí hiệu Mác thép có hai chữ số biểu thị giới hạn bền kéo tối thiêu của mác thép đó và đơn vị tính bằng kG/mm”

Các mác thép của các nhóm như sau:

Nhóm A: CT31, CT33, CT34, CT38, CT42, CT51,CTó61

Nhóm B: BCT31, BCT33, BCT34, BCT38, BCT42,BCT51, BCTó61

Nhóm C: CCT34, CCT38, CCT42, CCT52

II.1.2 Thép cacbon chất lượng:

Dựa vào hàm lượng Mn có trong Mac thép người ta chia thép cacbon chất

lượng ra hai nhóm: Nhóm chứa Mn thường và nhóm chứa Mn nâng cao (Hàm lượng

trong khoảng 1-2%) có thêm ký hiệu Mn sau Mác thép Kí hiệu Mac thép là C biểu thị

lượng cacbon trung bình tính theo phần vạn Cuối mác thép biểu thị phương pháp khử

oxy khử lắng: bỏ qua không ghi; khử sôi: s, khử nửa lắng n

Ví dụ:

C8,- Thép cacbon chất lượng có 0,08% cacbon (trung bình) khử oxy bằng phương pháp khử sôi

II.1.3 Thép hợp kim thấp độ bên cao:

Mác thép gồm hai phần : 2 chữ số đầu biểu thị hàm lượng cacbon trung bình theo phần vạn và kí hiệu chỉ nguyên tố hợp kim đứng sau đó thường là Mn, Cr, Ni, Sau nguyên tố hợp kim không có chữ số biêu thị hàm lượng trung bình của nguyên tố

đó, nếu hàm lượng khoảng 1%, còn vượt quá 1,5% thì thêm số 2 Qui luật biểu thị như thép hợp kim nói chung

II.1.4 Thép chuyên dùng

Thép chuyên dùng gồm thép cốt betong và thép kết cau cacbon

a Thép cốt betong

Thép được chia ra làm bốn nhóm: CI, CII, CII, CIV trong đó CI là thép tròn

trơn, còn CII-CIV thường là thép văn Tất nhiên thép cốt betong vốn là thép cacbon thong dung CT

II.1.5 Các loại thép không gi, bền nhiệt

Đây là loại thép hợp kim biểu thị như thép hợp kim

II.1.6 Thép dụng cụ (công cụ)

Hiện nay mới có TCVN về thép dụng cụ cacbon và thép dụng cụ hợp kim mà chưa có tiêu chuẩn TCVN về thép gió và hợp kim cứng

a Thép dụng cụ cacbon

Thép dụng cụ cacbon được kí hiệu “CD” (C:cacbon, D: dụng cụ) sau đó là các

chữ số (2 đến 3 chữ số) chỉ hàm lượng trung bình theo phần vạn, nếu hàm lượng Mn

trên 0,35% thì thêm chữ Mn (nhưng không được vượt quá 0,6%), cuối mác thép có chữ

A chỉ chất lượng cao Như vậy, thép dụng cụ cacbon có hai nhóm: nhóm chất lượng tốt (không có A) và nhóm có chất lượng cao (có A)

b Thép dụng cụ hợp kim

Trong mác thép, 2 hoặc 3 chữ số đầu chỉ hàm lượng cacbon trung bình tính theo

phân vạn, sau đó là kí hiệu nguyên tố hợp kim chính và chữ số kèm theo, nếu có, chỉ

hàm lượng phần trăm còn không có chỉ khoảng 1% Đối với loại thép hợp kim cao đều

có chế độ nhiệt luyện kèm theo và phạm vi sử dụng

7 Các loại thép khác

Thép ô lăn, thép chịu lực, thép nôi hơi, Được qui định tương tự liên bang nga

I2 KÝ HIỆU MÁC THÉP THEO TIỂU CHUAN LIEN BANG NGA

TOCT ký hiệu tiêu chuẩn của Liên Xô cũ Hiện nay liên Bang Nga và các quốc gia độc lập SNG vẫn dùng kí hiệu này làm kí hiệu tiêu chuẩn của quốc gia mình Phương pháp biểu thị mác gang thép theo tiêu chuẩn T OCT cơ bản là phương pháp biểu thị mác thép của Việt Nam và Trung Quốc đang dùng chỉ một số ít là ngoại lệ Tên và công dụng của các nguyên tô hóa học trong Mác thép của Nga đều sử dụng chữ cái tiếng nga để biểu thị

* Phương pháp biểu thị mác thép theo tiêu chuẩn FT OCT

II2.1 Thép cacbon thông dụng:

Tiéu chuén [OCT 380-88 chia mác thép thành 3 loại A, B, B phương pháp

biểu thị mác thép của chúng là : Đứng đầu mác thép (bộ phận chủ thể) là CT, Chit sé

đẳng sau 1-6 biểu thị hạng mục chất lượng phải đảm bảo

CT 0: thép có hàm lượng lưu huỳnh photpho vượt qui định

CT 1: đảm bảo o,, ơ,, ö và tính uốn nguội

CT 2: đồng thời còn đảm bảo thành phần hóa học

CT 3: ở nhiệt độ +20°C

CT 4: ở nhiệt độ -20°C

CT 5: qua xử lý thời hiệu

CT 6: ở nhiệt độ -40°C (Chỉ dùng cho thép tam)

Đề biểu thị phương pháp khử oxy khác nhau, hậu tố mác thép có các kí hiệu

II.2.2 Thép kết câu cacbon chất lượng

Mác thép của thép kết cầu cacbon chất lượng (bộ phận chủ thể) lẫy hàm lượng

cacbon trung bình (@c ) để biểu thị Nếu hàm lượng Mn trong thép tương đối cao thì ghi thêm kí hiệu T Thép chất lượng cao có hàm lượng lưu huỳnh, photpho trong thép khá thấp thì thêm chữ cái A ở hậu tố Đẳng sau chữ số mác thép sôi và nữa sôi có kí

hiệu KII và IIC, thép lắng thì không cần kí hiệu

1I.2.3 Thép hợp kim thấp, độ bên cao:

Mác thép bao gôm chữ số biểu thị hàm lượng cacbon trung bình (@c %x100),

nguyên tố hợp kim (chữ cái) hàm lượng (chữ sô ) hợp thành Khi hàm lượng nguyên tố

hop kim 21,45% thi đăng sau chữ cái chỉ nguyên tố đó có ghi số 2, nếu < 1,45% thì không ghi số mà chỉ ghi chữ cái của nguyên tô

IIL3.4 Thép chuyên dùng:

a Thép cốt betong

Trong tiêu chuẩn TOCT 5781 co 11 mac thep, đều là thép hợp kim thấp, phương pháp biểu thị của chúng giống với phương pháp dùng thành phần hóa học để biểu thị thép hợp kim thấp độ bên cao thông dụng

b Thép chế tạo tàu thuyền

Trong tiêu chuẩn I OCT 5521 có 2 loại đều có tính hàn dùng trong kết cẫu thân thuyền Một là thép độ bền thông thường, có 4 mác thép A, B, C, D giới hạn chảy của

chúng đều là 235MPa; một là loại thép độ bền cao, mác thép là Axx, Dxx, Exx Trong

đó xx biểu thị cấp độ bên, ví dụ A32 biểu thị cấp 32 kG (tức là 315MPa), D40 biểu thị cấp 40kG ( tức là 395MPa)

c Thép nồi hơi

Mác thép cacbon dùng cho nỗi hơi có thêm hậu tố K, ví dụ 15K, 20K còn mác

thép hợp kim không có hậu tố, ví dụ 12XM

d Thép đùng làm cầu

Trong tiêu chuẩn thép dùng cho kết cấu cầu (T OCT 6713) có ba mác thép, đều

là thép hợp kim thấp, phương pháp biểu thị mác thép giống với phương pháp biểu thị

thép hợp kim thấp độ bền cao thông dụng

e Thép làm đường sắt

Mác thép của thép đường ray (T OCT 9960) là Mxx (n), trong đó xx biểu thị hàm lượng cacbon trung bình (@c %x100), (n) dùng chữ cái để biểu thị nguyên tổ hợp kim vi lượng, ví dụ M73T (chứa TÌ)

II.2.5 Thép kết cầu hợp kim và thép lò xo

Mác thép của hai loại thép này dùng chỉ số biểu thị hàm lượng cacbon trung bình (@c %x100), do chữ cái biểu thị nguyên tố hợp kim và hàm lượng chữ số hợp thành Nguyên tắc biểu thị nguyên tố hợp kim giống với phương pháp biểu thị của thép hợp kim thấp độ bên cao Do hai loại thép này đều là thép chất lượng, và thép chất lượng cao Có thêm hậu tố A để phân biệt

II2.6 Thép dễ cắt gọt

Chữ cái đầu của mác thép dễ cắt gọt có hai loại: chữ A biểu thị thép dễ cắt gọt

chứa lưu huỳnh; AC biểu thị thép dễ cắt gọt chứa chì; sau đó là hàm lượng cacbon

trung bình (@c %x100) Đối với thép dễ cắt gọt chứa lưu huỳnh, Mangan khá cao thì

đằng sau chữ số thêm chữ T Ví dụ: A40T là thép đễ cắt gọt có hàm lượng Mn khá

cao, hàm lượng cacbon trung bình @c=0,4%

Thép dễ cắt gọt chứa chì được chia thành thép cacbon và thép hợp kim, trong đó

mác thép cacbon do AC + hàm lượng trung bình (chữ số) tạo thành; mác thép hợp kim

(ví dụ như AC20XT' HM), ngoài việc biéu thi ham lugng cacbon trung binh 14 0,2% ra, còn ghi kí hiệu nguyên tổ hợp kim và hàm lượng của nó

II.2.7 Thép ỗ lăn cacbon crom cao

Đứng đầu mác thép Ổ lăn cacbon crom là chữ II, hàm lượng cacbon không ghi,

hàm crom được biểu thị bằng giá trị trung bình ( @c; %x10)

Phương pháp biểu thị nguyên tố hợp kim giống với thép kết câu hợp kim, chỉ có

biểu thị hàm lượng cacbon khác nhau Đôi với thép chứa hàm lượng cacbon >1% thì không ghi rõ hàm lượng cacbon Thép dụng cụ hợp kim không có loại thép chất lượng

và loại thép chất lượng cao, cho nên tất cả các mác thép không có thêm hậu tố A

c Thép gió

Ngoài các mác thép đặc biệt ra, thép gió không chỉ hàm lượng cacbon, thường

thường chỉ kí hiệu hàm lượng các nguyên tố vônfram, molipden, vanadium, côban

Đứng đầu mác thép là chữ cái P biểu thị thép gió, chữ số sau biểu thị phần trăm hàm

lượng trung bình của vônfram

Đối với một số thép cao tốc, trước đây thường dùng cách viết tắt để biểu thị: Ví

dụ: P18K5 viết tắt thành PK5

II.2.9 Thép không gỉ và thép bên nhiệt

Phương pháp biểu thị thép không gỉ và thép bền nhiệt về cơ bản giống với phương pháp biểu thị thép kết cầu hợp kim

IIL2.10 Hợp kim chịu ăn mòn và hợp kim bên nhiệt

Đối với nguyên tố hợp kim, chủ yếu biểu thị nguyên tố niken và hàm lượng của

nó, còn các nguyên tố hợp kim khác chủ yếu biểu thị chữ cái, không biểu thị hàm

lượng

II.2.11 Hợp kim điện trở cao

Phương pháp biểu thị cơ bản giống với thép kết câu hợp kim, nhưng hàm lượng

cacbon thường không thể hiện

II.2.12.Thép que hàm và thép dùng cho hàn đắp

Đứng đầu mác thép que hàn là chữ Cp.„ đứng đầu mác thép dùng cho hàn đắp lại

là chữ Hn- Hai loại thép này về cơ bản bao gồm thép cacbon chất lượng, thép hợp kim

độ bền cao Phương pháp biểu thị tương đương các loại mác thép trên đồng thời giữa chữ cái tiền tố và mác thép phía sau có một dấu ngang phân cách, để biểu thị sự khác biệt

H2.13 Thép đúc

Do các loại thép đều có chỉ tiết thép đúc, mác thép của thép đúc là mác thép của các loại thép tương ứng kèm theo chư cái hậu tố H

IIL3 TIỀU CHUÂN MÁC THÉP THEO TRUNG QUỐC

II3.1 Thép kết cầu cacbon

Nguyên tên gọi là thép cacbon thông dụng Trước đây, mắc thép này theo tiêu chuẩn GB700-88 được biểu thị như sau:

QxxxOO

Trong đó: Q-lẫy giới hạn chảy của vật liệu thép dé dặt tên

Đứng đầu mác thép là chữ cái Q, chữ số đẳng sau biểu thị giới hạn chảy MPa

Ví dụ Q235

Khi cần thiết, đăng sau mác thép có thể có thêm kí hiệu biểu thi dang cấp chất

lượng và phương pháp khử oxy Kí hiệu đẳng cấp chất lượng chia làm các loại: A, B,

II.3.2 Thép kết câu cacbon chất lượng

Hai chữ số đầu tiên của mác thép biểu thị hàm lượng cacbon của thép, thường

sử dụng hàm lượng cacbon trung bình x100% để biểu thị

Thép kết cấu cacbon chất lượng có hàm lượng mangan tương đối cao, có kí hiệu

Mn Ví dụ 50 Mn Thép lắng dùng nhôm (Al) khử oxy phải có kí hiệu AI, ví dụ 0,6AI

Thép lắng không cần thêm chữ cái Z Đối với thép sôi, thép nữa sôi và thép kết cầu cacbon chất lượng chuyên đùng đằng sau mác thép có kí hiệu riêng

II.3.3 Thép dụng cụ cacbon

Đứng đầu mác thép là chữ cái T, chữ số đứng sau biểu thị hàm lượng cacbon trung bình x 10%

Đối với thép hàm lượng Mn tương đối cao, ký tự đứng sau mác thép có kí hiệu

Mn Hàm lượng photpho,lưu huỳnh của thép cacbon chất lượng tương đối thấp thì đúng sau mác thép có kèm thêm chữ cái A

11.3.4 Thép dé cat got

Đứng đầu mác thép là chữ cái Y để phân biệt với thép cacbon chất lượng, chữ

số đứng sau biểu thị biểu thị hàm lượng cacbon, thường sử dụng hàm lượng cacbon

trung bình x 100% đề biếu thi

Đối với thép có hàm lượng Mn tương đối cao thì đứng sau của mác thép có kí

hiệu Mn

Thép dễ cắt gọt có thêm Pb hoặc Ca, thì hậu tố của mác thép có kí hiệu Pb hoặc

Ca

11.3.5 Thép hợp kim thấp độ bền cao

Theo tiêu chuẩn mới ( GB/T 1591-94) người ta đặt tên mác thép trên cơ sở giới

hạn chảy: đứng đầu mác thép là chữ cái Q, thống nhất với mác thép hiện hành của thép

kết câu cacbon, chữ số đứng sau biểu thị giới hạn ở, và chia thành 5 đăng cấp độ bên

Trong cùng đẳng cấp độ bền có 5 đăng cấp chất lượng A,B,C,D

II.3.6 Thép kết cầu hợp kim

a Hai chữ số đúng đâu trong mác thép: hai chữ số này biểu thị hàm lượng cacbon trung bình x100%

b Nguyên tố hợp kim chủ yếu trong thép (trừ nguyên tố hợp kim vi lượng cá

biệt)

Thông thường hàm lượng nguyên tổ hợp kim được biểu thị bang% Khi ham

lượng trung bình < 1,5%, trong mác thép thường chỉ ghi kí hiệu nguyên tố mà không ghi hàm lượng, như vậy trong một sô trường hợp đặc biệt dễ dẫn đến nhằm lẫn, cho nên sau kí hiệu của nguyên tố có thêm chữ sô 1 Khi hàm lượng trung bình của nguyên

tố hợp kim >1,5%, >2,5%, >3,5% thì đẳng sau kí hiệu nguyên tố phải chỉ rõ hàm

lượng

c Các nguyên tố hợp kim khác trong thép

Các nguyên - tố như vanadi, titan, borum đều thuộc các nguyên tố hợp kim vi lượng hàm lượng rất thấp nhưng vẫn phải được thể hiện trong mác thép

d Thép chất lượng cap cao

Phải có thêm chữ cái A vào đăng sau mác thép này để phân biệt với thép chất lượng cấp thường

e Thép kết cầu hợp kim chuyên dùng

Đúng đầu (hay hậu tố) mác thép là kí hiệu thể hiện công dụng của loại thép này

a Thép ô lăn có hàm lượng crom, cacbon cao

Đứng đầu thép là chữ G, hàm lượng không được nêu ra, dùng hàm lượng crom

trung bình x10% để biểu thị

b Thép ô lăn thấp cacbon

Về cơ bản, mác thép nảy tương ứng với mác thép kết cầu hợp kim, nhưng đứng

đầu mac thép là chữ G

c Thép ô lăn không gỉ cacbon cao

Giống với mác thép của thép không gỉ, trước mác thép không nhất thiết phải có

chữ G

II.3.9 Thép dụng cụ hợp kim và thép gió (tốc độ cắt cao)

Khi hàm lượng cacbon trung bình của mác thép dụng cụ hợp kim >1%, thì không kí hiệu hàm lượng cacbon; khi hàm lượng cacbon trung bình <1%, thì có kí

hiệu, dùng sô x10% biểu thị

Phương pháp biểu thị hàm lượng nguyên tô hợp kim trong thép về cơ bản giống

với thép kết câu hợp kim Nhưng đối với mác thép dụng cụ hợp kim có hàm lượng

crom tương đối thấp thì hàm lượng crom dùng x10% để biểu thị và trước chữ số biểu thị hàm lượng có thêm số 0 để phân biệt với phương pháp biểu thị theo phan trim của nguyên tố

Thông thường mac thép gió không biểu thị hàm lượng cacbon, mà chỉ biểu thị hàm lượng trung bình của các nguyên tố hợp kim

I.3.10 Thép không gi và thép bền nhiệt

Hàm lượng cacbon trong mác thép sử dụng x10% để biểu thị Nếu hàm lượng cacbon trong thép < 0,03% thì trước mác thép dùng 00 và 0 để biểu thị

Đối với nguyên tố hợp kim chính trong thép thì sử dụng phần trăm để biểu thị, nhưng Titan, Niobium, thì được kí hiệu dựa theo phương pháp biểu thị của thép kết cấu hợp kim chứa n guyên tố hợp kim vi lượng đã nêu trên

II.3.11 Thép dùng làm dây hàm (lõ1 que hàn)

Mác thép biểu thị như mác thép của chính loại thép đó, đồng thời đứng đầu mác

thép phải có chữ H để phân biệt

12 Sắt công n ghiệp dùng trong công nghiệp điện

Mác của nó gôm chữ cái DJ và chữ sô hợp thành DT biểu thị sắt công nghiệp dùng trong công nghiệp điện,chữ số biểu thị số thứ tự mác sắt công nghiệp khác nhau Chữ cái kèm theo đăng sau biểu thị tính năng điện từ A-cao cấp, E-đặc cấp, C-

siêu câp

11.4 TEU CHUAN MAC THEP THEO DUC

11.4.1 Phương pháp biểu thị mác thép của hệ thống DIN17006

Mác thép biểu thị theo hệ thống DIN 17006 do ba bộ phận hợp thành:

+ Bộ phận chủ thể biểu thị độ bền hoặc thành phần hóa học của thép

+ Chữ cái viết tắt đứng trước chủ thể biểu thị đặc tính ban đầu hoặc tinh luyện

+ Chữ cái viết tắt đại diện cho chữ số biểu thị phạm vi đặc trưng và trạng thái

xử lý, đứng sau là bộ phận chủ thể

II.4.1.1 Phương pháp biểu thị mác thép theo độ bền của vật liệu

Phương pháp biểu thị này thích hợp cho thép phi hợp kim Chủ thể của mác

thép do chữ cái St va gia tri của độ bền kéo (MPa hoặc N/mm? ) theo sau hợp thành

Khi cân thiết phía trước và phía sau bộ phận chủ thê lại có kí hiệu các loại chữ cái hoặc

chữ sô

I4.1.2 Phương pháp biểu thị mác thép theo thành phần hóa học (% trọng

lượng)

a Thép phi hợp kim

Đối với thép cacbon, chỉ khi sử dụng mà các tính năng của thép quan trọng hơn

độ bền kéo, hoặc khi người dùng cần tiễn hành nhiệt luyện thì mới đùng phương pháp

biểu thị theo thành phân hóa học

Chủ thể của mác thép là do hí hiệu cacbon C và chữ số biểu thị phần trăm hàm lượng cacbon trung bình hợp thành Khi cần thiết có thẻ thêm vào đẳng trước chủ thể

mac thép chữ cái viết tắt và chữ số

Theo yêu cầu chất lượng, đối với thép cacbon (mức giới hạn của hàm lượng lưu huỳnh photpho) và công dụng giống nhau thì có thể thêm các chữ cái trước mác thép nhu Ck, Cm,

Ckxx- ham lượng lưu huỳnh, photpho trong thép @, va @s <0,045% (xx biéu thị chữ số hàm lượng cacbon trung bình)

Ckxx- Thép chất lượngcần khống chế hàm lượng lưu huỳnh, photpho

Cmxx- Thép chất lượng cần không chế hàm lượng lưu huỳnh, lượng lưu huỳnh

trong thép là 0,02-0,035%

Cfxx- Thép tôi bề mặt

Cqxx- thép dập nguội

b Thép hợp kim thấp và thép hợp kim

Chủ thê kí hiệu thép của tiêu chuẩn DIN là do chữ số biểu thị hàm lượng phan

vạn cacbon, kí hiệu nguyên tố hợp kim và chữ số biểu thị hàm lượng nguyên tố hợp

kim tạo thành Nguyên tô hợp kim dùng kí hiệu hóa học để biểu thị, đồng thời nó được

sắp xếp theo thứ tự nhiều ít của nguyên tô hợp kim Khi hàm lượng giống nhâu thì sắp xếp theo thứ tự chữ cái

c Thép hợp kim cao

Những loại thép có hàm lượng một nguyên tố trên 5% được gọi là thép hợp kim

cao Đầu kí hiệu loại thép này là chữ cái X, tiếp đó là chữ số biểu thị hàm lượng

cacbon trung bình theo phần vạn và kí hiệu nguyên tố hợp kim (sắp xếp theo thứ tự hàm lượng cacbon cao thấp), cuối cùng là giá trị % trung bình chỉ rõ hàm lượng của các nguyên tố hợp kim chính làm tròn số bằng không với số lẻ 0,4 trở xuống và bằng 1 với các sô lẻ từ 0,5 trở lên

d Thép công cụ cacbon

Bộ phận chủ thể của mác thép này giống với phương pháp biểu thị mác thép phi hợp kim ở trên do Cxx+Wx tạo thành Cxx biểu thị chữ số phần vạn cacbon trung bình.W biểu thị mác thép cacbon công cụ, trong đó:

không cần phải biểu thị

+ Hàm lượng nguyên tố hợp kim được biểu thị bằng chữ số (trực tiếp dùng số phần trăm trọng lượng của hàm lượng trung bình để biểu thị thì không cần nhân với chữ sô)

+ Thép gió không chứa Mo thi dùng chữ số 0 để biểu thị, nhưng đối với thép

không có chứa Co thì chỉ dùng 3 nhóm chữ số trước để biểu thị là được mà không cần dùng số 0 để biểu thị

ø Thép đúc

Đứng đầu mác thép đúc là chữ GS hoặc là G Khi cần thiết, đúc khuôn có thê

trước dẫu gạch ngắn thêm chữ K, đúc li tâm có thể thêm chữ Z

h Gang đúc

+ Mác gang đúc chủ yếu có hai phương pháp biểu thị: một loại do chữ cái tiền

tố + chữ số tạo thành (chữ số biểu thị cơ tính) và một loại khác do chữ cái tiền tố + kí

hiệu nguyên tố hợp kim + chữ số tạo thành chữ số biểu thị hàm lượng phần trăm theo trọng lượng của nguyên tố chính

+ Mác gang đúc loại một chia làm hai trường hợp:

Trường hợp 1: Sau chữ cái chỉ có một nhóm chữ số biểu thị giá trị nhỏ nhất của

độ bền kéo (MP2)

Trường hợp 2: Sau chữ cái có hai nhóm chữ số để biểu thị giá trị nhỏ nhất của

độ bền kéo và độ giãn dài (%)

II4.2 Phương pháp biểu thị số hiệu vật liệu bằng chữ số của hệ thống DIN

17007

II.4.2.1 Số hiệu vật liệu hệ (W-Nr)

Số hiệu do 7 chữ số hợp thành, hàm nghĩa biểu thị các chữ số như sau:

4 đến 8 — vật liệu phi kim loại

4.2.3 Chữ số thứ hai và thứ ba biểu thị số hiệu vật liệu

Chữ số quan trọng nhất là chữ số thứ hai và thứ ba, chúng biểu thị nhóm và

20-28: thép công cụ hợp kim (bao gồm thép đúc)

32-33: thép công cụ cắt gọt tốc độ cao (thép gió)

34-35: Thép chịu mài mòn và thép ỗ lăn

36-39: vật liệu có tính năng vật lý đặc biệt (bao gồm vật liệu từ tính)

40-45: thép không gi

47-48 và 49: vật liệu bền nhiệt và thép bên nhiệt

50-85: thép kết cầu hợp kim

S8: hợp kim cứng

Ngoài ra, có một số chữ số như 13, 14, 55, 64 tạm thời vẫn được giữ lại dé

dùng vào vật liệu phát triển mới

II.4.2.4 Chữ số thứ 4 và thứ 5 trong số hiệu vật liệu

Ở đây không có quy luật nhất định mà dựa vào hàm lượng cacbon hoặc hàm

lượng hợp kim của nó đề phân biệt

II.4.2.5 Chữ số thứ 6 và thứ 7 trong số hiệu vật liệu

Đây là các số phụ, thường thì không chỉ ra trong tiêu chuẩn nhưng vẫn được

dùng Chữ số thứ 6 dùng để biểu thị công nghệ đúc và luyện thép; chữ số thứ 7 được

dùng để biểu thị trạng thái nhiệt luyện

I5 KÝ HIỆU MÁC THÉP THEO TIỂU CHUAN PHAP (NF)

II.5.1 Khái quát về phương pháp biểu thị mác thép của tiêu chuẩn NF

II5.1.1 Hệ thống sản phẩm gang thép trong tiêu chuẩn NF

Tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm gang thép phần lớn được biên soạn trong hệ thống NEFAxx-xxx, một phân nhỏ được biên soạn trong hệ thống NFC-xxx

IL5.1.2 Hệ thống phân loại thép

a Thép phi hợp kim

Thép phi hợp kim thông dụng: thép loại A

Thép phi hợp kim thích hợp cho nhiệt luyện:

- Thép phi hợp kim thông dụng dùng trong kết cầu gồm: thép loại C và thép loại

XC

- Thép công cụ phi hợp kim

- Thép phi hợp kim chuyên dùng

b Thép hợp kim

Thép hợp kim thấp độ bên cao: thép loại A

Thép hợp kim thích hợp cho nhiệt luyện

- Thép hợp kim dùng trong kết cấu

- Thép hợp kim cao

II.5.2 Cách phân loại và phương pháp biểu thị mác thép của tiêu chan NF

II.5.2.1 Thép phi hợp kim thông dụng:

Loại thép này tương đương với thép cacbon thông dụng và thép có hàm lượng

Mn tương đối cao của Trung Quốc Trong tiêu chuẩn NF, thép phi hợp kim thông dụng được gọi là thép loại A, mác thép thay thể của nó như: A33, A37, A42, A48, A52 trong

đó hai chữ số biểu thị giới hạn dưới của độ bền kéo

II5.2.2 Thép hợp kim thấp độ bền cao

Trong tiêu chuan NF, nó cũng được gọi là thép loại A, là thép có hàm lượng

cacbon và tổng lượng nguyên t6 hop kim tương đối thấp, giới hạn chảy lớn hơn

275MPa Ba chữ sô đăng sau chữ cái biểu thị giới hạn dưới của giới hạn chảy (MPa) Chữ cái tiền tố trước P của mac thép biểu thị thép dùng chế tạo thùng áp lực, L biểu thị mác thép chế tạo đường ống Khi cần thiết, mác thép hợp kim thấp có thêm hậu tố để biểu thị đẳng cấp chất lượng và trạng thái tổ chức

II.5.3 Thép kết câu phi hợp kim

Chia ra làm hai loại: C và XC

II.5.3.1 Thép loại C

Mac thép: C10, C12, C20, C30 C45, C55, C60, C75.Chữ số đăng sau chữ số

C biểu thị hàm lượng cacbon trung bình (x100) của thép

II.5.3.2 Thép loại XC

Mác thép XC20, XC12, XC15, XC18, .XC85, XC90, XC100, XC125 Chữ số dang sau X biéu thị giá trị hàm lượng cacbon trung bình (%) Hàm lượng photpho, lưu

huỳnh của nó <0,035%

II.5.3.4 Thép kết câu hợp kim

Mác thép kết cầu hợp kim dùng thành phần hóa học để biểu thị:

+ Chữ số mở đầu của mác thép biểu thị hàm lượng cacbon trung bình, lấy trị số

100 lần của C% đề biểu thị

+ Tiếp đến dùng chữ cái tiếng pháp để biểu thị các nguyên tố hợp kim chính + Chữ số đẳng sau chữ cái biểu thị hàm lượng của nguyên tô hợp kim dùng phép nhân số phần trăm hàm lượng trung bình của các nguyên tô chính với số nhân của các nguyên tổ đó

+Néu hàm lượng nguyên tố hợp kim thấp hơn so với quy định đưới đây thì phải

dùng chit cai dé biéu thi: Wy, <1,2%, Ws, <1,/2%, @y¡ <0,5%, @œ <0,25%, @wo

<1,0%, Wy <0,05%

II.5.3.5 Thép dé cat got

Có ba loại:

a Mác của thép dễ cắt gọt chứa chì

Mác thép này do chữ cái đại diện loại thép này + chữ số biểu thị giá trị độ bền

kéo + ký hiệu nguyên tố chính hợp thành

b Mác của thép dễ cắt gọt chứa lưu huỳnh

Mác này do chữ cái đại diện loại thép này + chữ số biểu thị hàm lượng lưu huỳnh + ký hiệu nguyên tố kèm theo tạo thành

c Mác của thép để cắt gọt phức hợp mangan, lưu huỳnh

Về cơ bản, mác này dựa vào phương pháp biêu thị mác thép của thép hợp kim kết cầu, nhưng ở giữa thêm vào chữ cái F đê biểu thị thép dé cắt gọt

H.5.3.6 Thép lò xo

Có hai loại:

a Thép lò xo phi hợp kim: chỉ có hai mác thép là RE375 và RH388, biểu thị sự khác nhau về công dụng và đẳng cấp bền , R biểu thị thép lò xo

b Thép lò xo hợp kim: căn cứ vào thành phân hóa học để biểu thị, và nó giống

với phương pháp biểu thị mác thép kết cầu hợp kim

5.3.7 Thép ô lăn

Theo tiêu chuẩn mới thép ô lăn được chia làm ba loại:

a Mác của thép ô lăn cacbon crom cao và thép ổ lăn thắm cacbon

Giống với phương pháp biểu thị mác thép hợp kim kết cấu

b Mác thép ô lăn không gỉ và thép 6 ô lăn bền ở nhiệt độ cao

Giống với phương pháp biểu thị mác của thép hợp kim cao

c Thép dùng trong linh kiện ô lăn

Có 4 mác thép phi kim về cơ bản chúng giống với phương pháp biểu thị mác

thép của thép phi hợp kim chất lượng

II.5.3.8 Thép hợp kim cao (trừ thép g1ó)

Khi trong thép có một loại nguyên tố kim loại vượt quá 5%, thì thép đó gọi là thép hợp kim cao Biểu thị mác thép bằng thành phân hóa học như thép hợp kim kết cầu, nhưng có nhiều điểm không giống với thép hợp kim kết cầu đó là:

- Đứng đầu mác thép thép là chữ cái viết hoa Z

- Phương pháp biểu thị hàm lượng hợp kim giống với thép hợp kim két cau

- Nguyên tô hợp kim dùng chữ cái tiếng pháp để biểu thị, hàm lượng của nó lẫy

chữ số hàm lượng trung bình (làm tròn số) để biểu thị, không lấy số dư

- Để đơn giản hóa mác thép chỉ biểu thị hàm lượng nguyên tố hợp kim chính, còn cái nguyên tô hợp kim khác chỉ ghi chữ cái đại diện

II.5.3.9 Thép dụng cụ

Biểu thị theo mác thép của tiêu chuẩn châu Âu (EN), nhưng thép công cụ của tiêu chuẩn EN lấy tiêu chuẩn DIN của Đức làm cơ sở tuy nhiên nhiều chủng loại thép của hai nước không hoàn toàn giống nhau

xxx- hàm lượng cacbon trung bình (hai hoặc ba chữ số)

ExU- đăng cấp hàm lượng lưu huỳnh photpho

X kí hiệu phụ (khi cho 1 lượng nhỏ V hoặc Cr)

b Thép dụng cụ hợp kim (bao gồm thép dụng cụ chịu va đập, thép dụng cụ có

giới hạn đàn hồi cao và thép dụng cụ chịu mài mòn, bên nhiệt, chịu ăn mòn)

Chia làm hai loại:

- Một là loại thép dụng cụ có hàm lượng nguyên tô hợp kim đơn <5%, giống với

phương pháp biểu thị của mác thép hợp kim kết cẫu

- Một loại khác là thép dụng cụ có hàm lượng nguyên tố nào đó >5%, giống VỚI

phương pháp biểu thị mác thép của thép hợp kim cao

c Thép dụng cụ cắt tốc độ cao (thép gió)

Mác thép trong tiêu chuẩn mới lại căn cứ theo phương pháp biểu thị thép gió

theo tiêu chuẩn EN

- Đứng đầu mác thép là chữ HS biểu thị thép gió

- Đăng sau do ba hoặc bốn nhóm chữ số biểu thị hàm lượng trung bình của nguyên tố hợp kim tạo thành, chữ số được làm tròn số

- Các nhóm chữ số được sắp xếp theo thứ tự W-Mo-V-Co và không cần biểu thị

Cr Thép không chứa Co chỉ dùng ba nhóm chữ số trước, còn thép không chứa Mo thì

nhóm thứ hai dùng chữ số không để biểu thị

- Hàm lượng cacbon thường không được nêu ra Nhưng thép có hàm lượng

nguyên tổ hợp kim giống nhau, ma ham lượng cacbon khác nhau thì mác của thép chứa

hàm lượng cacbon tương đối cao phải thêm chữ cái hậu tố HC

OO- chữ cái tiền tố biểu thị chủng loại sản phẩm

xxx- giá trị tôn hao lõi sắt lớn nhất cho phép