Giáo trình vật liệu cơ khí

Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại ở cấp trình độ Cao đẳng nghề và được dùng làm giáo trình cho học vi

1

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CĐ CÔNG NGHIỆP NAM ĐỊNH

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: VẬT LIỆU CƠ KHÍ NGÀNH/NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm

………… của………

Nam Định, năm 2021

2

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

3

LỜI GIỚI THIỆU

Tài liệu Vật liệu cơ khí Được thực hiện bởi sự tham gia của các giảng viên của khoa cơ khí, trường Cao đẳng công nghiệp Nam Định Chúng tôi xin chân thành cám ơn Trường Cao nghề Bách nghệ Hải Phòng, trường Cao đẳng nghề giao thông vận tải Trung ương II, trường Đại học Hàng Hải đã góp nhiều công sức để nội dung giáo trình được hoàn thành Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại ở cấp trình độ Cao đẳng nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, sau khi học tập xong mô đun này, học viên có

đủ kiến thức để học tập tiếp các môn học, mô đun đun khác của nghề

Mô đun này được thiết kế gồm 6 chương :

Chương 1: Những khái niệm cơ bản và tính chất chung của kim loại và hợp kim Chương 2: Hợp kim sắt - các bon

Chương 3: Hợp kim cứng

Chương 4 Kim loại màu và hợp kim màu

Chương 5: Vật liệu phi kim loại

Chương 6: Nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện

Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh Tác giả rất mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn

Nam Định, ngày… tháng… năm……

Tham gia biên soạn

1 Chủ biên 2………

3………

4

MỤC LỤC

Lời giới thiệu 3

Chương 1: Những khái niệm cơ bản và tính chất chung của kim loại và hợp kim 6

1.1.Cấu tạo của kim loại và hợp kim 6

1.2 Tính chất chung của kim loại và hợp kim 9

1.3 Phương pháp thử kim loại và hợp kim 10

Chương 2: Hợp kim sắt - các bon 14

2.1 Giản đồ trạng thái 14

2.2 Gang 16

2.3 Thép 20

Chương 3: Hợp kim cứng 26

3.1 Khái niệm và nguyên lý chế tạo hợp kim cứng 26

3.2 Các loại hợp kim cứng thường dùng 26

Chương 4 Kim loại màu và hợp kim màu 28

4.1 Đồng và hợp kim của đồng 28

4.2 Nhôm và hợp kim của nhôm 29

4.3 Hợp kim thiếc, chì, kẽm, babít 29

Chương 5: Vật liệu phi kim loại 31

5.1 Định nghĩa, tính chất, phân loại chất dẻo 31

5.2 Tính chất , công dụng của cao su – amiăng – compozit 32

5.3 Vật liệu compozit 33

5.4 Vật liệu bôi trơn và làm mát 34

Chương 6: Nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện 36

6.1 Khái niệm cơ bản về nhiệt luyện 36

6.2 Các phương pháp nhiệt luyện 37

6.3 Hóa nhiệt luyện 40

5

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN

Tên môn học: Vật liệu cơ khí

Mã số môn học: C612010410

Thời gian thực hiện môn học: 30 giờ (Lý thuyết 24 giờ; thực hành, thí nghiệm, thảo

luận, bài tập 4 giờ, kiểm tra 2 giờ)

I Vị trí, tính chất của môn học

- Vị trí: Môn học được bố trí sau khi học sinh học xong các môn học chung,

trước các môn học/ mô đun đào tạo chuyên môn nghề

- Tính chất: Là môn học lý thuyết cơ sở nghề bắt buộc

II Mục tiêu môn học:

- Phân tích được ký hiệu của các loại vật liệu dùng cho cơ khí chế tạo

- Nhận biết đúng và sử dụng đúng các loại vật liệu cơ khí

+ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

- Nâng cao tính tư giác,tính tích cực trong học tập

- Chủ động, sáng tạo trong việc tiếp cận với kiến thức chuyên ngành

6

Chương 1: Những khái niệm cơ bản và tính chất chung của kim loại và hợp kim Thời gian 3 (giờ)

: Giới thiệu:

1 Mục tiêu:

- Trình bày đầy đủ các đặc điểm, cấu tạo của kim loại và hợp kim

- Phân biệt các kim loại và hợp kim thường dùng trong ngành cơ khí chế tạo

- Trình bày được các tính chất cơ lý hoá, tính công nghệ của kim loại và hợp kim

Nội dung chính:

1.1.Cấu tạo của kim loại và hợp kim

1.1.1 Cấu tạo của kim loại

1.1.1.1: Khái niệm về kim loại

Kim loại là vật liệu sáng dẻo có thẻ rèn được , có tính dẫn điện , nhiệt cao Phương diện hóa học kim loại là nguyên tố dễ nhường điện tử trong các phản ứng hóa học

1.1.1.2: Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại

Trạng thái (e) trong nguyên tử được xác định bởi 4 số lượng tử :

l = 0 , 1 , 2 , 3 , , (n-1) được ký hiệu bởi các lớp : s , p , d , f ,

Mỗi một trạng thái (e) trong nguyên tử tương ứng với một năng lượng xác định

Theo cơ học lượng tử thì cấu hình (e) trong nguyên tử được cấu tạo như sau :

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14

Phân lớp con : s - Tối đa 2(e)

p - Tối đa 6(e)

d - Tối đa 10(e)

f - Tối đa 14(e)

7

1.1.1.3 Liên kết kim loại

Kim loại có cấu tao mạng tinh thể liên kết ở trong kim loại được gọi là liên kết kim loại

Liên kết kim loại được mô tả như sau : Ở các nút lưới là cá ion (+) , kim loại trong khoảng không giữa nút lưới là các (e) tự do tao thành khí điện tử Liên kết kim loại tạo thành do lực hút giữa màng các ion (+) với khí (e) Do vậy mà kim loại có tính dẻo

1.1.1.4 Cấu tạo mạng tinh thể kim loại

- Toàn bộ mạng không gian có thể xem như được tạo thành những hình khối nhỏ nhất đơn giản giống nhau mà cách sắp xếp các phân tử là đại diện chung cho toàn mạng những ô như vậy gọi là ô cơ bản

b - Các kiều mạng tinh thể thường gặp

* Lập phương thể tâm

Cấu tạo : Trong các ô cơ bản kiểu mạng này có các nguyên

tử nằm ở các nút (đỉnh) của hình lập phương và ở giữa mỗi hình lập phương có một nguyên tử

- Khoảng cách a giữa tâm các nguyên tử kề nhau của

ô cơ bản mạng tinh thể , gọi là thông số mạng Độ lớn đo bằng Ao ( Ángtrong ) 1Ao = 10-8 cm

- Các kim loại có kiểu mạng này : Fe, Cr , Mo , W , a

8

* Lục phương dày đặc

Cấu tạo : Trong các ô cơ bản kiểu mạng này có các nguyên tử nằm ở các nút (đỉnh) của hình lục lăng hai nguyên tử nằm ở trung tâm hai mặt đáy và ba nguyên tử nằm ở trung tâm của ba khối lăng trụ tam giác

- Các kim loại có kiểu mạng này : Zn, Cu , Mg ,

1.1.2 CẤU TẠO CỦA HỢP KIM

Trong thực tế kim loại nguyên chất rất ít dùng , độ bền thấp khả năng ứng dụng không cao Nên phải dùng tới thép hợp kim

1.1.2.1.Khái niệm chung

* Hệ thống (hệ): Tập hợp các pha ở trạng thái cân bằng

* Nguyên : Là những thành phần độc lập tạo nên các pha của (Hệ)

1.1.2.2 Cấu tạo của hợp kim

a - Mạng tinh thể của sắt thay thế

b - Mạng tinh thể của dung dịch đặc thay thế

c - Mạng tinh thể của dung dịch đặc xen kẽ

Nguyên tử của các nguyên tố hoà tan

Ví dụ : C , O2 , Bo , Nằm giữa xen kẽ vào những lỗ hổng của giữa các nút mạng tinh thể của nguyên tố kim loại cơ bản (dung môi)

b - Hợp chất hóa học

Hợp chất có cấu tạo là hợp chất hóa học , khi nguyên tử của các nguyên tố khác nhau , tác dụng hóa học với nhau theo tỉ lệ chính xác giữa các nguyên tử có kiểu mạng nhất định và có thành phần hóa học xác định biểu diễn bằng một công thức hóa học

a Vẻ sáng mặt ngoài : Chia ra làm 2 loại : Kim loại màu và kim loại đen

- Kim loại màu và hợp kim đen : Là Fe và hợp kim của Fe với C ( thép , gang )

- Kim loại màu và hợp kim màu : Là tất cả các kim loại và hợp kim còn lại

b Khối lượng riêng : Là số đo khối lượng vật chất chứa trong một đơn vị thể tích của vật thể

) (Kg/m V

d Tính nóng chảy : Là tính chất của kim loại sẽ chảy loãng khi nung nóng và khi làm nguội

e Tính dẫn điện : Là khả năng dẫn điện của kim loại và hợp kim

f Tính truyền nhiệt : Là khả năng truyền nhiệt của kim loại và hợp kim khi đốt nóng

10

Tính chất hóa học của kim loại và hợp kim biểu hiện ở hai dạng chủ yếu sau :

- Tính chống ăn mòn : Là khả năng chống lại sự ăn mòn của H2O và O2 của không khí ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao

- Tính chịu axít : Là khả năng chống lại tác dụng của môi trường axít

1.2.3 Tính cơ học

a Khái niệm : Tính cơ học của kim loại hay còn gọi là cơ tính là khả năng chống lại tác dung của lực bên ngoài lên kim loại

b Các đặc trưng cơ bản của cơ tính :

- Độ dẻo : Là khả năng thay đổi được hình dáng của kim loại và hợp kim mà không bị phá huỷ dưới tác dụng của ngoại lực

- Đô bền : Là khả năng của kim loại và hợp kim chống lại sự phá huỷ khi có ngoại lực tác dụng

- Độ cứng : Là khả năng của kim loại và hợp kim chống lại sự biến dạng dẻo cục bộ của kim loại và hợp kim dưới tác dụng của tải trọng bên ngoài tại chổ ta ấn vào

Cơ tính của kim loại và hợp kim có thể xác định được bằng cách thí nghiệm các mẫu vật trên các thiết bị chuyên dùng như : Máy thử kéo nén, máy thử độ cứng

1.3 Phương pháp thử kim loại và hợp kim

Dạng phá hỏng của kim loại là kéo đứt

- Mẩu thử : Có tiết diện tròn , chiều dài L = 10 x 

-

L

11

Để xác định độ bền của một vật liệu , ta tiến hành thử trên máy thử kéo với mẩu thử

- Để đánh giá tính chịu lực của các kim loại vật liệu khác nhau , ta dùng khái niệm ứng suất là tải trọng tác dụng lên một đơn vị diện tích của mẫu thử

- Để xác định quan hệ của lực kéo và biến dạng của mẫu kéo ta quan sát trên sơ

đồ sau : Khi lực kéo tăng dần thì kéo theo chiều dài mẫu thử cũng tăng theo , tiết diện ngang mẫu giảm dần , đến điểm D mẫu bị thắt và cũng ứng với lực kéo lớn nhất từ đấy lực trên máy không tăng nhưng mẫu vẫn dài thêm đến điểm M thì bị đứt

Vậy : Độ bền của vật liệu được xác định theo công thức :

 =

Fo

P ( N/mm2 ) Trong đó :

P - Lực kéo lớn nhất ứng với mẫu bị thắt (N)

F0 - Diện tích tiết diện tại chỗ thắt (mm2 )

Xác định bằng cách: Gọi Pe là lực làm cho mẫu thử không hoàn toàn trở lại như chiều dài ban đầu ( Biến dạng này không lớn hơn 0.005 chiều dài, biến dạng dư )

p =

Fo

Pe ( N/mm2 )

c - Độ dẻo

Độ dẻo của kim loại là khả năng biến dạng của kim loại dưới tác dụng của lực bên ngoài mà không bị phá hỏng , đồng thời vẫn giữ được sự biến dạng đó khi bỏ lực tác dụng bên ngoài

Độ dẻo được đánh giá bằng độ dãn dài tương đối và độ thắt tỉ đối

- Độ dãn dài tương đối : s = 0

1

100lo

lol

FFo

ấn vào đó một vật cứng hơn Khi kim loại càng khó lún thì độ cứng càng cao

* Việc thử độ cứng được áp dụng rộng rãi trong sản xuất vì nó đơn giản và nhanh ,

khi thử độ cứng bề mặt của kim loại phải nhẵn không có các vết nứt , xước , vẩy Như vậy kết quả thử độ cứng mới chính xác

b - Phương pháp Brinen

Người ta dùng tải trọng P của máy ép thử độ cứng , ấn một viên bi bằng thép đã tôi cứng có đường kính D = ( 2,5; 5; 10mm) vào mặt vật liệu thử Giá trị của P chọn theo vật liệu và giá trị đường kính D Thép cacbon thấp và gang : P = 30D2

Đồng và hợp kim đồng : P = 10D2

Độ cứng được tính theo công thức :

HB =

)(

2

2 2

d D D D

P F

(Thường phương pháp này đo vật có độ cứng dưới 450 HB)

Trong đó : D - đường kính viên bi (mm)

C

Thành phần

ES - đường giới hạn sự hòa tan của C vào Fe

VQ - đường giới hạn sự hòa tan của C vào Fe

HJB - đường bao tinh : Những hợp kim chứa C ( 0,1  0,5  ) khi nguội đến

14490C thì xảy ta phản ứng bao tinh

ECF - đường cùng tinh : Những hợp kim chứa C ( 2,14  6,67  ) khi nguội đến 11470C thì xảy ra phản ứng cùng tinh

VSK - đường cùng tích : Những hợp kim chứa C ( 0,02  6,67  ) khi nguội đến 7270C thì xảy ra phản ứng cùng tích

- Pha rắn Ostenít: ký hiệu Os Đó là dung dịch rắn xen kẽ của các bon trong Fe

thông thường nó chỉ tồn tại ở nhiệt độ trên 7270C

- Pha ferít: ký hiệu F Đó là dung dịch rắn xen kẽ của các bon trong Fe thông thường nó tồn tại ở nhiệt độ ứng với đường GSK

- Pha rắn Xêmentít: ký hiệu Xe Là hợp chất hóa học của Fe - C, công thức hóa học là Fe3C

b - Loại hai pha gồm có



A

H J

s 4

0,8 0,02



16

- Péc lít : ký hiệu P Đó là sản phẩm hỗn hợp cơ học của F và Xe, ký hiệu P =

F+Xe tạo thành khi làm nguội đến nhiệt độ 7270C, lúc ấy Os có 0,8  C và phản

ứng cùng tích

Os ( 0,8  ) 7270C  F + Xe  Như vậy, P có hàm lượng C là 0,8  Trong thực tế, có những trường do ảnh hưởng

của nhiều yếu tố khác nhau mà P có chứa C cao hoặc thấp hơn 0,8  , ta gọi là P giả

- Lê đê bu rít: ký hiệu Le Đây là sản phẩm phản ứng cùng tinh xảy ra từ hợp

kim Fe - C lỏng có hàm lượng các bon là 4,3 ở nhiệt độ 11470C

L 11470C ( Os + Xe )

Le

Lêđêburít là hỗn hợp cơ học của hai pha Ostenít và Xêmentít hỗn hợp này tồn tại trong

khoảng nhiệt độ từ 7270C  11470C khi hạ thấp nhiệt độ xuống dưới 7270C thì

Os  F + Xe , lúc ấy Lêđêburít là hỗn hợp của Péclít và Xêmentít Xét về pha ở

nhiệt độ thường, hợp kim Fe - C chỉ tồn tại hai pha cơ bản là ferít và Xêmentít Khi thì

chúng đứng riêng lẽ thành từng hạt tinh thể riêng biệt dể thấy, khi thì chúng tổ hợp với

nhau tạo nên Péclít và Xêmentít

- Những ký hiệu XeI , XeII , XeIII, thực chất đó là các tinh thể Xêmentít ( Fe3C )

nhưng kích thước to nhỏ khác nhau, do nguồn gốc sinh ra chúng khác nhau Pha lỏng

sinh ra XeI, Pha rắn Ostenít sinh ra XeII, Pha rắn ferít sinh ra XeIII

- Các điểm nhiệt độ A0, A1, A2, A3, A4 được gọi là các điểm tới hạn, vì qua các

nhiệt độ đó hợp kim thường có những chuyển biến rõ rệt ở bên trong kim loại

2.2 Gang

2.2.1 Khái niệm, thành phần, tính chất, các nguyên tố ảnh hưởng đến tính chất của

gang

2.2.1.1 Khái niệm

Gang là hợp kim của Fe - C, hàm lượng cácbon lớn hơn 2,14 nhưng cao nhất

cũng nhỏ hơn 6,67C Cũng như thép trong gang chứa tạp chất Si , Mn , S , P và các

nguyên tố khác

2.2.1.2 Thành phần, tính chất, các nguyên tố ảnh hưởng đến tính chất của gang

Do có hàm lượng các con cao hơn nên hợp chất của gang ở nhiệt độ thường

cũng như ở nhiệt độ cao hơn đều tồn tại lượng Xêmen tít cao Đặc tính chung của gang

là cứng và giòn , có nhiệt độ nóng chảy thấp dể đúc

Thành phần hợp chất trong gang gây ảnh hưởng khác với so với thép cácbon

Cùng với cacbon, nguyên tố Si thúc đẩy sự Graphít hóa, nghĩa là phân hủy Fe3C thành

Fe và cacbon tự do khi kết tinh Ngược lại Mn cản trở sự Graphít hóa nhằm tạo ra

Fe3C của gang trắng Lượng Si thay đổi trong gang ở giới hạn từ 1,5  3,0 còn Mn

thay đổi tương ứng với Si ở giới hạn 0,5  1,0

17

Tạp chất S và P làm hại đến cơ tính của gang Nhưng nguyên tố P phần nào

làm tăng tính chảy loãng , tăng tính chống mài mòn do đó có thể có hàm lượng đến 0,1

 0,2 P

Cuối cùng là nguyên tố cacbon : Nguyên tố này tạo ra cùng với Fe các tổ chức

trong gang Cacbon càng nhiều thì Graphít hóa càng mạnh, nhiệt độ chảy càng giảm

(nhiệt độ nóng chảy hoàn toàn của gang thấp nhất khi C = 4,43 ở nhiệt độ 11470C

làm tính đúc càng tốt ) Nhưng tăng hàm lượng cacbon sẽ làm giảm độ bền, tăng giòn

Vì vậy trong gang xám chẳng hạn , hàm lượng cacbon giới hạn từ 2,8  3,5

2.2.2.Ký hiệu, thành phần, tính chất, tổ chức tế vi, công dụng của các loại gang

Có C < 4,3 - Gang trắng trước cùng tinh P + Le + Xe

C = 4,3 - Gang trắng cung tinh Le ( P + XeI )

C > 4,3 - Gang trắng sau cùng tinh Le + XeI

Nhưng hầu hết người ta chỉ dùng gang trắng chứa khoảng 3,0  3,5C vì nhiều

cacbon gang sẽ giòn

GT là gang mà chứa ít các nguyên tố thúc đẩy sự Graphít hóa Trong thực tế

gang chỉ chứa : 3,3  3,4C; 0,4  1,2Si; 0,25  0,8Mn; 0,06  0,2S; 0,5 

0,2P

b - Tinh chất

Do cacbon ở dạng Xêmentít (Fe3C) nên gang trắng rất cứng và giòn Thành

phần C trong gang trắng càng lớn thì gang trắng càng lớn và giòn Gang trắng rất

cứng nên không thể gia công cơ khí được nên chỉ sử dung chi tiết bằng gang trắng ở

dạng đúc

c - Công dụng

Do gang trắng rất cứng nên nó được làm các chi tiết yêu cầu có độ cứng cao ,

làm việc trong điều kiện chịu mài mòn như các bi nghiền ở trong các máy nghiền quả

lô , máy lưỡi cày , vành bánh xe

Trong thực tế người ta sản xuất gang trắng để luyện thép và một phần để làm

gang dẻo

2.2.2.2 Gang xám

a - Tổ chức tế vi

Gang xám là gang mà Graphít ở dạng tấm, về tổ chức tế vi gồm có các tấm

Graphít phân bố trên nền kim loại Tuỳ thuộc và mức độ Graphít hóa mà ta có mức độ

gang xám sau :

- Gang xám Ferít là gang gồm các tấm Graphít phân bố trên nền Ferít

d - Các số liệu của gang xám

* TCVN : ký hiệu GX có hai chỉ tiêu k + u ( kG/ mm2 )

Dùng đúc các chi tiết phức tạp chịu được va đập mạnh

* Quá trình ủ gang trắng Gang dẻo

- Cr được đưa vào trong thép với thành phần khoảng 1,5  2,5 %

- Cr có tác dụng làm tăng độ cứng và có phần nào làm giảm độ bền của thép

- Cr có tác dụng chống ăn mòn cao , thép chứa nhiều Cr có thể là thép không gỉ

và từ tính ổn định

Niken ( Ni )

- Ni làm tăng độ chịu ăn mòn , tăng độ bền , độ dẻo và làm tăng khả năng chịu

va đập của thép

- Ni ảnh hưởng đến độ giãn dài của thép Thép hợp kim ( inva ) có 35 37 %

Ni , có độ giãn dài gần như bằng không ở 80  1000 C

21

Ngoài Fe - C do đặc điểm nấu luyện trong thép luôn có Mn , Si ngoài ra còn có các nguyên tố không khử hết P , S , các nguyên tố ngẫu nhiên Cr , Ni ,

Thành phần : < 2C ; Mn ≤ 0,8  ; Si ≤ 0,5 ; P < 0,05 ; S < 0,02 

2.3.2.1.2 Phân loại thép cacbon

a - Phân loại theo chất lượng

Tuỳ theo mức độ chính xác thành phần hóa học , mức độ khử hóa chất , người

ta phân ra 4 loại theo chất lượng sau :

Nhóm A chỉ quy định về cơ tính chứ không quy định về thành phần hóa học

- Nhóm thứ hai ( nhóm B) Ký hiệu có thêm chữ B đứng đầu

Ví dụ : BCT 31 ; BCT 33 ; BCT 34 ; BCT 38

Nhóm B quy định thành hóa học

- Nhóm thứ ba ( nhóm C) ký hiệu có thêm chữ C đứng đầu

Ví dụ : CCT 31 ; CCT 33 ; CCT 34 ; CCT 38

Nhóm C thép có cơ tính như nhóm A và thành phần hóa học thép như nhóm B

Thép cacbon thường, người ta dùng ở dạng đã qua cán nóng thành hình như : Dây, thanh, tấm, chữ U, I, V , So sánh với các loại thép khác thì thép cacbon có chất lượng thất hơn cả , tạp chất có hại nhiều hơn S < 0,06 ; P < 0,07

ít các chi tiết máy quan trọng

b Thép các bon kết cấu chất lượng tốt, cao

Thép các bon chất lượng tốt , cao được nhiệt luyện rất kỹ do đó hàm lượng P , S còn lại rất nhỏ ( P  0,035% ; S  0,04% ) Thép này chủ yếu dùng làm kết cấu máy

và thường phải nhiệt luyện để tăng độ bền chi tiết

Thép làm dụng cụ : Có 7 số hiệu , bắt đầu bằng chữ Y sau đó là các số chỉ từ 7

VD : CD80 tương đương Y8 ; CD120A tương đương Y12A

Thép dễ cắt ( thép tự động ) : Thép có thành phần P và S nhiều hơn bình thường

, thép giòn dễ gãy phoi khi cắt Ký hiệu : A18 ; A20 ; Con số chỉ phần vạn các bon

Thép đường ray : Thép này có hàm lượng các bon từ 0,55 0,65 , dùng làm đường ray nhưng cũng có thể làm một số chi tiết máy Ký hiệu : P 28 ; P 33 ; Chữ

số P là khối lượng ( kg ) của một mét đường ray

- TC Mỹ : Có nhiều hệ thống ký hiệu khác nhau để quản lý và tiêu chuẩn hóa các vật liệu kim loại Cụ thể hóa các hệ thống sau : SAE ; AISI ; ASTM ; UNS ;

VD : Hệ thống SAE quy định số 1 là thép các bon và có ký hiệu 4 số 2 số sau chỉ phần vạn các bon Ký hiệu : SAE 1038 ; SAE 1010 ; SAE 1015

SAE 1010 : Thép chất lượng tốt , cao có 0,1%C

- Thép hợp kim là loại thép ngoài Fe , C và các tạp chất người ta cố ý đưa và

các nguyên tố đặc biệt với một lượng nhất định để thay đổi tổ chức và tính chất của thép

Các nguyên tố , hợp kim thường dùng là : Cr , Ni , Mn , Si , W , V , Mo , Ti

b Các tính chất của thép hợp kim

- Cơ tính : Có độ bền cao hơn hẳn thép các bon Điều này thể hiện đặc biệt rõ sau khi nhiệt luyện, tôi và ram

- Tính chịu nhiệt cao : > 2000C

- Tính chất hoá học và tính chất vật lý : Ít bị hoen gỉ và bị ăn mòn trong không khí, trong các môi trường axít, bazơ, muối Đặc biệt thép hợp kim có một số tính chất

mà thép C không có như : Từ tính, giãn nở nhiệt, điện trở cao

2.3.2.2 Phân loại thép hợp kim

a Phân loại tổ chức ở trạng thái cân bằng ( trang thái sau khi ủ )

b Phân theo tổ chức ở trạng tái thường hóa

- Thép Péclít chứa ít nguyên tố hợp kim

- Thép Máctanxít lượng nguyên tố hợp kim khá cao nên không cần tôi vẫn có tổ chức Máctenxít sau khi tôi

- Thép Ostenít lượng nguyên tố hợp kim khá cao , vùng Ostenít mở rộng đến nhiệt độ thường

c Phân loại theo nguyên tố hợp kim chủ yếu

Dựa vào nguyên tố chủ yếu để gọi tên thép như : Thép Mn , Si , Ni ,

d Phân theo tổng lượng nguyên tố hợp kim

- Thép hợp kim thấp với tổng hàm lượng nguyên tố hợp kim < 2,5%

- Thép hợp kim trung bình với tổng hàm lượng nguyên tố hợp kim từ 2,5  10%

- Thép hợp kim cao với tổng hàm lượng nguyên tố hợp kim > 10%

e Phân loại theo công dụng của thép

- Nhóm thép hợp kim kết cấu

- Nhóm thép hợp kim dụng cụ