THÉP NHÓM XÂY DỰNG 2 nguyên tố thường gặp Mn, Si (Cr, Ni, Cu ) Một số mác thép 14Mn, 18Mn2, 14CrMnSi Yêu cầu chung • Độ dẻo cao d ~ 15% 35% • Độ dai cao aK ~ 500 kJ/m2 • Tính hàn cao > loại thép nào s[.]
Trang 1THÉP NHÓM XÂY DỰNG
2 nguyên tố thường gặp: Mn, Si (Cr, Ni, Cu….)
Một số mác thép: 14Mn, 18Mn2, 14CrMnSi………
Yêu cầu chung:
• Độ dẻo cao: d ~ 15% - 35%
• Độ dai cao: aK ~ 500 kJ/m2
• Tính hàn cao -> loại thép nào sử dụng được dựa theo phương pháp khử oxy?
• Hàm lượng C thấp (< 0,22%C)
• Cdl = C + (Mn/6) + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 < 0,55%
NHÓM THÉP CHẾ TẠO MÁY GỒM:
1.NHÓM THÉP THẤM C
• Nhóm thép C: %C < 0,22
Một số mác điển hình: C10, C15, C20, C25
- Sau thấm độ cứng bề mặt: 60-62 HRC, độ cứng lõi 30-40HRC
- Môi trường tôi: nước
- Nhiệt độ thấm thấp (<9000C)
- Các chi tiết có hình dáng đơn giản (f < 20mm), yêu cầu cơ tính không cao: trục xe đạp, cờ lê……
• Nhóm thép hợp kim:
- Thép Cr: 15Cr, 20Cr, 15CrV, 20CrV
- Thép Cr-Ni, Cr-Ni-Mo: 12CrNi3A, 20Cr2Ni4A, 20CrNi2Mo,
18Cr2Ni4Mo
- Thép Cr-Mn-Ti: 18CrMnTi, 25CrMnTi
Đặc điểm: đi từ trên xuống dưới: độ thấm tôi tăng lên, độ bền tăng, độ dẻo dai
Trang 2trong lõi tăng lên
-> hình dáng chi tiết sẽ được chế tạo phức tạp dần lên theo
-> khả năng chịu tải của chi tiết tăng lên
2.NHÓM THÉP HOÁ TỐT
Nhóm thép C: 0,3% < %C < 0,50
Một số mác điển hình: C30, C35, C40, C45………
- Sau nhiệt luyện hóa tốt: độ cứng lõi 20-30HRC
- Đợ cứng sau tôi bề mặt 52-58 HRC
-Các chi tiết có hình dáng đơn giản, yêu cầu cơ tính không cao: các bánh răng bị động……
• Nhóm thép hợp kim:
- Thép Cr: 40Cr, 40CrVA
- Thép Cr-Ni: 38CrMo
- Thép Cr-Mn, Cr-Mn-Si: 40CrMn, 30CrMnSi
- Thép Cr-Ni, Cr-Ni-Mo: 40CrNiMo, 38Cr2Ni2MoA
- Thép thấm Ni: 38Cr2MoAlA
Đặc điểm: đi từ trên xuống dưới: độ thấm tôi tăng lên, độ bền tăng, độ cứng trong lõi sau nhiệt luyện hóa tốt tăng
-> hình dáng chi tiết sẽ được chế tạo phức tạp dần lên theo
-> khả năng chịu tải của chi tiết tăng lên
chuyên dùng trong cơ khí chế tạo đặc biệt trong các nhà máy nhiệt điện, nhiệt điện, khai thác mỏ, đá,…
Trang 33.NHÓM THÉP ĐÀN HỒI
• Nhóm thép C: 0,55% < %C < 0,65
Một số mác điển hình: C65, C70………
- Độ thấm tôi thấp, độ cứng sau nhiệt luyện 35-45HRC
-Các chi tiết có hình dáng đơn giản, chiều dày chi tiết thấp (0,15-8mm)
• Nhóm thép hợp kim:
- Thép Mn: 65Mn
- Thép Si: 60Si2, 60Si2Ni2A……
Đặc điểm: đi từ trên xuống dưới: độ thấm tôi tăng lên, độ bền tăng, độ cứng trong lõi sau nhiệt luyện
-> hình dáng chi tiết sẽ được chế tạo phức tạp dần lên theo
-> khả năng chịu tải của chi tiết tăng lên
Lò xo hệ thống treo Ô tô
Ram trung bình (300-4500C): áp dụng với thép có 0,55-0,65%C
- tổ chức sau ram: trôxtit ram
- độ cứng giảm rõ rệt với M tôi nhưng giới hạn đàn hồi đạt giá trị lớn nhất
- khử bỏ hoàn toàn được ứng suất bên trong
- ứng dụng cho các chi tiết làm việc cần độ cứng tương đối cao và độ đàn hồi cao: lò xo, nhíp……
4.NHÓM Thép kết cấu có công dụng riêng
• Nhóm thép lá giập nguội sâu:
- %C thấp, tổ chức chủ yếu là F
- %Si thấp
- Hạt nhỏ, đều để có độ dẻo dai cao, có lợi khi giập
- Các mác thép thường gặp: C5s, C8s, C10s…
Trang 4• Nhóm thép dễ cắt:
- Yêu cẩu độ cứng không quá cao hoặc quá thấp, phoi cắt phải dễ gãy, tính
dẫn nhiệt tốt
- Nhóm thép chứa hàm lượng P, S cao có đặc điểm thỏa mãn: 12S
• Thép ổ lăn:
-Yêu cầu làm việc: độ cứng bề mặt cao chịu mài mòn tốt, không có điểm mềm,
độ bền mỏi cao
- Thành phần hóa học: %C ~ 1%, Cr thường được sử dụng để tăng độ thấm tôi
- OL100Cr1,5, 95Cr18…
- Làm ô bi
5.NHÓM THÉP DỤNG CỤ
• Một số yêu cầu chung:
- Cơ tính: độ cứng, độ dai va đập………
- Thành phần hóa học
- Tính công nghệ:
XỬ LÝ NHIỆT CHO DỤNG CỤ CẮT
Các phương pháp ram
Ram thấp (150-2500C)
- tổ chức sau ram: M ram
- độ cứng giảm ít so với M tôi (với thép HK cao thì độ cứng có thể tăng)
- ứng dụng cho các dụng cu và chi tiết máy: dụng cụ cắt, bánh răng……
• Thép làm dụng cụ cắt:
- Yêu cầu độ cứng cao để cắt được phôi
Trang 5- Tính cứng nóng tốt
- Tính chống mài mòn tốt
- Tính công nghệ tốt để có thể gia công tạo hình
• Thép làm dao cắt năng suất thấp:
- Thép C: CD70, CD80, CD90, CD100, CD110, CD120
- Đặc điểm: chỉ làm được các dụng cụ cắt có năng suất thấp (v < 5m/phút), nhiệt độ làm việc thấp (200-250 0 C)
- Dùng chế tạo cưa tay, dùi đục……(hình dáng đơn giản)
Thép HK: 90CrSi, 140CrW5
- Đặc điểm: độ cứng sau nhiệt luyện tốt hơn thép C, tính cứng nóng cao hơn
->
năng suất cắt cao hơn (10m/phút)
- Dùng chế tạo dao phạy tiện…
• Thép làm dao cắt năng suất cao (thép gió):
-đẶC ĐIỂM:
+ Có độ cứng rất cao sau nhiệt luyện (65-68HRC)
+ Tính cứng nóng cao (500-650 0 C) -> dùng làm dụng cụ cắt năng
suất rất cao (35-80m/phút)
+ Có thể tôi thấu chi tiết có tiết diện bất kỳ
- Quy trình nhiệt luyện: tôi + ram (3 lần)
- Thép gió với năng suất thường (615-620 0 C): 80W18Cr4V, 85W6Mo5Cr4V
- Thép gió với năng suất cao (630-650 0 C): 85W18Co5Cr4V,
155W12Co5V5Cr4
- Thép làm dụng cụ đo
Trang 6-Đặc điểm
+ Có độ cứng cao sau nhiệt luyện (63-65HRC)
+ Tính ổn định kích thước cao
+ Độ nhẵn bóng bề mặt cao
- Thép làm dụng cụ đo cần độ chính xác cao:100Cr, 100CrWMn
- Thép làm dụng cụ đo cần độ chính xác không cao:
+ Thép thấm C: C15, C20…
+ Thép C trung bình: C45, C50, C55
• Thép làm dụng cụ biến dạng nguội:
-đặc điểm: + Có độ cứng cao sau nhiệt luyện (58-62HRC)
+ Tính chống mài mòn cao
+ Độ bền và độ dai cao
- Thép làm khuôn bé: CD100, CD120, tôi trong nước
- Thép làm khuôn trung bình: 110Cr, 100CrWMn, 100CrWSiMn, tôi phân
cấp, tôi hai môi trường
- Thép làm khuôn lớn và cần chống mài mòn cao: 210Cr12, 160Cr12Mo,
130Cr12V
- Thép làm khuôn chịu tải trọng va đập: 40CrSi, 60CrSi, 40CrW2Si,
50CrW2Si… , sau tôi phải ram ở nhiệt độ cao hơn
• Thép làm dụng cụ biến dạng nóng:
-đặc điểm: + Có độ cứng vừa phải, độ bền độ dai cao
+ Tính chống mài mòn cao
+ Tính chịu nhiệt độ cao
+ Quy trình nhiệt luyện: tôi + ram cao à tổ chức trôxtit
- Thép làm khuôn rèn: 50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrNiSiW, 50CrMnMo
Trang 7- Thép làm khuôn ép chảy: 30Cr2W8V, 40Cr5W2Vsi: Tôi 1100 độ C Ram
(600-650độ)
6 NHÓM Thép hợp kim đặc biệt
Hàm lượng C: rất thấp 0,1-0,15%C hoặc rất cao > 1,0%C
Thành phần hợp kim: thuộc nhóm hợp kim cao (>10%), thường là hợp kim hoá đơn giản
Tổ chức tế vi: Austentit, Ferit và Mactenxit ở trạng thái cung cấp
• Ảnh hưởng đến cơ tính
- tính chống mài mòn cao
- tính chất điện - từ đặc biệt
- làm việc được ở nhiệt độ cao
- có tính giãn nở nhiệt, đàn hồi đặc biệt
7 NHÓM THÉP KHÔNG GỈ
Đặc điểm: là loại thép có tính chống ăn mòn cao trong các môi trường có tính ăn mòn mạnh như: axit, bazơ………
Thép không gỉ 2 pha (F và cácbit Cr) 0,1-0,4% C & 13%Cr: 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13 và 40Cr13
12Cr13, 20Cr13: trục bơm, ốc vít không gỉ…
30Cr13 và 40Cr13: lò xo, ổ lăn, dụng cụ phẫu thuật…
Thép không gỉ 1 pha (F): %C ít hơn (0,1-0,2%), %Cr nhiều hơn (17-25%):
08Cr13: dùng trong hoá dầu
12Cr17: thay thế cho thép không gỉ Cr-Ni
15Cr25Ti: thép chịu nhiệt
Trang 812Cr18Ni9, 08Cr18Ni11, 08Cr18Ni10Ti, 12Cr18N9Ti
• Thép bền nóng:
• - Đặc điểm:
• + Làm việc ở nhiệt độ cao nên cần độ bền dão lớn
• + Dễ bị Oxy hóa ở nhiệt độ cao -> thêm các nguyên tố chống ăn cải thiện
bền ăn mòn (Cr) hoặc tạo lớp vảy oxit trên bề mặt (Cr, Si)
• Thép làm xupap xả: 40Cr9Si2 (sau tôi + ram thấp 45-50HRC),
40Cr10Si2Mo,45Cr14Ni14WMo
• Thép làm xupap nạp: 40CrNi
• * Thép có tính chống mài mòn đặc biệt: 130Mn13Đ