NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Ti VÀ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM ĐẾN TÍNH CHẤT MÀI MÒN, ĐỘ DAI VA ĐẬP CỦA GANG TRẮNG 13% CRÔM

Hoàng Thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng, Nguyễn Hồng Hải và Phạm Mai Khánh 2013 “Ảnh hưởng của đất hiếm đến cácbit M 7 C 3 cùng tinh trong gang trắng crôm 13%”, Tạp chí Kho

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

HOÀNG THỊ NGỌC QUYÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Ti VÀ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM ĐẾN TÍNH CHẤT MÀI MÒN, ĐỘ DAI VA

ĐẬP CỦA GANG TRẮNG 13% CRÔM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Vật liệu

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ

Các công trình đăng trên các tạp chí khoa học

1 Hoàng Thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng

(2011) “Ảnh hưởng của Titan và đất hiếm đến cấu trúc, độ mài mòn và độ dai va đập của gang trắng 13%“, Tạp chí Khoa học

Công nghệ Kim loại số 38 năm 2011, trang 24 -27

2 Hoàng Thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng và

Phạm Mai Khánh (2013) “Ảnh hưởng của Ti đến cấu trúc cácbit M7C3 và hành vi mòn của gang trắng chứa 12 -13% crôm khi mài khô có tải trượt” Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại

học kỹ thuật số 96 năm 2013

3 Hoàng Thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng,

Nguyễn Hồng Hải và Phạm Mai Khánh (2013) “Ảnh hưởng của đất hiếm đến cácbit M 7 C 3 cùng tinh trong gang trắng crôm 13%”,

Tạp chí Khoa học Công nghệ Kim loại, năm 2013

Các công trình đăng trên các kỷ yếu hội nghị khoa học quốc gia

và quốc tế

4 Lê Thị Chiều, Hoàng Thị Ngọc Quyên, Đinh Quảng Năng

“Effects of heat treatment on chromium white cast iron (13% Cr) modified by mixture of Ti and Dong pao rare earth”, Proceeding

5th SEATUC Symposim – 2011, trang 474 -477

Công trình được hoàn thành tại:

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Vào hồi …… giờ, ngày … tháng … năm ………

Có thể tìm hiểu luận án tại:

1 Thư viện Tạ Quang Bửu –Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

2 Thư viện Quốc Gia

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của luận án:

Gang crôm cao là vật liệu chịu mòn cao, được ứng dụng rộng rãi trong các nghành khai thác khoáng sản, công nghiệp xi măng, công nghiệp luyện kim

Ở Việt Nam hệ gang crôm cao phát triển rất mạnh trong những năm gần đây Tuy nhiên các nhà sản xuất vẫn còn đang lúng túng vì sản phẩm có chất lượng thấp, mài mòn nhanh, nứt vỡ bong tróc nhiều, tuổi thọ làm việc thấp Vì vậy việc tìm các biện pháp nâng cao chất lượng gang, đáp ứng các yêu cầu làm việc của vật liệu là rất cấp thiết Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm nâng cao

cơ tính của gang crôm Riêng ở nước ta rất ít nghiên cứu về vật liệu này được công bố Chất lượng gang crôm do tổ chức gang quyết định

Tổ chức gang crôm bao gồm hai thành phần chính: nền và cacbit phân bố trên nền Cácbit trong gang crôm cao đóng vai trò chính trong quá trình chống lại va đập và mài mòn Ở trạng thái đúc, các- bít trong gang ở dạng các tấm sơ cấp và cacbít nằm trong khối cùng tinh Khi hàm lượng crôm vượt quá 12%, cácbit trong gang là M7C3dạng que hoặc dạng tấm, phân bố tương đối rời rạc, có độ cứng cao,

là bộ phận chịu mài mòn trong gang Tuy nhiên các tấm cacbit có tính giòn, khi chịu tác động va đập và mài mòn, chúng là nơi tập trung ứng suất, là nơi xuất hiện và lan truyền vết nứt từ cácbit này sang các cácbit khác nhất là tại các cacbit có kích thước lớn Điều này làm hạn chế tính ứng dụng của vật liệu Tổ chức cacbit nhỏ mịn, rời rạc sẽ tăng độ bền, ngăn cản sự lan truyền ứng suất, lan truyền vết nứt và giảm thiểu khả năng nứt vỡ vật liệu

Luận án thực hiện nghiên cứu tăng bền cho gang bằng cách đưa vào gang hệ gang crôm 13%Cr, các nguyên tố titan và đất hiếm, xác định hàm lượng hợp lý các nguyên tố đó nhằm làm nhỏ kích thước cacbit, và đặc biệt làm làm nhỏ gọn các khối cùng tinh trong gang, giảm thiểu nguy cơ xuất hiện lỗ co tế vi, dẫn tới nâng cao các chỉ tiêu cơ tính của gang, điều mà trong nước hiện nay chưa một nghiên cứu nào thực hiện

Các kết quả nghiên cứu đã được áp dụng tại Công ty cổ phần Cơ khí Phú Sơn, Công ty Cơ khí Đúc Thắng Lợi

Mục đích của đề tài luận án:

Nghiên cứu ảnh hưởng Ti và đất hiếm tới các hình thái tổ chức

của gang crôm cao nhằm thay đổi tổ chức, sự phân bố, giảm kích thước hạt pha nền, pha cácbit M7C3, kích thước vùng cùng tinh Xác định hàm lượng hợp lý của các nguyên tố đó với mục đích tăng các chỉ tiêu cơ tính, tăng tuổi thọ làm việc cho gang crôm cao

Ý nghĩa khoa học của đề tài luận án:

-Xác định vai trò của Ti và đất hiếm trên phương diện làm tâm mầm

dị thể cho hợp kim:

+ Ti kết hợp với cacbon tạo TiC tương đối mạnh trong gang lỏng TiC là pha cácbit kết tinh đầu tiên, trước cácbit crôm, cácbit sắt Vì thế TiC có thể làm tâm mầm cho các pha cácbit M7C3

+ Các nguyên tố đất hiếm có điểm chảy thấp, có ái lực mạnh với oxi, lưu huỳnh, vì thế trong gang lỏng chúng có tác dụng làm sạch oxy và lưu huỳnh, tạo ra các oxyt đất hiếm Các oxyt đất hiếm có nhiệt độ nóng chảy cao, có thể là tâm dị thể cho các pha cácbit M7C3

và pha austenit sơ cấp Nhờ đó tổ chức gang crôm khi có thêm đất hiếm trở nên nhỏ mịn đi rất nhiều

- Phân tích quá trình phá hủy do bong tróc và mòn của gang 13% crôm, xác định các yếu tố ảnh hưởng và từ đó xác định được biện pháp giảm thiểu sự phá hủy và ngăn chặn quá trình đó

- Luận án đã xác định được sự có mặt và phân bố của một số pha và phân tích ảnh hưởng của chúng đến cơ tính gang

-Xác định: hàm lượng Ti, đất hiếm có thể đưa lại các chỉ tiêu cơ tính cao nhất của gang crôm cao mà không làm ảnh hưởng nhiều đến giá thành sản phẩm

Phương pháp nghiên cứu:

- Tập hợp tài liệu về gang hợp kim trong và ngoài nước

- Sử dụng các thiết bị công nghệ: Lò nấu trung tần, kỹ thuật biến tính

- Sử dụng các phương pháp xác định khả năng chống mài mòn, va đập để xác định ảnh hưởng của Ti và đất hiếm đến cơ tính hợp kim

- Sử dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại: EDX, SEM, MAPPING, Rơnghen để phân tích tổ chức

Những điểm mới của luận án:

1 Xác định khuyết tật đúc hình thành trong các tấm cácbit M7C3thô chính là một trong những mầm mống nứt gây phá hủy vật liệu

2 Ứng suất tại các tập trung biên cácbit/nền gây bong tróc cacbít

thậm chí gây biến dạng nền, pha nền có độ bền thấp làm giảm khả năng chống mòn

3 Giải thích được mối liên quan giữa hình thành cùng tinh và sự hình thành austenit sơ cấp trong gang crôm 13%

4 Giải thích vai trò của TiC và oxit đất hiếm đến sự hình thành và phân bố khối cùng tinh

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GANG TRẮNG CRÔM

1 1 Lịch sử phát triển của hệ vật liệu chịu mòn gang trắng crôm

Gang trắng hợp kim Crôm được phát hiện đầu tiên ở Châu Âu vào những năm 1970

1 2 Tổ chức đúc của gang trắng crôm

1.2.1 Giản đồ pha hệ Fe-Cr-C

Trong gang trắng, Crôm là một nguyên tố tạo cácbit mạnh, tỷ lệ

giữa Crôm với cacbon (Cr/C) và hàm lượng cácbon quyết định sự hình thành loại cácbit dẫn đến quyết định cơ tính của gang Để đảm bảo gang có cơ tính tổng hợp cao, chọn gang có thành phần sao cho

tỷ lệ Cr/C nằm trong khoảng 3,5-10,2 [74]

1.2.2 Các loại cácbit trong gang trắng Crôm

1.2.2.1 Phân loại

- Cácbit MC: Cácbit có cấu trúc đơn giản xếp chặt

- Cácbit M2C: Cácbit M2C có cấu trúc lục giác xếp chặt

- Cácbit M 3 C: Các cácbit dạng xen kẽ cùng với cấu trúc hệ đa lục

giác xếp chặt

Hình 1.2: Mặt lỏng của giản đồ pha Fe-Cr-C của Jackson [74]

- Cacbit M 7 C 3 : Cácbit có cấu trúc lục giác xếp chặt và cấu trúc khối

trực thoi Là cácbit có độ cứng cao, phân bố tương đối rời rạc

- Loại cácbit M 23 C 6 : Ô mạng tinh thể là khối gồm nhiều hình lập

phương xếp chặt

1.2.2.2 Tính chất cácbit trong hệ gang trắng crôm

Cácbit có độ cứng cao, có modul đàn hồi cao, có nhiệt độ nóng chảy cao và có tính giòn Cácbit mang đặc tính của kim loại, có độ dẫn nhiệt cao Trong số các cácbit, loại cácbit MC có độ cứng cao nhất, tiếp theo là M7C3, M3C có độ cứng thấp nhất

1.2.2.3 Sự kết tinh của cácbit M 7 C 3

Khi thành phần crôm tăng dần đến > 10%Cr, cácbit tạo thành sẽ thay đổi từ M3C sang M7C3 Khi M7C3 có cấu trúc tinh thể là lục giác thì hình thái thu được là hình que, nếu cấu trúc tinh thể của M7C3 là khối trực thoi hay khối bát diện thì hình thái thu được sẽ là dạng tấm

1.2.3 Austenit trong gang trắng Crôm

1.2.3.1 Hình thái Austenit

Nhánh cây austenit trong gang trắng được chia thành hai loại:

+ Loại 1: nhánh cây dạng cột, dài Loại cấu trúc này có định hướng

rõ ràng, sắp xếp song song Nhánh cây tạo ra hạt austenit thô, to + Loại 2: Nhánh cây đều trục: Đây là loại nhánh cây được sắp xếp một cách ngẫu nhiên, không định hướng, tạo ra những hạt austenite nhỏ mịn, phân tán một cách ngẫu nhiên

1.2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thái của austenite sơ cấp

Sự tạo thành nhánh cây liên quan đến quá trình tạo mầm trong gang lỏng

1.2.3.3 Ảnh hưởng của hình thái Austenit sơ cấp đến các khuyết tật của gang trắng:

Khi sự kết tinh chủ yếu do ngoại sinh, cấu trúc nhánh cây thô, thiên về dạng cột, có định hướng sẽ dẫn đến tạo ra kẽ nứt co ngót dọc theo đường biên hạt Ngược lại, kích thước hạt mịn làm giảm

đáng kể khả năng tạo thành kẽ nứt co ngót

1.3 Sự đông đặc và kết tinh cùng tinh của gang trắng crôm cao 1.3.1 Nhiệt động học và động học của sự kết tinh của cùng tinh trong gang trắng

Gang nóng chảy dù kết tinh theo hệ giả ổn định như cácbit + austenit hay kết tinh theo hệ ổn định như graphit + austenit cùng tinh đều phụ thuộc vào sự tạo ra tâm mầm và tốc độ phát triển của hai pha cácbon cao (Cácbit và graphit), và đều phụ thuộc vào điều kiện nhiệt động học và động học của quá trình.

1.3.2 Phân tích sự đông đặc của hệ hợp kim Fe-Cr-C

Giản đồ pha hệ Fe-Cr-C là công cụ để phân tích quá trình đông đặc của hệ gang trắng crôm cao

1.3.3 Sự tiết ra cácbit cùng tinh

Tổ chức trước cùng tinh của gang trắng crôm cao gồm nhánh cây austenit và cùng tinh austenit-cacbit Càng xa đường cùng tinh, càng

có nhiều austenit sơ cấp và càng ít tổ chức cùng tinh nằm giữa các nhánh cây austenit Tổ chức cùng tinh của gang trắng crôm cao gồm cùng tinh (M7C3 + austenit), trong đó hình ảnh hai chiều của cácbit

có dạng một bông hoa hồng

3.4 Sự tạo thành khối cùng tinh

Trong gang crôm cao, khi làm nguội, từ trạng thái lỏng, các pha sơ cấp (ausnenit hoặc cácbit) được tiết ra Phản ứng cùng tinh được cân

bằng bởi hệ ba cấu tử như sau: L←→ γ-F e + M7C3

Sản phẩm của phản ứng là các hạt cùng tinh bao gồm austenit cùng

tinh (γ-Fe) và cácbit cùng tinh, tạo thành khối cùng tinh

Trong gang trắng trước cùng tinh, pha đầu tiên tiết ra là austenit Các khối cùng tinh trong được tiết ra trong khoảng trống của các nhánh cây austenit Pha M7C3 được tạo ra trong khoảng không giữa các nhánh cây austenit, tại các vị trí giàu C và Cr

Cấu trúc một khối cùng tinh của gang trắng crôm trước cùng tinh được biểu thị trong hình 1.25 [76]

Hình 1.25: Cấu trúc một khối cùng

tinh của GTCr trước cùng tinh

[[75Error! Reference source not

found

Kích thước của khối cùng tinh phản ảnh trực tiếp độ mịn của cácbit cùng tinh và ảnh hưởng đến kích thước hạt trong ranh giới của khối cùng tinh (xem hình 1.26) Các thông số chính để miêu tả khối cùng tinh bao gồm: kính thước của khối cùng tinh (A-A), khoảng trống của các khu vực ranh giới nơi các khối cùng tinh tồn tại (B-B)

và khoảng cách giữa các vùng cácbit chiếm chỗ trong trung tâm của khối (C-C)

1.3.5 Sự biến đổi tổ chức cùng tinh của gang trắng crôm

Để tăng độ dai và tuổi thọ của gang trắng crôm người ta dùng các biện pháp kiểm soát quá trình đông đặc và biến đổi cấu trúc cùng tinh Các phương pháp để cải thiện tổ chức cùng tinh cụ thể bao gồm:

- Làm mịn khối cùng tinh

- Làm rời rạc các cácbit cùng tinh

- Thay đổi hình thái cácbit (từ tấm sang hình sợi hoặc hình cầu) Các biện pháp cải thiện cấu trúc cácbit của gang trắng như sau:

- Điều chỉnh thành phần hóa học

- Tăng tốc độ nguội

- Tạo mầm kết tinh: Việc tạo nhiều tâm mầm kết tinh trong gang

trắng làm nhỏ mịn cácbit và austenit sơ cấp và làm cho khoảng cách giữa nhánh cây nhỏ đi Các nguyên tố tạo tâm mầm thường sử dụng cho gang trắng là V, Ti, RE và Al

- Sự biến tính: Biến tính là quá trình xử lý bằng cách đưa thêm một

lượng nhỏ các chất thích hợp vào gang lỏng để biến đổi hình thái cácbit

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tổ chức và tính chất của GTCr 1.4.1 Ảnh hưởng của sự phân bố các nguyên tố trong GTCr

- Crôm: Trong gang crôm cao, Cr tồn tại chủ yếu trong cácbit, một

phần hòa tan trong austenite và một lượng rất nhỏ có trong các pha khác

- Vanadi: Vanadi được đưa vào nhằm tạo ra các hạt cácbit VC nhỏ

mịn và làm tâm mầm cho pha M7C3 làm cho các pha cùng tinh nhỏ mịn

- Titan: Titan được đưa vào tạo ra TiC có tác dụng làm nhỏ mịn cấu trúc, tăng độ bền cho gang crôm

1.4.2 Ảnh hưởng của quá trình chế tạo

Gang crôm có thể được nấu trong lò điện cảm ứng tường axit, lò

hồ quang Trong mẻ liệu có thể dùng hồi liệu để ổn định cấu trúc của gang Quá trình nấu cần tăng cường khuấy trộn để hòa tan crôm đồng đều

1.4.3 Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện gang crôm

1.4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến tổ chức pha nền

Quá trình xử lý nhiệt hợp kim chủ yếu là làm thay đổi pha nền Trong quá trình nung nóng và làm nguội gang crôm cao, austenit trong tổ chức sau đúc chuyển biến thành mactenxit Tổ chức nhận được sau nhiệt luyện là mactenxit cùng với cacbít phân tán, có độ cứng cao

1.4.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến hình thái cácbit:

Gang trắng với thành phần crôm thấp hơn 30% thì hình thái cácbit không có sự thay đổi về dạng chỉ có thể thay đổi về kích thước cácbit Gang có thành phần crôm >30% có sự chuyển biến từ cácbit

M7C3 sang M23C6 trong quá trình nhiệt luyện

1.4.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến độ cứng của hợp kim

Làm nguội với tốc độ đủ lớn sẽ có chuyển biến không cân bằng thành mactenxit Mactenxit làm tăng độ cứng cho gang crôm

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính của gang trắng crôm

Để đảm bảo cơ tính tốt cho gang crôm, điều kiện đầu tiên và có thể

là quan trọng nhất là:

1 Đảm bảo gang crôm là gang trước cùng tinh hoặc cùng tinh

2 Đảm bảo sự có mặt M7C3 trong gang cùng tinh và trước cùng tinh bởi cácbit M7C3 có độ cứng và độ bền cao

3 Giảm kích thước hạt, tạo tâm mầm cho austenit sơ cấp nhỏ mịn và đảm bảo cácbit phân bố đều trong nền kim loại

1.5.1 Ảnh hưởng của hình thái, sự phân bố, kích thước hạt cácbit đến quá trình mòn trong điều kiện trượt có tải trọng của GTCr

Cacbít trong nền làm thay đổi sự phân bố ứng suất, tăng khả năng

chống biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi do vậy cacbít làm giảm khả năng tạo rãnh xước Các loại cacbít có độ bền nén thấp, không thể chống lại biến dạng gây ra do ứng suất nén và ứng suất cắt

1.5.2 Ảnh hưởng của tổ chức pha nền tới sự hình thành vết nứt

của GTCr khi chịu tác động mài mòn và va đập đồng thời

Tổ chức nền có ảnh hưởng đặc biệt đến các quá trình mòn của

gang crôm Pha nền trong hợp kim này có nhiệm vụ giữ chặt các hạt

cácbit làm cho các hạt cácbit không bị bong tróc trong quá trình chịu tác động mài mòn, va đập Tổ chức tốt nhất của pha nền mactenxit+cácbit nhỏ mịn và một lượng nhỏ austenit dư

1.6 Quá trình hợp kim hóa bằng Titan đến GTCr

Khi được đưa vào gang crôm, Ti một phần tan trong austenit và một kết hợp với cacbon tạo TiC theo một phản ứng rất mạnh TiC là cácbit kết tinh đầu tiên, trước khi cácbit crôm, các cácbit sắt kết tinh TiC làm tâm mầm cho các pha cácbit M7C3

1.7 Biến tính GTCr cao bằng đất hiếm

Các kim loại có trong đất hiếm có nhiệt độ nóng chảy thấp,bán kính nguyên tử lớn, rc = 0,182nm, có độ quá nguội rất lớn trong quá trình đông đặc Các nguyên tố đất hiếm RE cũng có thể được sử dụng như một chất khử oxy và khử lưu huỳnh do chúng dễ tạo các oxit RE và sulfide RE Các oxyt RE có thể tác dụng làm tâm mầm cho pha austenit và cácbit M7C3

Các nguyên tố đất hiếm là những nguyên tố hoạt động bề mặt rất mạnh, độ hòa tan vào gang lỏng thấp nên khi các tinh thể cácbit

M7C3 kết tinh, các nguyên tố đất hiếm hấp phụ ngay trên các bề mặt tinh thể cácbit M7C3 ngăn cản sự phát triển của tinh thể cácbit M7C3đặc biệt theo hướng [0001]

CHƯƠNG 2: CHẾ TẠO MẪU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU GANG TRẮNG CRÔM 13%

2.1 Chế tạo mẫu nghiên cứu

Tất cả các mẫu hợp kim được nấu trong lò điện cảm ứng trung tần

cùng với các chế độ chọn trước Nấu chảy các nguyên liệu theo thành phần phối liệu đến khoảng nhiệt độ 15000C ÷ 15500C thì chuẩn

- Các kợp kim nhóm 2: các mẫu nhóm 2 được biến tính bằng RE với thành phần đất hiếm trong khoảng 0,1 đến 0,8%, các mẫu nhóm 2 được ký hiệu từ No.5 đến No.8

- Các hợp kim nhóm 3: Các mẫu được đưa thêm titan và RE( Ti từ 0,23 đến 0,66% và RE từ 0,2 đến 0,6%), các mẫu được ký hiệu từ No.9 đến No.11.

2.2 Nhiệt luyện các mẫu nghiên cứu

Các mẫu đều nhiệt luyện cùng một chế độ: Tôi ở 10500C, ram ở

ra từ mẫu.

2.3.4 Xác định độ cứng

2.3.4.1 Xác định độ cứng thô đại Rockwell

Độ cứng thô đại của mẫu được xác định theo phương pháp

Rockwell (HRC) trên máy ATKF 1000 của hãng Mitutoyo

2.3.4.2 Xác định độ cứng tế vi

Phương pháp xác định độ cứng tế vi theo nguyên lý vicke với tải trọng nhỏ (từ vài gam cho đến vài trăm gam) với mũi đâm

làm bằng kim cương

2.3.5 Mức độ cùng tinh các mẫu nghiên cứu

Gang trắng crôm có thể tồn tại ở dạng gang trước cùng tinh, cùng tinh và sau cùng tinh tùy thuộc vào mức độ cùng tinh

Mức độ cùng tinh = CE/4,3

2.3.6 Nghiên cứu tổ chức

Cấu trúc tế vi được quan sát và chụp trên kính hiển vi quang học (HVQH) Leica 4000 có độ phóng đại tối đa là 1000 lần với phần mềm phân tích IPwin32 và trên kính hiển vi điện tử quét SEM (Scanning Electron Microscope)

Thành phần pha của hợp kim nghiên cứu được xác định bằng

phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray) trên máy X’Pert Pro – Philip

2.3.7 Nghiên cứu, đánh giá quá trình mài mòn

Độ mài mòn được xác định qua sự hao hụt khối lượng của các mẫu hình trụ có đường kính là 4mm, mài mòn trên giấy ráp cỡ hạt 240µm trên quãng đường 2000m, tốc độ quay 300 vòng/phút theo với các tải trọng khác nhau 12N, 20N

2.3.8 Nghiên cứu quá trình phá hủy mẫu do va đập

Các mẫu đo độ dai va đập được chế tạo theo tiêu chuẩn ASTM với khía chữ V trên máy CHAPPY

2.3.9 Xác định tổng hàm lượng cácbit cùng tinh

Tổng hàm lượng cácbit cùng tinh được phân tích trên phần mềm image Pro-Plus

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ PHÁ HỦY CỦA GTCr TRONG MÔI TRƯỜNG MÀI MÒN VÀ VA ĐẬP CAO

3.1 Đặc điểm, tính chất của hệ gang crôm 13%

Là gang trước cùng tinh nên khi kết tinh, austenit nhánh cây tiết ra đầu tiên, sau đó là cùng tinh austenit và M7C3; Các vùng cùng tinh này nằm giữa các nhánh cây và tạo nên khối cùng tinh Nằm giữa các khối cùng tinh là các cácbit mịn, càng xa tâm khối thì cácbit trở nên thô hơn Bên ngoài các khối cùng tinh là các cácbit M7C3 thô có dạng sợi dài

3.2 Cơ chế mòn của GTCr 13% trong môi trường trượt

Hình 3.3 là hình ảnh hiển vi điện tử chụp bề mặt mòn có tải trọng của mẫu 11 trước và sau nhiệt luyện Trong hình 3.3(a) các vết xước sâu, rộng, độ phá hủy bề bề mặt mẫu lớn còn ở hình 3.3(b) ứng với

bề mặt mẫu sau nhiệt luyện tương ứng, các vết xước nông và nhạt hơn Mức độ phá hủy bề mặt mẫu giảm đi rất nhiều so với mẫu trước nhiệt luyện Như vậy chứng tỏ rằng ở trạng thái đúc nền là austenit

có độ bền thấp, trong quá trình mài mòn có tải trọng lặp lại nhiều