đề cương ôn thi vật liệu

Au, Cu, Ni,… Đặc điểm của mạng tinh thể A3 LGXC Ô cơ bản là một hình lăng trụ lục giác đều, các nguyên tử nằm ở 12 góc của khối, tâm 2 đáy và tâm 3 khốilăng trụ tam cách nhau một.các ngu

-Fe - Fe -Fe

Câu 1:tinh thể là gì? Đặc điểm kiểu mạng tinh thể A1, A2, A3 cho ví dụ kim loại nào có?(3đ)

Trả lời:

- Tinh thể là trạng thái mà các phân tử sắp xếp với nhau theo một trật tự nhất định

Mạng tinh thể là một mô hình hình học mô tả quy luật phân bố các nguyên tử trong tinh thể, trong

đó mỗi hạt (nguyên tử, nhóm nguyên tử, ion hoặc phân tử) được coi là một chất điểm và được nối liền vớinhau bằng hệ thống đường thẳng song song trên ba phương không gian

- Đặc điểm kiểu mạng tinh thể A2(LPTT):

Là hình lập phương, có ô cơ bản là một hình lập phương, các nguyên tử chiếm chỗ ở tám góc và

ở tâm hình lập phương Các nguyên chỉ tiếp xúc nhau theo phương sít chặt <111>

Số sắp xếp: 8 (Số sắp xếp tức là số các nguyên tử cách đều gần nhất một nguyên tử bất kỳ)Thông số mạng là a

Số nguyên tử trong ô cơ bản: n =2, n=8.(1/8) + 1 = 2 (Mức độ dày đặc tức là khả năng sắp xếpđược nhiều nguyên tử trong mạng)

Để đặc trưng định lượng cho sự sắp xếp sít chặt các nguyên tử trong ô mạng người ta thường dùng

mật độ nguyên tử khối MV cho toàn khối và mật độ nguyên tử mặt MS cho một mặt được xét Mật độ MV

được xác định bằng cách lấy thể tích mà số các nguyên tử trong một ô cơ bản NV chiếm chỗ chia cho thể

tích V của toàn ô:

MV = O CB

3 V

CB O

t ng V

V

r 3

4 N V

V



(1.2)Bằng suy diễn tương tự có mật độ nguyên tử mặt MS:

MS = NS..r2/S , (1.3)

trong đó r là bán kính nguyên tử, NS là số nguyên tử có trên diện tích S Cách tính NS tương tự như khi

tính NV, phải xét một nguyên tử chung cho các mặt liền kề

Ví dụ: Mo, Nb, W, V, ta,…

- Đặc điểm mạng tinh thể A1(LPDT):

Ô cơ bản là một hình lập phương, các nguyên tử chiếm chỗ ở 8 góc và ở tâm của mặt bên và mặt đáy.cácnguyên tử tiếp xúc nhau theo phương sít chặt <110>

Số sắp xếp: 12

Mật độ khối Mv=74% ,Mv= O CB

3 V CB

O

t ng V

V

r3

4.NV

V



Thông số mạng là a

Số nguyên tử trong ô cơ bản: Nv=4

Ví dụ: Al Au, Cu, Ni,…

Đặc điểm của mạng tinh thể A3 (LGXC)

Ô cơ bản là một hình lăng trụ lục giác đều, các nguyên tử nằm ở 12 góc của khối, tâm 2 đáy và tâm 3 khốilăng trụ tam cách nhau một.các nguyên tử tiếp xúc nhau theo phương sít chặt trên mặt đáy <0001>

Mật độ khối: Mv=74%

Thông số mạng: cạnh đáy là a, chiều cao là c

Số nguyên tử trong ô cơ bản: Nv=6

Ví dụ: Mg, Zn, Cd…

+ Để đặc trưng định lượng cho sự sắp xếp sít chặt các nguyên tử trong ô mạng người ta thường

dùng mật độ nguyên tử khốiMV cho toàn khối và mật độ nguyên tử mặtMS cho một mặt được xét

- Dưới 9110C sắt có kiểu mạng K8, gọi là -Fe

- Từ 911-1392 0C sắt có kiểu mạng K12, gọi là -Fe

-Từ 1392-1539 C sắt có kiểu mạng K8, gọi là -Fe.

Khi chuyển từ dạng thù hình này sang dạng thù hình khác nhiều tính chất như mật độ, độ hòa tan, tínhchất vật lý, hóa học… của vật liệu thay đổi

Bổ sung1: Trình bày khái niệm đơn tinh thể, đa tinh thể Khuyết tật mạng là gì? trình bày mô hình khuyết tật điểm và khuyết tật mặt trong tinh thể.

Trả lời:

đơn tinh thể: một vật có kiểu mạng tinh thể thống nhất, phương mạng hầu như đồng nhất ở mọi nơi

Đa tinh thể: là tập hợp nhiều hạt đơn tinh thể, trong đó định hướng của các hạt khác nhau và giữa các hạt liênkết nhau thông qua biên giới hạt, ở đó trật tự xếp sắp nguyên tử bị xáo trộn cản trở lệch chuyển động

Khuyết tật mạng: là sự tồn tại những xáo trộn cục bộ, ở đó các nguyên tử có thể vi phạm các quy tắc sắpxếp chung, không nằm đúng vị trí cân bằng của mình trong cấu trúc tinh thể

Mô hình khuyết tật điểm và khuyết tật mặt

Khuyết tật điểm: là dạng khuyết tật có có kích thước nhỏ, cỡ vài thông số mạng theo cả ba chiều khônggian có 3 khả năng tạo thành dạng khuyết tật này Một: một nguyên tử rời bỏ nút mạng của mình, để lại

đó một chỗ trống sẽ được gọi là nút trống Hai: một nguyên tử xen vào khoảng không giữa các nguyên tửkhác trong mạng được gọi là nguyên tử xen kẽ Ba: một nguyên tử tạp chất chiếm mất nút mạng của kimloại nền.cả ba trường hợp đều tạo ra một ứng suất đàn hội dạng cầu bao quanh

Khuyết tật mặt: là dạng khuyết tật có kích thước lớn theo 2 chiều đo và bé theo chiều đo thứ ba.có một sốkhuyết tật mạng sau: biên giới hạt, biên giới siêu hạt và mặt ngoài tinh thể

+ Biên giới hạt: biên giới hạt trong đa tinh thể là một lớp mỏng trong đó các nguyên tử sắp xếp tương đối

“hỗn loạn” để chuyển phương sắp xếp từ hạt này sang hạt khác Sự sắp xếp như thế tạo thành một khuyếttật mặt đây là nơi dễ hấp thụ tạp chất, dễ hình thành mầm pha mới, dễ bị ăn mòn trong các môi trườnghóa chất

+ biên giới siêu hạt: là sự không đồng nhất của phương mạng tinh thể, một mạng tinh thể có thể gồmnhiều phần có phương mạng lệch nhau một góc nhỏ Nó có thể coi như một dãy lệch mạng sắp xếp thànhhàng

+ Mặt ngoài tinh thể: mặt ngoài tinh thể là mặt tiếp giáp giữa tinh thể và môi trường Các nguyên tử nằmtrên mặt phía ngoài tinh thể chịu lực hút của các nguyên tử nằm bên trong là chủ yếu, thiếu mất một sốliên kết này làm cho các nguyên tử ở mặt ngoài nằm lệch khỏi vị trí của nó.nó có vai trò đến quá trình liênquan tới hiện tượng hấp thụ

câu 3 Lệch là gì, dung mô hình hình học để mô tả đại lượng đặc trưng cho số lượng lệch trong mạnh tinh thể Nêu quan hệ giữa mật độ lệch và độ bền của kl

- Lệch là dạng khuyết tật đường, tức là có kích thước lớn theo một chiều đo nhưng theo hai chiều

đo kia thì có kích thước nhỏ, Là dạng ổn định của khuyết tật đường.có ba dạng lệch cơ bản: lệch biên, lệch xoắn,lệch hỗn hợp

- Mô hình

- Đại lượng đặc trưng cho lượng lệch trong mạng tinh thể là năng lượng tăng thêm khi mạng tinh thể chứa lệch được gọi là vector buger

- Mối quan hệ gữi mật độ lệch và độ bền của kim loại là

+) Nếu mật độ lệch thấp, khuyết tật của mạng tinh thể cũng thấp, do vậy khi biến dạng dẻo cầnứng suất trượt lớn mới có xảy ra biến dạng, do vậy độ bền kim loại cao

+) Nếu mật độ lệch cao, thỡ tuy cú xảy ra trượt nhưng mỗi lệch cú trường ứng suất riờng,nờnlệch này sẽ cản trở cỏc lệch khỏc, do vậy độ bền cũng

cao

Cõu 4 Kết tinh là gỡ Phõn biệt nhiệt độ kết tinh lý thuyết và nhiệt độ kết tinh thực tế, nờu khỏi niệm

độ quỏ nguội, đường nguội, trong thực tế sản suất kết tinh xẩy ra trong loại hỡnh cụng nghệ nào?

- Kết tinh : là sự hình thành mạng tinh thể từ trạng thái lỏng Trong điều kiện nguội thông thờng củasản xuất đúc kim loại hoặc hợp kim lỏng khi rót vào khuôn sẽ xảy ra qúa trình kết tinh

- Phõn biệt nhiệt độ kết tinh lý thuyết và nhiệt độ kết tinh thực tế

Nhiệt độ lý thuyết (To) là nhiệt độ tại đú năng lượng tự do của pha lỏng và pha rắn bằng nhau

Nhiệt độ thực tế(Tn) chỉ xảy ra ở nhiệt độ Tn<To ứng với độ chờnh năng lượng ∆G

- Độ quỏ nguụi : là hiệu số giữa nhiệt độ kết tinh lý thuyết T0 và nhiệt độ kết tinh thực tế Tnvà

được ký hiệu là ∆T

∆T= T0− Tn

Độ quỏ nguội tối thiểu khi kết tinh phụ thuộc vào bản chất kim loại, độ sạch, tốc độ làm nguội Tăng tốc độ nguộicủa kim loại lỏng sẽ làm tăng độ quỏ nguội khi kết tinh Với tốc độ nguội lớn, độ quỏ nguội cú thể lờn tới hàng trămđộ.Trong điều kiện sản xuất đỳc T = 10  300C

- Đường nguội : là đường biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ kim loại khi kết tinh theo thời gian

- Trong thực tế kết tinh xẩy ra trong loại hỡnh cụng nghệ: đỳc,

- Thực tế kết tinh chỉ xảy ra ở nhiệt độ Tn thấp hơn T0 ứng với độ chờnh năng lượng G nhất định

Sự sai khỏc giữa nhiệt độ kết tinh lý thuyết và thực tế được gọi là độ quỏ nguội, ký hiệu T

Cõu 5: nờu khỏi niệm kết tinh, kết tinh gồm cỏc quỏ trỡnh cơ bản nào, mụ tả bằng hỡnh vẽ sự hỡnh thành tổ chức cỏc hạt tinh thể khi kết tinh, nờu khỏi niệm mầm và phõn loại mầm tinh thể, viết cụng thức liờn hệ giữa độ hạt và tốc độ tạo mầm, tốc độ lớn lờn của mầm và phương phỏp làm nhỏ hạt tinh thế?

-Kết tinh là sự hình thành mạng tinh thể từ trạng thái lỏng Trong điều kiện nguội thông th ờng củasản xuất đúc kim loại hoặc hợp kim lỏng khi rót vào khuôn sẽ xảy ra qúa trình kết tinh

-Khi kết tinh, trong kim loại lỏng xảy ra hai quá trình cơ bản là quá trình tạo mầm và quá trình phát triểnmầm thành những hạt tinh thể

Cỏc quỏ trỡnh cơ bản của kết tinh

1.3.2.2 Sự tạo mầm ký sinh

Trong kim loại lỏng thực tế thường cũn lẫn những phần tử rắn lơ lửng, vớ dụ oxyt, cỏc nitrit hay hợp chấtkhỏc, nguyờn tử kim loại từ pha lỏng cú thể trực tiếp bỏm lờn bề mặt cỏc pha rắn này (kể cả thành khuụn đỳc) đểhỡnh thành mầm kết tinh Sự tạo mầm trờn bề mặt pha rắn sẵn cú trong kim loại lỏng được gọi là sự tạo mầm kýsinh Sự tạo mầm ký sinh xảy ra sẽ dễ dàng hơn, yờu cầu độ quỏ nguội T nhỏ hơn và cụng sinh mầm cũng nhỏhơn

1.3.3 Sự lớn lờn của mầm

Những mầm tinh thể cú kớch thước bằng hay lớn hơn kớch thước tới hạn sẽ lớn lờn một cỏch tựnhiờn vỡ nú làm giảm năng lượng tự do của hệ thống Sự lớn lờn này thực hiện bằng cỏch cỏc nguyờn tửhay nhúm nguyờn tử gắn lờn bề mặt của mầm theo trật tự nhất định Cơ chế lớn lờn của mầm phổ biếnhay gập nhất được mụ tả như sau:

Mầm ban đầu phỏt triển khụng đều theo cỏc hướng, những phần được phỏt triển nhanh hỡnh thành cỏcnhỏnh dài và được gọi là cỏc trục bậc nhất Theo mức độ tăng trưởng, đến lỳc nào đú từ trục bậc nhất sẽxuất hiện cỏc trục bậc hai và lớn lờn; cứ như thế cỏc trục bậc hai lại kết tinh ra cỏc trục bậc ba (hỡnh 1.25) Cỏc nhỏnh cõy tiếp tục lớn lờn cho đến khi tiếp xỳc với nhau Tại cỏc mặt tiếp xỳc sựphỏt triển dừng lại, những phần khỏc cũn tự do tiếp tục lớn lờn Cho nờn chỉ cần kim loại lỏng cũnlại đủ cung cấp cho sự điền đầy phần khụng gian trống giữa cỏc trục nhỏnh cõy thỡ khi kết tinh

xong ta vẫn thu được cỏc hạt tinh thể điền đầy với hỡnh dạng khụng đều đặn Mặt cắt của chỳngnhỡn dưới kớnh hiển vi cú hỡnh đa cạnh

- Mầm kết tinh là những phần tử kim loại rắn rất nhỏ được hỡnh thành từ pha lỏng và chỳng cú thể tiếp

tục lớn lờn thành hạt tinh thể Mầm tinh thể cú thể được sinh ra ngay trong pha lỏng từ vị trớ bất kỳ đượcgọi là mầm tự sinh (mầm đồng pha) Mầm cũng cú thể xuất hiện ngay trờn bề mặt của những phần tử rắntrong kim loại lỏng được gọi là mầm ký sinh (mầm khỏc pha)

-Mầmtựsinh đợc sinh ra ngay trong pha

Nếu giả thiết mầm tinh thể tự sinh cú dạng cầu, người ta đó tớnh được biến thiờn năng lượng Gts đểhỡnh thành mầm tự sinh cú bỏn kớnh r là :

Trong đúLnc là nhiệt kết tinhT - độ quỏ nguội , - sức căng bề mặt- sức căng bề mặt

Đường cong G phụ thuộc vào bỏn kớnh mầm tinh thể r được biểu diễn trờn hỡnh 1.24 Giỏ trị bỏn kớnh của mầmtại đú nếu mầm tiếp tục phỏt triển sẽ kốm theo năng lượng G hệ giảm, gọi là bỏn kớnh tới hạn (rth)

-Mầm tới hạn là mầm cú kớch thước bằng hoặc lớn hơn kớch thước tới hạn(r>rth)

Mầm cú sẵn là mầm xuất hiện trờn cỏc bề mặt của những phần tử rắn kim loại

-Vai trũ của mầm ký sinh: làm cho hạt nhỏ mà khụng cần phải tăng độ quỏ nguội lớn

yếu tố ảnh hưởng đến kớch thước hạt khi kết tinh-Tốc độ tạo mầm n và tốc độ lớn lên của mầm v là

hai đại lợng cơ bản ảnh hởng tới độ hạt Nếu tốc độ tạo mầm lớn, tức trong một đơn vị thể tích, trong một

đơn vị thời gian xuất hiện rất nhiều mầm thì sẽ làm cho phạm vi không gian lớn lên của mỗi mầm sẽ nhỏ

và hạt có kích thớc nhỏ

-Nếu gọi d là kích thớc hạt tinh thể, quan hệ giữa d với n và v có dạng sau:

d = k √ n v ,

trong đó k - hệ số xác định bằng thực nghiệm

cõu 6:Cấu tạo tổ chức thỏi, cỏc giải phỏp chớnh để tạo ra hạt tinh thể nhỏ khi đỳc.

C u t o tinh th c a th i đỳc ấu tạo tinh thể của thỏi đỳc ạo tinh thể của thỏi đỳc ể của thỏi đỳc ủa thỏi đỳc ỏi đỳc

a) L p v b m t th i đỳc ớp vỏ bề mặt thỏi đỳc ỏ bề mặt thỏi đỳc ề mặt thỏi đỳc ặt thỏi đỳc ỏ bề mặt thỏi đỳc

L p này đư c c u t o b i r t nhi u h t tinh th kớch thều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ư c nh đ ng tr c (t c kớch thỏ đẳng trục (tức kớch thước ẳng trục (tức kớch thước ục (tức kớch thước ức kớch thước ư c

c a m i h t trờn cỏc phư ng g n nh nhau) L p v đư ỏ đẳng trục (tức kớch thước ư c hỡnh thành là do m t l p m ng kim lo iột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thước

l ng b ngu i đ t ng t do ti p xỳc v i b m t khuụn ban đ u đang tr ng thỏi ngu i L p m ngỏ đẳng trục (tức kớch thước ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loại ều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ặt khuụn ban đầu đang ở trạng thỏi nguội Lớp mỏng ột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thướckim lo i này đ t đ quỏ ngu i r t l n nờn h t nh ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thước

b) L p tinh th hỡnh tr ớp vỏ bề mặt thỏi đỳc ể hỡnh trụ ụ

L p tinh th hỡnh tr hỡnh thành vựng trung gian gi a b m t và trung tõm th i đỳc Cỏcể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ục (tức kớch thước ữa bề mặt và trung tõm thỏi đỳc Cỏc ều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ặt khuụn ban đầu đang ở trạng thỏi nguội Lớp mỏng ỏ đẳng trục (tức kớch thướctinh th đõy cú đ c đi m là phỏt tri n dài theo hể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ặt khuụn ban đầu đang ở trạng thỏi nguội Lớp mỏng ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ư ng vuụng gúc v i b m t và hều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ặt khuụn ban đầu đang ở trạng thỏi nguội Lớp mỏng ư ng vào tõm,chỳng t o nờn nh ng bú h t dài song song k bờn nhau cựng hữa bề mặt và trung tõm thỏi đỳc Cỏc ều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ư ng tõm Chớnh vỡ v y l p tinh thậy lớp tinh thể ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thướcnày đư c g i là l p tinh th hỡnh tr ọi là lớp tinh thể hỡnh trụ ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ục (tức kớch thước

Nguyờn nhõn hỡnh thành l p tinh th hỡnh tr là do đ n th i đi m k t tinh l p trung gian, vể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ục (tức kớch thước ời điểm kết tinh lớp trung gian, vỏ ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ỏ đẳng trục (tức kớch thướckhuụn b đ t núng c ng thờm bờn trong cú l p lút là l p kim lo i núng đ v a k t tinh làm choột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thước ừa kết tinh làm cho

kh năng làm ngu i đ i v i kim lo i l ng ch m h n l i, đ quỏ nhi t c a kim lo i l ng lỳc nàyột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thước ậy lớp tinh thể ẳng trục (tức kớch thước ột lớp mỏng kim loại ệt của kim loại lỏng lỳc này ỏ đẳng trục (tức kớch thước

r t nh , t c đ s n sinh m m m i h u nh khụng đỏng k , s phỏt tri n h t là ch y u và theoỏ đẳng trục (tức kớch thước ột lớp mỏng kim loại ư ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ự phỏt triển hạt là chủ yếu và theo ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước

phư ng to nhi t vuụng gúc v i thành khuụn K t qu là vựng trung gian cú h t tinh th hỡnhệt của kim loại lỏng lỳc này ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước

tr kớch thục (tức kớch thước ư c l n đ nh hư ng vuụng gúc v i thành khuụn

c) Vựng trung tõm th i đỳc ỏ bề mặt thỏi đỳc

T ch c tinh th đ c tr ng vựng trung tõm thức kớch thước ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ặt khuụn ban đầu đang ở trạng thỏi nguội Lớp mỏng ư ười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng bao g m nh ng h t tinh th đ ng tr c kớchồm những hạt tinh thể đẳng trục kớch ữa bề mặt và trung tõm thỏi đỳc Cỏc ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ẳng trục (tức kớch thước ục (tức kớch thước

thư c l n S dĩ nh v y là vỡ đõy là vựng k t tinh sau cựng, đ quỏ ngu i c a kim lo i l ng cũn l i ư ậy lớp tinh thể ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thướctrung tõm thười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng r t nh , ch cú m t s r t ớt m m đỏ đẳng trục (tức kớch thước ột lớp mỏng kim loại ư c sinh ra Nh ng m m tinh th này đữa bề mặt và trung tõm thỏi đỳc Cỏc ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ư c l nlờn v i t c đ nh và h u nh đ u theo cỏcột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thước ư ều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước phương

Phươngphỏplàmnhỏhạt:

(1) Tăng độ quá nguội

Tăng t c đ làm ngu i sẽ làm tăng đ quỏ ngu i đ i v i kim lo i l ng Khi ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loại ỏ đẳng trục (tức kớch thước T tăng, v và n đ uều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thướctăng nh ng do n tăng nhanh h n v nờn t ch c sau k t tinh cú h t càng nh Đ cú t c đ ngu i nhanhư ức kớch thước ỏ đẳng trục (tức kớch thước ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ột lớp mỏng kim loại ột lớp mỏng kim loạikhi đỳc người điểm kết tinh lớp trung gian, vỏi ta s d ng khuụn đỳc b ng kim lo i hay cỏt, làm ngu i liờn t c v khuụn b ng phun! ục (tức kớch thước ằng kim loại hay cỏt, làm nguội liờn tục vỏ khuụn bằng phun ột lớp mỏng kim loại ục (tức kớch thước ỏ đẳng trục (tức kớch thước ằng kim loại hay cỏt, làm nguội liờn tục vỏ khuụn bằng phun

 Loại chất thứ hai là chất hoà tan vào kim loại lỏng mà khụng hỡnh thành cỏc phần tử rắn,song cú tỏc dụng cản trở tốc độ lớn lờn của mầm v hoặc làm thay đổi tớnh dị hướng của tốc

độ lớn lờn

(3) Rung độngkim loại lỏngtrongqúatrìnhkếttinh

Rung động kim loại lỏng trong quỏ trỡnh kết tinh cú thể thực hiện được bằng súng siờu õm hoặcrung cơ học Thực chất của phương phỏp cụng nghệ này là thụng qua rung động nước thộp để bẻgẫy những tinh thể nhỏnh cõy thành nhiều mầm tinh thể mới

Cõu 7: Trỡnh bày khỏi niệm pha, hệ, cấu tử, nguyờn trong hợp kim Khỏi niệm và phõn loại dung dịch rắn, trong hợp kim Fe-C cú pha dung dịch rắn nào?

- Pha là những tổ phần đồng nhất của hợp kim Sự đồng nhất thể hiện trờn cỏc mặt: thành phần, trạng thỏi,tớnh chất Giữa cỏc pha cú bề mặt phõn chia

- Hệ ( hay hệ thống) là một tập hợp cỏc pha ở trạng thỏi cõn bằng trong hợp kim

- Cấu tử (hay cũn gọi là nguyờn) là những chất độc lập cú thành phần khụng biến đổi, chỳng tham gia tạonờn tất cả cỏc pha của hệ Thụng thường cỏc cấu tử của hệ chớnh là cỏc nguyờn tố húa học cấu tạo nờn hợpkim Khi cỏc nguyờn tố tạo nờn hợp chất húa học ổn định, lỳc đú cú thể coi hợp chất húa học này là mộtcấu tử Cần chỳ ý, cỏc cấu tử khụng thể biến đổi lẫn cho nhau, song cú thể chuyển từ pha này sang phakhỏc

- Nguyờn là phần độc lập, nguyờn tử húa học, chất húa học cú cấu tạo lờn pha, cỏc nguyờn tố khụngthể đổi lẫn cho nhau nhưng cú thể chuyển từ pha này sang pha khỏc

- Dung dịch rắn là pha tinh thể trong đú cấu tử được giữ nguyờn kiểu mạng được gọi là dung mụi.Cỏc cấu tử cũn lại được gọi là chất tan (cấu tử dung mụi thường cú hàm lượng nhiều hơn so vớichất tan) Cỏc nguyờn tử của chất tan được phõn bố vào mạng tinh thể của dung mụi

- Cú 2 loại dung dịch rắn là dung dịch rắn thay thế và dung Cú hai dịch rắn xen kẽ

- Dung dịch rắn thay thế: những nguyên tử của nguyên tố hòa tan thay thế những nguyên tử củadung môi Kiểu mạng và số nguyên tử trong một ô cơ bản không thay đổi.

- Dung dịch rắn xen kẽ: Là dung dịch rắn trong đó các nguyên tử chất tan nằm xen vào giữa các lỗhổng trong mạng tinh thể của dung môi, nó làm thay đổi thông số mạng và số nguyên tử trongmột ô cơ bản tăng lên

Pha lỏng: Là trạng thái lỏng của hợp kim Fe – C, trong Fe-C có 2 loại là feris và austenite

Đối với thép cacbon thì có dung dịch rắn là ferit và austenit.

Câu 8 Trình bầy đặc điểm chung về cấu tạo mạng, thành phần và tính chất của pha trung gian? Pha trung gian của thép là pha nào?

Pha trung gian

Trong hợp kim ngoài pha dung dịch rắn, các pha tinh thể còn lại đều có tên chung là pha trung gian Phatrung gian rất đa dạng Chúng có một số đặc điểm chung như sau:

+ Mạng tinh thể của pha trung gian khác hẳn với mạng của các cấu tử thành phần

+Tỷ lệ thành phần giữa các cấu tử biến đổi trong phạm vi hẹp do vậy có thể biểu thị pha trung gianmột cách gần đúng bằng công thức hoá học

+ Về tính chất: pha trung gian thường có nhiệt độ nóng chảy cao, độ cứng và độ giòn cao

Ví dụ: trong hợp kim sắt - cacbon, khi hàm lượng cacbon thấp có thể hình thành các dung dịch rắn xen kẽ

là ferit mạng K8 và austenit mạng K12, nhưng khi hàm lượng cacbon lớn, ngoài pha dung dịch rắn còn cóthể hình thành pha trung gian xêmentit có công thức hoá học là Fe3C có kiểu mạng rất phức tạp

Câu(9+10):Vẽ giản đồ sắt cacbon (dạng đơn giản ), chỉ ra khu vực tồn tại các pha trên giản đồ? nêu đặc điểm các pha cơ bản của hệ hợp kim Fe-C.nêu khái niệm gang và thép, đặc trưng tổ chức và tính chất điển hình của gang thép Phát biểu quy tắc đòn bẩy, tính lượng pha ferit và Xe trong thép 0,8% Trả lời:

0,8

Đặc điểm các pha cơ bản:

Tổ chức một pha

a - Ferit (ký hiệu là F hay )

F là dung dịch rắn xen kẽ của C trong -Fe (ferit nhiệt độ thấp), trong -Fe (ferit nhiệt độ cao) F nhiệt độthấp, có khả năng hòa tan C rất nhỏ và phụ thuộc nhiệt độ- ở 7270C độ hoà tan là 0,02% (điểm P) và ởnhiệt độ thường độ hoà tan là ~0,006%C F là pha mềm, dẻo, có độ bền thấp

b - Austenit (ký hiệu l A hay à A hay )

Austenit là dung dịch rắn xen kẽ của C trong -Fe Do mạng LPDT có nhiều lỗ hổng lớn nên  có khả năng hòatan C khá lớn, lớn nhất là 2,14% (điểm E) ở 11470C và nhỏ nhất là 0,8% (điểm S) ở 7270C.Austenit có chuyển biếnthù hình dạng cùng tích khi làm nguội, bản thân  có độ bền cao hơn , tính dẻo dai rất tốt Đặc biệt khi hòa tancác nguyên tố hợp kim thay thế độ bền càng cao.Tổ chức của austenit có dạng đa cạnh giống như sắt nguyên chất,thường hay xuất hiện vệt song tinh

c - Xêmentit (Xe hoặc Fe 3 C)

Đây là pha xen kẽ với kiểu mạng phức tạp có công thức Fe3C ứng với thành phần 6,67%C Đặc tính của Xe làcứng (~ 800HB) và giòn Đó là một trong các pha cơ bản cùng với ferit () tạo nên các dạng tổ chức cân bằngcủa thép ở nhiệt độ thường Tùy theo nguồn gốc hình thành xêmentit có các hình thái tồn tại khác nhau:

XeI do được kết tinh trực tiếp từ pha lỏng nên có dạng tấm to và dài XeII do được tiết ra từ  nên phân bố baoquanh hạt  theo biên hạt.XeIII do được tiết ra từ  nên phân bố bao quanh hạt  theo biên hạt

Các tổ chức hai pha

a - Peclit (ký hiệu là P hay [ +FeFe 3 C])

P là hỗn hợp giữa ferit () và xêmentit (Fe3C) với hình thái đặc biệt do phản ứng cùng tích của austenitchứa 0,8% C tạo ra.P hình thành trong điều kiện nguội thông thường có cấu trúc dạng tấm Trong điềukiện nhiệt luyện đặc biệt người ta có thể thu được peclit hạt Peclit hạt có nền là ferit, còn xêmentit là cáchạt nhỏ hình dạng gần với hình cầu phân bố trên nền ferit.Cơ tính của peclit phụ thuộc vào kích thước và hìnhdạng của xêmentit trong nó Xêmentit càng nhỏ mịn, peclit có độ bền, độ cứng càng cao Trong peclit, khi Fe3Cchuyển từ dạng tấm sang dạng hạt làm cho peclit mềm, dẻo hơn

gang là hợp kim Fe-C có lượng C lớn hơn 2,14% và kết tinh với sự tạo thành cùng tinh

Đặc trưng tổ chức :gồm hai phần, phần kim loại và phần phi kim Phần kim loại tùy thuộc vào tỉ lệ tồn tại

C ở dạng Fe3C có thể bao gồm các loại kim loại nền sau: ferit, ferit peclit, peclit, peclit xementit.phần phikim là cac bon tự do graphit

Tính chất điển hình:có tính đúc cao, độ bên kéo thấp, tính dẻo dai kém nhưng độ bền nén không kém thép

là mấy, có khả năng giảm chấn, tính chống mài mòn tốt, tính cắt gọt tốt và tương đối rẻ

Thép:

Thép là hợp kim Fe-C có thành phần C không quá 2,14%

đặc trưng tổ chức:chủ yếu là Fe và cacbon

tính chất điển hình:

Câu 11: biến dạng là gì, các loại biến dạng? Cơ chế biến dạng dẻo bằng cách trượt khái niệm về trượt, mặt và phương trượt, ứng suất trượt.cơ chế trượt trong đơn tinh thể lý tưởng(trượt cứng)

Trả lời:

*Biến dạng là sự thay đổi hình dạng kích thước của kim loại dưới tác dụng của lực

*Người ta chia biến dạng thanh hai dạng chính:

-biến dạng đàn hồi là biến dạng sẽ mất đi sau khi bỏ tải trọng

-biến dạng dẻo là biến dạng sẽ không mất đi sau khi bỏ tải trọng

Cơ chế biến dạng dẻo bằng trượt:

*khái niệm về trượt: Trượt là sự dịch chuyển tương đối hai phần tinh thể với nhau theo một mặt và phươngnhất định gọi là mặt trợt và phương trượt

*Mặt, phương trượt: mặt trượt và phương trượt thường là mặt và phương có mật độ nguyên tử cao nhất của

mạng Một mặt trượt và một phương trượt trên mặt trượt đó tạo thành một hệ trượt

* Ứng suất trượt

chỉ có thành phần ứng suất tiếp trên mặt và phương trượt mới gây ra trượt, còn ứng suất pháp không gâytrượt Để kim loại bắt đầu trượt, thành phần ứng suất tiếp phải đạt tới giá trị nhất định Người ta gọi ứngsuất tiếp cần thiết để kim loại bắt đầu trượt là ứng suất tiếp tới hạn th

*cơ chế trượt trong đơn tinh thể lý tưởng:Trong tinh thể lý tưởng hoàn toàn không có khuyết tật mạng, muốntrượt xảy ra, tức muốn hai phần tinh thể xê dịch tương đối với nhau một khoảng cách nguyên tử thì tất cảnguyên tử trên mặt trượt phải dịch chuyển đồng thời một khoảng cách bằng thông số mạng Cách trượt nhưvậy gọi là trượt cứng Ứng suất th cần cho sự trượt này rất lớn để khắc phục được cùng một lúc tất cả các mốiliên kết giữa các nguyên tử ở hai bên mặt trượt Giá trị ứng suất đó do Frenkel tính được theo biểu thức:th2 

G

;

Đây chính là độ bền lý thuyết của kim loại nó lớn hơn giá trị thực tế đo được bằng thực nghiệm từ 500đến 1000 lần Sở dĩ có sự khác biệt lớn như vậy là vì trong tinh thể kim loại thực có tồn tại nhiều lệchmạng

Khi trong tinh thể có chứa lệch mạng, dưới tác dụng của ngoại lực đường lệch chuyển động khi thoát rakhỏi bề mặt tinh thể sẽ gây nên hiệu ứng trượt tinh thể

Hình vẽ thể hiện mạt trượt và phương trượt A1,A2,A3

Câu 12: khái niệm biến dạng,biến dạng dẻo?sử dụng hình vẽ và thuyết minh để mô tả cơ chế trượt trong đơn tinh thể có lệch.trình bày ảnh hưởng của biến dạng dẻo nguội đến tổ chức và tính chất kim loại?

Trả lời:

Biến dạng là sự thay đổi hình dạng kích thước của kim loại dưới tác dụng của lực

Biến dạng dẻo/;là biến dạng không trở về trạng thái ban đầu sau khi ngoại lực thôi tác dụng.

Cơ chế trượt trong đơn tinh thể:

Cơ chế trượt trong đơn tinh thể có khuyết tật: trong đơn tinh thể có khuyết tật,dưới tác dụng của ngoạilực, đường lệch chuyển động trên mặt trượt khi thoát khỏi bề mặt tinh thể sẽ gây nên hiệu ứng trượt tinhthể Vì có lệch biên, nên ứng suất tiếp để gây lệch nhỏ hơn nhiều so với trường hợp trượt với tinh thể có

độ bền lí tưởng

ảnh hưởng của biến dạng dẻo nguội đến tổ chức và tính chất của kim loại:

đến tổ chức:

Hình 3- 7 Sơ đồ trượt mạng trong tinh thể có lệch biên

 Tổ chức kim loại sau biến dạng dẻo.

Biến dạng dẻo làm tăng mật độ khuyết tật mạng, đặc biệt là lệch Trong kim loại ở trạng thái ủ (trạng tháicân bằng) mật độ lệch khoảng 108cm-2, sau biến dạng dẻo lớn mật độ lệch có thể tăng lên tới 1012cm-2hoặc hơn nữa Mật độ lệch phân bố không đều trong tinh thể

Mặt (0001)

Phương

[1120]

 Biến dạng dẻo làm thay đổi tính chất.

Ảnh hưởng quan trong nhất của biến dạng dẻo đến tính chất kim loại &hợp kim là gây nênhiện tượng biến cứng nguội (còn gọi là hóa bền biến dạng) Đó là hiện tượng độ bền độ cứngtăng độ dẻo, dai giảm khi kim loại &hợp kim bị biến dạng dẻo nguội Hình 3.10 biểu diến sựbiến đổi cơ tinh kim loại khi bị biến cứng

câu 13: kết tinh lại là gì? Phân biệt kết tinh lại và kết tinh Sự thay đổi tính chất sau khi nung kim loại đã qua biến dạng dẻo.

Kết tinh lại là quá trình sau của quá trình biến dạng dẻo nguội, có sự thay đổi triệt để tổ chức biến dạng bằng

tổ chức mới gồm các hạt tinh thể không có biến dạng và mật độ khuyết tật mạng giảm dần về trạng thái cânbằng, do đó tính chất vật liệu (độ bền, độ do, độ cứng và các tính chất vật lý) có xu hướng trở về trạng tháitrước biến dạng

Phân biệt kết tinh lại và kết tinh:

Kết tinh lại là quá trình hình thành mạng tinh thể từ trạng thái lỏng

Kết tinh lại không phải là quá trình chuyển biến pha, nó không thay đổi mạng tinh thể và tính chất hóahọc

Tktl=k.TC với K hệ số phụ thuộc độ sạch kim loại

Tc nhiệt độ nóng chảy kim loại

∆T= T0- Tn

T0 nhiệt độ kết tinh lí thuyết

Tn nhiệt độ ứng với độ chênh năng lượng ∆G

Thay đổi tính chất sau khi nung kim loại đã qua biến dạng dẻo.

Ảnh hưởng quan trong nhất của biến dạng dẻo đến tính chất kim loại & hợp kim là gây nên hiệntượng biến cứng nguội (còn gọi là hóa bền biến dạng) Đó là hiện tượng độ bền độ cứng tăng độdẻo, dai giảm khi kim loại &hợp kim bị biến dạng dẻo nguội Hình 3.10 biểu diến sự biến đổi cơtinh kim loại khi bị biến cứng

Câu 14: trình bày khái niệm và đặc điểm phương pháp gia công nóng(dẻo nóng) và dẻo nguội Ưu nhược điểm của phương pháp này.

biến dạng nóngQuá trình tạo hình vật liệu bằng biến dạng dẻo (ví dụ, rèn, dập, cán , ép, kéo) tiến

hành ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại

-đặc điểm: Biến dạng nóng tiến hành ở nhiệt độ trên nhiệt độ kết tinh lại nên đồng thời với quátrình gia công biến cứng do biến dạng dẻo gây ra còn xảy ra quá trình thải bền do hồi phục và kết tinh lại.Trong biến dạng nóng có hoá bền hay không là tuỳ thuộc vào nhiệt độ gia công cao hay thấp, tốc độ giacông biến dạng nhanh hay chậm

*ưu nhược điểm

(1) - Nhờ biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao, khả năng chống biến dạng của kim loại nhỏ, tính dẻo lớn chophép tiêu hao năng lượng gia công nhỏ, năng suất sản suất lớn

(2) - Biến dạng nóng có thể cải tạo lại tổ chức tế vi và khắc phục một số khuyết tật trong thỏi đúc nhưhàn liền các rỗ co, bọt khí, các vết nứt nhỏ bên trong vật đúc làm tổ chức kim loại chặt sít hơn, cơ tínhcao hơn

Tuy nhiên một số khuyết tật tạo ra trong biến dạng nóng cần phải chú ý là:

- Nếu kim loại chứa nhiều tạp chất rắn hay gồm tổ chức nhiều pha, khi biến

dạng nóng chúng bị vuốt dài theo hướng chảy của kim loại tạo thành tổ chức thớ hoặc dải rõ rệt, khiếnsản phẩm gia công (đặc biệt sản phẩm cán, kéo) có cơ tính rất khác nhau theo hướng dọc thớ và ngangthớ Khi gia công cần khống chế sự phân bố thớ trong chi tiết máy một cách hợp lý để cho lực va đậphoặc lực uốn tác dụng cắt ngang thớ

(4) - Biến dạng nóng thường làm cho vật liệu bị oxy hoá bề mặt, làm giảm chất lượng bề mặt và khó kiểmsoát kích thước vật gia công

15.khái niệm biến dạng,biến dạng dẻo,biến dạng đàn hồi,vẽ đường cong ứng suất,biến dạng điển hình của kim loại và thể hiện trên đó các chỉ tiêu cơ tính:giới hạn đàn hồi,giớ hạn chảy,giớ hạn bền,trong thực tế xác định giới hạn đàn hooif và gh chảy bằng giá trị ứng suất nào?

Biến dạng:là sự thay đổi hình dạng kích thước của kim loại dưới tác dụng của lực

Biến dạng dẻo:là biến dạng không trở về trạng thái ban đầu sau khi ngoại lực thôi tác dụng.

Biến dạng đàn hồi:là biến dạng

Đường cong ứng suất:

Trên gi n đ kéo m t m u kim lo i d o đi n hình có th phân bi t đồm những hạt tinh thể đẳng trục kích ột lớp mỏng kim loại # ẻo điển hình có thể phân biệt được ba giai đoạn sau: biến ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước ệt của kim loại lỏng lúc này ư c ba giai đo n sau: bi n

d ng đàn h i khi t i ồm những hạt tinh thể đẳng trục kích  Pđh; bi n d ng d o đ ng đ u t Pẻo điển hình có thể phân biệt được ba giai đoạn sau: biến ồm những hạt tinh thể đẳng trục kích ều hạt tinh thể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước ừa kết tinh làm cho đh đ n Pb và bi n d ng d o t p trung tẻo điển hình có thể phân biệt được ba giai đoạn sau: biến ậy lớp tinh thể ừa kết tinh làm cho

Pb đ n PK , n u tr c tung bi u di n l c P đục (tức kích thước ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước % ự phát triển hạt là chủ yếu và theo ư c thay b ng ng su t R ( l c / di n tích ti t di n m u),ằng kim loại hay cát, làm nguội liên tục vỏ khuôn bằng phun ức kích thước ự phát triển hạt là chủ yếu và theo ệt của kim loại lỏng lúc này ệt của kim loại lỏng lúc này #

tr c hoành bi u di n đ dãn dài đục (tức kích thước % % ột lớp mỏng kim loại ư c thay th b ng bi n d ng tằng kim loại hay cát, làm nguội liên tục vỏ khuôn bằng phun ư ng đ i , sẽ có gi n đ ng su t ồm những hạt tinh thể đẳng trục kích ức kích thước

Dạng cuối cùng là khi một nguyên tử tạp chất chiếm mất nút mạng của kim loại nền (h.1.12c)

Trong cả ba trường hợp, sự xô lệch mạng do chúng gây ra chỉ tạo ra một trường ứng suất đàn hồi dạngcầu bao quanh, với kích thước vài thông số mạng; trường ứng suất này giảm rất nhanh theo khoảng cách

Có nhiều loại lệch khác nhau, dạng đơn giản nhất là lệch biên được mô ta trên hình 1.13

Hinh 1.13 Mô hình lệch, a/ mạng tinh thể hòan chỉnh b/ mạng tinh thể xuất hiện lệch

Hinh 1.13a mô tả mạng tinh thể hoàn chỉnh, nếu vì lí do nào đó một nửa mặt tinh thể thứ ba ở phíadưới bị mất đi như hình 1.13b Trật tự xếp ở xung quanh mép AB của nửa mặt thừa sẽ bị nhiễu loạn, đó làmột dạng khuyết tật đường gọi là lệch biên Lệch biên phát triển dọc theo trục AB vuông góc với mặtphẳng hình vẽ Các loại lệch khác phức tạp hơn được trình bày trong các tài liệu chuyên khảo về vật liệu

Để định lượng số lượng lệch trong mạng người ta dùng khái niệm mật độ lệch  đó là tổng chiều dài

đường lệch trong một đơn vị thể tích Do vây thứ nguyên của mật độ lệch là [cm-2]

Lệch có ảnh hưởng quyết định đến độ bền của kim loại vì sự dịch chuyển của lệch trong mạng dướitác dụng của ứng suất là nguyên nhân cơ bản dẫn đến hiện tượng trượt ( biến dạng dẻo ) trong mạng.c/ Khuyêt tật mặt

Khuyết tật mặt là dạng khuyết tật có kích thước lớn theo hai chiều đo và bé theo chiều thứ ba Nó

có dạng của một mặt bất kỳ Trong tinh thể thực khuyết tật mặt thường là phân giới hạt, phân giới Dướiđây là khái niệm về phân giới hạt

d Một vật có kiểu mạng tinh thể thống nhất, phương mạng hầu như đồng nhất ở mọi nơi được gọi

là một đơn tinh thể (hình 1-14a).Tuy nhiên thực tế sự đồng nhất phương mạng chỉ có tính tương đối, khi

xem xét với độ phóng đại lớn hơn thấy rằng, các đơn tinh thể lại gồm nhiều khối nhỏ hơn với phương

mạng hoàn toàn đồng nhất, được gọi là bloc hay siêu hạt Phương mạng giữa các siêu hạt lệch nhau một góc rất

nhỏ (thường dưới 100), nên biên giới siêu hạt được gọi là biên giới góc nhỏ

e Nếu vật tinh thể gồm rất nhiều đơn tinh thể gắn kết với nhau gọi là đa tinh thể (hình 1-14b) trong

đó mỗi đơn tinh thể được gọi là hạt tinh thể Dưới kính hiển vi hạt tinh thể được phân cách bởi các đườngphân giới hạt

Cõu 17:nhiệt luyện là j?cỏc thụng số khống chế kkhi nhiệt luyeenn?nờu vai trũ nhiệt luyện trong sản xuất?

- Nhiệt luyện là khâu gia công nhằm điều chỉnh tổ chức và tính chất của kim loại và hợp kim ở trạngthái rắn bằng tác động của nhiệt độ, không làm thay đổi hình dạng và kích thớc của phôi gia công

- các thông số cơ bản của một quá trình nhiệt luyện gồm: tốc độ nung nóng (tỷ lệ góc nghiêng ), nhiệt

độ tối đa cần đạt đợc (Tgn), thời gian giữ nhiệt (gn) và tốc độ nguội (tỷ lệ góc nghiêng ) Quá trình nhiệtluyện đợc biểu diễn thuận tiện nhất bằng một quy trình công nghệ, trong đó luyện đơn giản chứa cácthông số nhiệt luyện cơ bản Hình 1 là ví dụ về quy trình nhiệt

- Vai trũ nhiệt luyện trong sản xuất :

+ Làm tăng độ bền, độ cứng, tính chống mài mòn của các chi tiết bằng thép (gang) mà vẫn giữa đ ợc độdẻo, dai cần thiết Do vậy chi tiết có thể chịu đợc tải trọng lớn hơn hoặc có thể thu gọn kích thớc, làm việctin cậy hơn, tuổi thọ cao hơn

+ Cải thiện đợc tính công nghệ, tức là tạo thuận lợi cho quá trình gia công chế tạo tiếp theo Giảm giỏthành sản phẩm

Cõu 18: phõn tớch chuyển biến xảy ra khi nung núng thộp trong nhiệt luyện,nờu ảnh hưởng cảu tốc

độ nung đến nhiệt độ ban đầu và đến đớch chuyển biến và kết thỳc chuyển biến?tại sao cần khống chế kớch thwcs hạt autenis càng nhỏ càng tốt?

Chuyển biến chớnh xảy ra khi nung núng thộp cựng tớch (thộp 0,8% C )

ở nhiệt độ thấp hơn Ac1, trong tổ chức của các thép cha có chuyển biến gì Khi nhiệt độ nung đạt đến Ac1,

chuyển biến đẳng nhiệt chuyển biến P  khi nung khi nung

+Đười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng (1): B t đ u chuy n bi n P ắt đầu gõy chảy P ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ; cũn lại Fe; cũn l i Fe3C d ;ư

+Đười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng (2): k t thỳc chuy n bi n P ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ; cũn lại Fe; ;

+Đười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng (3): hoàn thành vi c đ ng đ u thành ph n.ệt của kim loại lỏng lỳc này ồm những hạt tinh thể đẳng trục kớch ều hạt tinh thể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước

Trờn gi n đ :ồm những hạt tinh thể đẳng trục kớch

- Kho ng cỏch ngang t tr c tung đ n đừa kết tinh làm cho ục (tức kớch thước ười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng (1) là th i kỳ phụi thai chu n b t o m m choời điểm kết tinh lớp trung gian, vỏ ẩn bị tạo mầm chochuy n bi n P ể kớch thước nhỏ đẳng trục (tức kớch thước ; cũn lại Fe

- Kho ng cách ngang t tr c tung đ n đừa kết tinh làm cho ục (tức kích thước ười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng (2) là th i gian k t thúc chuy n bi n P ời điểm kết tinh lớp trung gian, vỏ ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước  ; còn lại Fe

- Kho ng cách ngang t tr c tung đ n đừa kết tinh làm cho ục (tức kích thước ười điểm kết tinh lớp trung gian, vỏng (3) là th i gian hoàn thành s đ ng đ u hoá thànhời điểm kết tinh lớp trung gian, vỏ ự phát triển hạt là chủ yếu và theo ồm những hạt tinh thể đẳng trục kích ều hạt tinh thể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước

ph n V lý thuy t th i gian đ có ; còn lại Fe ều hạt tinh thể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước ời điểm kết tinh lớp trung gian, vỏ ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước  thành ph n đ ng đ u là dài vô h n.ồm những hạt tinh thể đẳng trục kích ều hạt tinh thể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước

Gi n đ 4-6 cho phép áp d ng m t cách g n đúng đ xem xét quá trình chuy n bi n trongồm những hạt tinh thể đẳng trục kích ục (tức kích thước ột lớp mỏng kim loại ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thướcthép khi nung liên t c.ục (tức kích thước

nêu nh h ảnh hưởng cảu tốc độ nung đến nhiệt độ ban đầu: ưởng cảu tốc độ nung đến nhiệt độ ban đầu: ng c u t c đ nung đ n nhi t đ ban đ u: ảnh hưởng cảu tốc độ nung đến nhiệt độ ban đầu: ốc độ nung đến nhiệt độ ban đầu: ộ nung đến nhiệt độ ban đầu: ến nhiệt độ ban đầu: ệt độ ban đầu: ộ nung đến nhiệt độ ban đầu: ầu: t c đ nung càng l n nhi t đ chuy nột lớp mỏng kim loại ệt của kim loại lỏng lúc này ột lớp mỏng kim loại ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước

bi n càng cao và th i gian chuy n bi n càng ng n, t c chuy n bi n x y ra càng nhanh.ời điểm kết tinh lớp trung gian, vỏ ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước ắt đầu gây chảy P ức kích thước ể kích thước nhỏ đẳng trục (tức kích thước

sản phẩm phân hủy Ausentitthu được với độ quá nguội khác nhau (P,X,T)

Hình 4-8 là giản đồ phân hoá đẳng nhiệt của

austenit thép cùng tích Trong đó đường 1 là đường

bắt đầu chuyển biến, đường 2 là đường kết thúc

chuyển biến

Người ta gọi austenit ở dưới nhiệt độ A1

trước khi có chuyển biến xảy ra là austenit quá

nguội,

Khoảng cách từ trục tung tới đường cong 1 thể

hiện mức độ ổn định của austenit quá nguội, nó là

thời gian chuẩn bị cho chuyển biến xảy ra, được

gọi là thời gian phôi thai

Hình 4-8 Giản đồ phân hoá đẳng nhiệt của

austenit thép cùng tích

Đường cong động học chuyển biến đẳng nhiệt của thép thường được gọi là đường cong chữ C vì

nó giống chữ C, một số nước còn gọi theo tên chữ viết tắt tiếng Anh là đường cong TTT (TimeTemperature Transformation)

Các sản phầm của sự phân hoá đẳng nhiệt austenit

+ Chuyển biến austenits xảy ra ở khoảng nhiệt độ A1 6400C, sản phẩm chuyển biến là peclit tương ứngnhư tổ chức cân bằng trình bày trên giản đồ Fe-Fe3C

Peclit có tổ chức dạng tấm (hình 4-9), trong đó các tấm mỏng ferit ( ) và xêmentit (Fe) và xêmentit (Fe 3C) song song xen kẽnhau Khoảng cách trung bình s0 giữa các tấm Xe được gọi là chiều dày tấm peclit thông số đặc trưng quan trọngnhất của tổ chức peclit