Đầu tiên, biến dạng dập tắt có sự thay đổi về kích thước và hình dạng.
Biến dạng khi tôi (biến dạng) có hai loại: biến dạng kích thước và biến dạng hình dạng (biến dạng). Cái gọi là biến dạng kích thước là sự thay đổi kích thước do sự giãn nở hoặc co lại do thay đổi pha trong quá trình tôi, chủ yếu đề cập đến các biến dạng tương tự như kéo dài, rút ngắn, dày lên và mỏng đi. Biến dạng chủ yếu là do chảy xệ do trọng lượng chết của các bộ phận và biến dạng hình dạng do ứng suất gây ra, chẳng hạn như các biến dạng không tương tự như cong vênh, uốn cong và xoắn. Tất nhiên, nếu kích thước thay đổi, hình dạng của nó cũng thay đổi, vì vậy thường bị nhầm lẫn về việc đó là thay đổi kích thước hay biến dạng, và thay đổi kích thước và biến dạng thường chồng chéo lên nhau. Cách thích hợp nhất để diễn đạt nó một cách tượng trưng là sử dụng biến dạng tôi. Định nghĩa về biến dạng tôi trong luyện kim là trạng thái mà tổng ứng suất do các bộ phận tạo ra sau khi xử lý nhiệt có xu hướng bằng không.
Sự xuất hiện của ứng suất dập tắt bao gồm ba giai đoạn:
① Làm nóng (dựa trên việc loại bỏ ứng suất bên trong);
② Cách nhiệt (bị võng do trọng lượng bản thân, tức là bị võng do uốn cong);
③ Làm nguội (dựa trên quá trình làm nguội không đều và chuyển pha). Ba giai đoạn này chồng chéo lên nhau và cuối cùng dẫn đến ứng suất dập tắt của chi tiết.
Thứ hai, 6 câu hỏi về sự thay đổi kích thước
1. Nguyên nhân gây ra sự thay đổi kích thước: Sự thay đổi kích thước thường do sự thay đổi tổ chức, tức là sự giãn nở và co lại do chuyển pha. Sự giãn nở xảy ra khi tôi tạo ra martensite, trong khi sự co lại xảy ra khi austenite còn sót lại được tạo ra, và lượng co lại tỷ lệ thuận với lượng austenite còn sót lại. Khi ram, thường là sự co lại, và thép hợp kim đã được ram và tôi nhiều lần là sự giãn nở. Ngoài ra, khi xử lý nguội, martensite của austenite còn sót lại sẽ giãn nở, gây ra sự thay đổi kích thước. Thể tích riêng của các tổ chức này tăng lên khi hàm lượng cacbon tăng. Hàm lượng cacbon càng cao, sự thay đổi kích thước càng lớn.
2. Thay đổi vật liệu và kích thước: Sự thay đổi kích thước (biến dạng tôi) do tôi gây ra thay đổi tùy theo vật liệu của thép. P, Mo, Cr, C và Mn có ảnh hưởng lớn đến sự thay đổi kích thước, trong khi Si và Ni có ảnh hưởng nhỏ đến sự thay đổi kích thước. Thép dụng cụ cắt và thép đo SKS3 và SKS31 (thép dụng cụ W-Cr-Mn) là những loại thép có biến dạng tôi nhỏ và thậm chí còn được gọi là thép không chịu biến dạng tôi. Thứ hai, đường chảy dẻo của thép có ảnh hưởng lớn đến sự thay đổi kích thước khi tôi. Theo hướng của đường chảy dẻo, tức là theo hướng dọc, sự thay đổi kích thước lớn; theo hướng vuông góc với hướng dọc, tức là theo hướng ngang, sự thay đổi kích thước nhỏ. Do đó, khi lấy vật liệu, cần chú ý đến tính nhất quán của hướng đường chảy dẻo. Ngoài ra, sự phân tách tuyến tính của các cacbua cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi kích thước.
3. Làm nguội và thay đổi kích thước
(1) Biến đổi kích thước chỉ do thay đổi tổ chức: Khi các chi tiết thép được tôi, các biến đổi tổ chức khác nhau xảy ra. Những biến đổi tổ chức này gây ra biến đổi kích thước. Khi cấu trúc austenit chuyển thành cấu trúc martensite (tôi hoàn toàn), biến đổi kích thước (giãn nở) của chi tiết là lớn nhất; khi cấu trúc austenit chuyển thành cấu trúc bainit, biến đổi kích thước khoảng 1/3; khi chuyển thành cấu trúc peclit (ủ), biến đổi kích thước khoảng 1/4. Ngoài ra, độ giãn nở do martensite tăng theo hàm lượng cacbon trong thép.
(2) Ảnh hưởng của austenit dư: Do tác dụng của quá trình tôi, ngay cả khi một lượng nhỏ austenit còn lại, sự thay đổi kích thước do giãn nở cũng sẽ giảm tương ứng. Do đó, sự tồn tại của một lượng nhỏ austenit dư sẽ làm giảm sự thay đổi kích thước. Tuy nhiên, sự tồn tại của austenit dư sẽ làm giảm độ cứng tôi và gây ra biến dạng lão hóa khi đặt ở nhiệt độ phòng.
(3) Ảnh hưởng của cacbua không hòa tan: Trong quá trình nung tôi, càng ít cacbua hòa tan trong austenit; nói cách khác, càng nhiều cacbua được giữ lại thì sự thay đổi kích thước càng nhỏ. Bản thân sự thay đổi về hình thái và loại cacbua được giữ lại không gây ra sự thay đổi thể tích, do đó không liên quan gì đến sự thay đổi kích thước.
(4) Tác dụng của xử lý lạnh: Khi xử lý lạnh, lượng austenit giữ lại giảm, lượng martensite tăng, do đó xảy ra sự thay đổi kích thước mở rộng.
4. Ủ và thay đổi kích thước
(1) Phân hủy martensite: Sự phân hủy martensite do ram là nguyên nhân gây ra sự thay đổi kích thước co ngót. Mức độ thay đổi kích thước phụ thuộc vào hàm lượng cacbon trong martensite. Hàm lượng cacbon trong martensite càng cao thì sự thay đổi kích thước càng lớn. Tuy nhiên, nếu lấy trạng thái trước khi tôi làm chuẩn, thì sự thay đổi kích thước tổng thể sau khi tôi và ram cuối cùng vẫn là sự giãn nở.
(2) Ảnh hưởng của cacbua không hòa tan: Nếu có cacbua không hòa tan, hàm lượng cacbon trong austenit giảm và bản thân cacbua không ảnh hưởng đến sự thay đổi kích thước, do đó sự thay đổi kích thước trong giai đoạn ram đầu tiên (ram dưới 200) là sự co ngót.
(3) Ảnh hưởng của austenit dư: Nếu có austenit dư, sự thay đổi kích thước do ram là nhỏ; khi nhiệt độ ram trên 200°C, austenit dư chuyển thành bainit, gây ra sự thay đổi kích thước do giãn nở. Do đó, ở giai đoạn ram ban đầu (dưới 200°C), austenit dư làm co lại kích thước. Trên nhiệt độ này, nhiệt độ ram tăng lên, sự phân hủy của austenit dư sẽ gây ra sự thay đổi kích thước do giãn nở.
5. Thay đổi kích thước của thép hợp kim
Cacbua trong thép hợp kim thường hòa tan các nguyên tố đặc biệt, nhưng thể tích riêng của chúng gần như không đổi. Do đó, phương pháp xử lý thép hợp kim cũng tương tự như phương pháp trên. Chỉ có điều lượng austenit dư thay đổi tùy theo loại và lượng nguyên tố hợp kim: và lượng cacbua cũng thay đổi. Do đó, cần phải xem xét đến sự thay đổi kích thước.
6. Cách giảm thiểu sự thay đổi kích thước
Sự thay đổi kích thước là do sự thay đổi cấu trúc sau khi tôi hoặc ram. Do đó, không thể loại bỏ hoàn toàn sự thay đổi kích thước. Chỉ có thể giảm thiểu bằng các phương pháp xử lý nhiệt:
(1) Giãn nở do martensite gây ra: Sự co lại do austenite dư gây ra, do đó cần giảm lượng martensite và hàm lượng cacbon hòa tan trong martensite, đồng thời tăng lượng austenite dư. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng sự gia tăng austenite dư sẽ gây ra biến dạng lão hóa.
(2) Tăng lượng cacbua không hòa tan (cacbua dư). (3) Sử dụng các cấu trúc khác ngoài martensite để làm cứng thép, trong đó bainit là tốt nhất. Thép có 50% bainit và 50% martensite có độ cứng cao và ít thay đổi về kích thước, do đó dễ dàng kiểm soát kích thước.
(4) Cần phải thực hiện quá trình tôi luyện.
Thời gian đăng: 05-11-2024