Nhiệt luyện là công nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt tại đó một thời gian thích hợp rồi sau đó làm nguội với tốc độ nhất định để làm thay đổi tổ chức, do đó biến đổi cơ tính và các tính chất khác theo phương hướng đã chọn trước.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp nhiệt luyện, trong số đó có thể tham khảo các phương pháp nhiệt luyện thép như sơ đồ dưới đây.
Trong bài viết này, Chuyên trang Kỹ thuật vật liệu chia sẻ cùng bạn “Bát đại cảnh giới” của công nghệ Nhiệt luyện thép.
Tu tập chuyên sâu 8 loại cảnh giới này, chắc chắn rằng, bạn sẽ thành “Chuyên gia”…
—> Xem nhanh
Một vấn đề
Hai giản đồ
Ba quá trình
Bốn ngọn lửa
Năm tổ chức
Sáu khuyết tật
Bảy chuyển biến
Tám phương pháp
Một vấn đề
Sự khác nhau về vật liệu, thiết bị hoặc chế độ nhiệt luyện sẽ dẫn đến sự khác nhau về tổ chức và cơ tính của sản phẩm sau nhiệt luyện.
Ngay cả khi cùng mác vật liệu, thiết bị và chế độ nhiệt luyện giống nhau, cấu trúc và cơ tính sản phẩm sau nhiệt luyện vẫn có thể khác nhau. Điều này được giải thích do sự khác nhau về hàm lượng chính xác của từng nguyên tố hóa học, khác nhau về giới hạn trên, dưới của nhiệt độ nung nóng và thời gian giữ nhiệt.
Ngay cả khi cùng hàm lượng chính xác của từng nguyên tố hóa học, cùng giới hạn trên, dưới của nhiệt độ nung nóng và thời gian giữ nhiệt; nhưng cấu trúc và cơ tính sản phẩm nhiệt luyện lại vẫn khác nhau. Điều này do sự khác nhau về tổ chức, cơ tính và chế độ gia công của vật liệu trước khi được tiến hành nhiệt luyện.
Vì vậy, khi phân tích một vấn đề, chúng ta cần phải xem xét kỹ lưỡng nhiều góc nhìn, để hiểu rõ bản chất và tìm cách giải quyết.
Hai giản đồ
Giản đồ pha Fe-C là kiến thức bắt buộc khi làm việc với gang thép.
Còn đường cong chữ C là giản đồ chuyển biến cấu trúc của thép sau khi nung nóng và làm nguội. Giản đồ chuyển biến này cực kì quan trọng khi nghiên cứu các chế độ nhiệt luyện.
Hai giản đồ này là cơ sở của công nghệ nhiệt luyện. Chỉ khi nắm được hai giản đồ này, hiểu rõ về chúng thì mới có thể nhập môn được vào ngành nhiệt luyện.
Ba quá trình
Đối với quá trình nhiệt luyện, ít nhất cũng được đặc trưng bằng ba thông số quan trọng nhất sau: Nhiệt độ nung nóng, thời gian giữ nhiệt, và tốc độ nguội.
Ba thông số này đặc trưng tương ứng với ba giai đoạn nối tiếp nhau của quá trình nhiệt luyện: Nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội.
Làm quen và nắm vững ba thông số này mới chính thức nhập môn ngành Nhiệt luyện.
Bốn “ngọn lửa”
Bốn phương pháp nhiệt luyện cơ bản bao gồm Ủ, Thường hóa, Tôi và Ram.
Bốn “ngọn lửa” này tạo ra cơ tính phù hợp với yêu cầu làm việc cụ thể của sản phẩm.
Nếu bạn là kỹ sư nhiệt luyện, nhất định phải xử lí được tốt bốn “ngọn lửa” trên.
Năm tổ chức
Có thể liệt kê các tổ chức cơ bản như:
Austenit
Xementit
Mactenxit
Bainit
Peclit hạt
Peclit tấm
Xác định được đặc điểm, hình thái tổ chức, điều kiện chuyển biến, cơ tính của từng tổ chức cơ bản đó sẽ giúp nâng cao sự hiểu biết của bạn về nhiệt luyện.
Sáu khuyết tật
Nếu không khống chế đúng các thông số và biện pháp công nghệ khi nhiệt luyện sẽ gây ra các hư hỏng không khắc phục được, gây lãng phí lớn.
Sáu khuyết tật chủ yếu đó là Oxy hóa, thoát các bon, quá nhiệt, thiếu nhiệt, biến dạng và nứt.
Trong đó, quá nhiệt và nứt là những khuyết tật không sửa được. Bốn khuyết tật còn lại có thể khắc phục, tất nhiên tránh được càng nhiều càng tốt. Vì mỗi lần khắc phục khuyết tật kéo theo gia tăng khối lượng công việc và chi phí sản xuất.
Điều này đòi hỏi kỹ sư nhiệt luyện cần phải nghiên cứu để tránh được hoặc giảm bớt sự xuất hiện của các loại khuyết tật này.
Bảy chuyển biến
Peclit chuyển thành Austenit (P→A）
Austenit chuyển thành Peclit (A→P）
Austenit chuyển thành Xoocbit (A→S）
Austenit chuyển thành Trôxtit (A→T）
Austenit chuyển thành Mactenxit (A→M）
Austenit chuyển thành Bainit (A→B）
Mactenxit chuyển thành Mactenxit Ram (M→M ram）
Hiểu sâu về bảy loại chuyển biến này để xác định chính xác các chế độ nhiệt luyện đối với từng vật liệu.
Tám phương pháp
Cụ thể như Ủ, Thường hóa, Tôi, Ram, Tôi bề mặt, Hóa nhiệt luyện, Nhiệt luyện chân không, Xử lí nhiệt đặc biệt (Laser, Plasma, PCD, CVD,…).
Lò nhiệt luyện chân không
Phương pháp Tôi cảm ứng thép
Nếu bạn có thể sử dụng thành thạo tám phương pháp này, chắc chắn bạn đã là chuyên gia về Xử lí nhiệt.
Từ đó biết rằng, có vô số kiến thức cần phải tự mình lĩnh hội bởi kiến thức ngành nhiệt luyện khá rộng. Muốn gặt hái được sự thành công trong lĩnh vực này đòi hỏi một quá trình học hỏi không ngừng. Kết hợp giữa lý thuyết và kinh nghiệm thực tế để luyện được những “cảnh giới” nhiệt luyện nêu trên, ….
Hiện nay có rất nhiều phương pháp nhiệt luyện, trong số đó có thể tham khảo các phương pháp nhiệt luyện thép như sơ đồ dưới đây.
Trong bài viết này, Chuyên trang Kỹ thuật vật liệu chia sẻ cùng bạn “Bát đại cảnh giới” của công nghệ Nhiệt luyện thép.
Tu tập chuyên sâu 8 loại cảnh giới này, chắc chắn rằng, bạn sẽ thành “Chuyên gia”…
—> Xem nhanh
Một vấn đề
Hai giản đồ
Ba quá trình
Bốn ngọn lửa
Năm tổ chức
Sáu khuyết tật
Bảy chuyển biến
Tám phương pháp
Một vấn đề
Sự khác nhau về vật liệu, thiết bị hoặc chế độ nhiệt luyện sẽ dẫn đến sự khác nhau về tổ chức và cơ tính của sản phẩm sau nhiệt luyện.
Ngay cả khi cùng mác vật liệu, thiết bị và chế độ nhiệt luyện giống nhau, cấu trúc và cơ tính sản phẩm sau nhiệt luyện vẫn có thể khác nhau. Điều này được giải thích do sự khác nhau về hàm lượng chính xác của từng nguyên tố hóa học, khác nhau về giới hạn trên, dưới của nhiệt độ nung nóng và thời gian giữ nhiệt.
Ngay cả khi cùng hàm lượng chính xác của từng nguyên tố hóa học, cùng giới hạn trên, dưới của nhiệt độ nung nóng và thời gian giữ nhiệt; nhưng cấu trúc và cơ tính sản phẩm nhiệt luyện lại vẫn khác nhau. Điều này do sự khác nhau về tổ chức, cơ tính và chế độ gia công của vật liệu trước khi được tiến hành nhiệt luyện.
Vì vậy, khi phân tích một vấn đề, chúng ta cần phải xem xét kỹ lưỡng nhiều góc nhìn, để hiểu rõ bản chất và tìm cách giải quyết.
Hai giản đồ
Giản đồ pha Fe-C là kiến thức bắt buộc khi làm việc với gang thép.
Còn đường cong chữ C là giản đồ chuyển biến cấu trúc của thép sau khi nung nóng và làm nguội. Giản đồ chuyển biến này cực kì quan trọng khi nghiên cứu các chế độ nhiệt luyện.
Hai giản đồ này là cơ sở của công nghệ nhiệt luyện. Chỉ khi nắm được hai giản đồ này, hiểu rõ về chúng thì mới có thể nhập môn được vào ngành nhiệt luyện.
Ba quá trình
Đối với quá trình nhiệt luyện, ít nhất cũng được đặc trưng bằng ba thông số quan trọng nhất sau: Nhiệt độ nung nóng, thời gian giữ nhiệt, và tốc độ nguội.
Ba thông số này đặc trưng tương ứng với ba giai đoạn nối tiếp nhau của quá trình nhiệt luyện: Nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội.
Làm quen và nắm vững ba thông số này mới chính thức nhập môn ngành Nhiệt luyện.
Bốn “ngọn lửa”
Bốn phương pháp nhiệt luyện cơ bản bao gồm Ủ, Thường hóa, Tôi và Ram.
Bốn “ngọn lửa” này tạo ra cơ tính phù hợp với yêu cầu làm việc cụ thể của sản phẩm.
Nếu bạn là kỹ sư nhiệt luyện, nhất định phải xử lí được tốt bốn “ngọn lửa” trên.
Năm tổ chức
Có thể liệt kê các tổ chức cơ bản như:
Austenit
Xementit
Mactenxit
Bainit
Peclit hạt
Peclit tấm
Xác định được đặc điểm, hình thái tổ chức, điều kiện chuyển biến, cơ tính của từng tổ chức cơ bản đó sẽ giúp nâng cao sự hiểu biết của bạn về nhiệt luyện.
Sáu khuyết tật
Nếu không khống chế đúng các thông số và biện pháp công nghệ khi nhiệt luyện sẽ gây ra các hư hỏng không khắc phục được, gây lãng phí lớn.
Sáu khuyết tật chủ yếu đó là Oxy hóa, thoát các bon, quá nhiệt, thiếu nhiệt, biến dạng và nứt.
Trong đó, quá nhiệt và nứt là những khuyết tật không sửa được. Bốn khuyết tật còn lại có thể khắc phục, tất nhiên tránh được càng nhiều càng tốt. Vì mỗi lần khắc phục khuyết tật kéo theo gia tăng khối lượng công việc và chi phí sản xuất.
Điều này đòi hỏi kỹ sư nhiệt luyện cần phải nghiên cứu để tránh được hoặc giảm bớt sự xuất hiện của các loại khuyết tật này.
Bảy chuyển biến
Peclit chuyển thành Austenit (P→A）
Austenit chuyển thành Peclit (A→P）
Austenit chuyển thành Xoocbit (A→S）
Austenit chuyển thành Trôxtit (A→T）
Austenit chuyển thành Mactenxit (A→M）
Austenit chuyển thành Bainit (A→B）
Mactenxit chuyển thành Mactenxit Ram (M→M ram）
Hiểu sâu về bảy loại chuyển biến này để xác định chính xác các chế độ nhiệt luyện đối với từng vật liệu.
Tám phương pháp
Cụ thể như Ủ, Thường hóa, Tôi, Ram, Tôi bề mặt, Hóa nhiệt luyện, Nhiệt luyện chân không, Xử lí nhiệt đặc biệt (Laser, Plasma, PCD, CVD,…).
Lò nhiệt luyện chân không
Phương pháp Tôi cảm ứng thép
Nếu bạn có thể sử dụng thành thạo tám phương pháp này, chắc chắn bạn đã là chuyên gia về Xử lí nhiệt.
Từ đó biết rằng, có vô số kiến thức cần phải tự mình lĩnh hội bởi kiến thức ngành nhiệt luyện khá rộng. Muốn gặt hái được sự thành công trong lĩnh vực này đòi hỏi một quá trình học hỏi không ngừng. Kết hợp giữa lý thuyết và kinh nghiệm thực tế để luyện được những “cảnh giới” nhiệt luyện nêu trên, ….