{E}Tổng quan về thép kết cấu

Nova

MES LAB Founder
Author
Bài này post rồi, bây giờ post lại lên đây cho bà con tham khảo.
Thép kết cấu là loại thép dùng cho ngành chế tạo máy, có chất lượng tốt (khử tạp chất đến : S ≤ 0,04%, P ≤0,035%), chủng loại đa dạng nhưng khối lượng sử dụng trong công nghiệp không nhiều. Khả năng làm việc của chúng sẽ được phát huy tối đa sau nhiệt luyện. Thép này thường được hợp kim hoá bằng các nguyên tố : Cr, Mn, Si, Ni, Ti, Mo (W),…với lượng nhỏ (thường từ 1-2%; cá biệt, có thép từ 6-7%) để nâng cao độ thấm tôi (cải thiện khả năng nhiệt luyện) và hoá bền ferrite.

Thép kết cấu được chia thành các nhóm sau:

- Thép thấm cácbon : Là loại thép có thành phần cácbon thấp (≤ 0,25% C), ở trạng thái cung cấp có độ dẻo, độ dai cao nhưng độ bền thấp. Để cải thiện độ bền và nâng cao độ cứng bề mặt, có thể áp dụng công nghệ thấm cácbon, tôi và ram thấp.

- Thép hoá tốt : Là thép có thành phần cácbon vào khoảng 0,3 – 0,5%, cơ tính ở trạng thái cung cấp tương đối cao. Sau nhiệt luyện hoá tốt
(tôi và ram cao), chúng sẽ có cơ tính tổng hợp cao nhất. Để nâng cao khả năng chống mài mòn bề mặt của thép này, sau nhiệt luyện hoá tốt phải tôi bề mặt và ram thấp.

- Thép đàn hồi : Là thép có hàm lượng cácbon tương đối cao (0,5 – 0,7%), chuyên dùng để chế tạo các chi tiết đàn hồi : nhíp, lò xo,…Để có giới hạn đàn hồi cao nhất thì phải qua tôi và ram trung bình.

a) Thép thấm cácbon

Thép thấm cácbon là loại thép có hàm lượng cácbon thấp (0,1 – 0,25%), dùng để chế tạo các chi tiết yêu cầu lõi dẻo, dai, chịu được va đập còn bề mặt có độ cứng cao để chịu mài mòn.
Thành phần hoá học:

- Cácbon : hàm lượng cácbon thường nằm trong giới hạn 0,1 – 0,25% để lõi chi tiết có độ dẻo và dai cao. Với các chi tiết lớn, để nâng cao độ bền lõi, hàm lượng cácbon có thể đến 0,3%.

- Các nguyên tố hợp kim: Hợp kim hoá cho thép thấm cácbon nhằm hai mục đích : tăng độ thấm tôi và thúc đẩy quá trình thấm cácbon vào thép. Các nguyên tố tạo cácbít thường được dùng cho mục đích này. Ngoài ra, vì quá trình thấm xảy ra ở nhiệt độ cao và trong thời gian dài nên các nguyên tố hợp kim phải không làm hạt lớn. Các nguyên tố thường dùng là : Cr, Mn,V, Mo, Ti (Dùng kèm với Mn giữ nhỏ hạt vì Mn có xu hướng làm thô hạt),… Các thép thấm thường có Ni với hàm lượng 2 – 4% vì Ni có tác dụng tăng độ thấm tôi, giữ hạt nhỏ và làm tăng mạnh độ dai va đập.

Trong thép thấm cácbon không nên có Si, Co và các nguyên tố này đẩy C ra khỏi thép, ngăn cản quá trình thấm.

Các mác thép – ứng dụng và nhiệt luyện thép thấm cácbon:
Bảng sau cho thông tin về một số mác thép thấm cácbon theo TCVN, phạm vi ứng dụng và công nghệ nhiệt luyện chúng


 
Last edited by a moderator:

Nova

MES LAB Founder
Author
Re: Tổng quan về thép kết cấu

b) Thép hoá tốt

Thép hoá tốt là loại thép có hàm lượng cácbon nằm trong khoảng từ 0,3 – 0,5 %, là loại thép chuyên dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải tĩnh và va đập cao, yêu cầu độ bền và đặc biệt là độ dai va đập cao (cơ tính tổng hợp cao). Nhiệt luyện hoá tốt (tôi và ram cao) sẽ đạt được các yêu cầu trên. Tổ chức thu được trong thép này sau nhiệt luyện hoá tốt là tổ chức Xoocbit ram, tổ chức cho giá trị độ dai va đập cao nhất.

Thành phần hoá học:

- Cácbon : Hàm lượng cácbon nằm trong khoảng 0,3 – 0,5% để thép có sự kết hợp hài hoà giữ độ bền và dẻo dai.

- Các nguyên tố hợp kim : Thường dùng các nguyên tố Cr, Mn, Si, Ni với hàm lượng khoảng 1% mỗi nguyên tố với mục đích làm tăng độ thấm tôi. Ngoài ra, các nguyên tố Mo (<0,3%) và Ti (<0,1%) cũng được dùng để giữ hạt nhỏ và chống giòn ram (hay gặp trong thép Ni). Cũng có thể dùng B với lượng rất nhỏ (< 0,005%) để tăng độ thấm tôi.

Các mác thép – ứng dụng và nhiệt luyện thép hoá tốt:

Bảng sau trình bày kí hiệu, thành phần hoá học (theo TCVN), ứng dụng và cách nhiệt luyện một số mác thép hoá tốt.
 

Nova

MES LAB Founder
Author
Re: Tổng quan về thép kết cấu

b) Thép hoá tốt

Thép hoá tốt là loại thép có hàm lượng cácbon nằm trong khoảng từ 0,3 – 0,5 %, là loại thép chuyên dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải tĩnh và va đập cao, yêu cầu độ bền và đặc biệt là độ dai va đập cao (cơ tính tổng hợp cao). Nhiệt luyện hoá tốt (tôi và ram cao) sẽ đạt được các yêu cầu trên. Tổ chức thu được trong thép này sau nhiệt luyện hoá tốt là tổ chức Xoocbit ram, tổ chức cho giá trị độ dai va đập cao nhất.

Thành phần hoá học:

- Cácbon : Hàm lượng cácbon nằm trong khoảng 0,3 – 0,5% để thép có sự kết hợp hài hoà giữ độ bền và dẻo dai.

- Các nguyên tố hợp kim : Thường dùng các nguyên tố Cr, Mn, Si, Ni với hàm lượng khoảng 1% mỗi nguyên tố với mục đích làm tăng độ thấm tôi. Ngoài ra, các nguyên tố Mo (<0,3%) và Ti (<0,1%) cũng được dùng để giữ hạt nhỏ và chống giòn ram (hay gặp trong thép Ni). Cũng có thể dùng B với lượng rất nhỏ (< 0,005%) để tăng độ thấm tôi.

Các mác thép – ứng dụng và nhiệt luyện thép hoá tốt:

Bảng sau trình bày kí hiệu, thành phần hoá học (theo TCVN), ứng dụng và cách nhiệt luyện một số mác thép hoá tốt.
 
Last edited by a moderator:

Nova

MES LAB Founder
Author
Re: Tổng quan về thép kết cấu

c) Thép đàn hồi (lò xo)

Đây là loại thép có thành phần cácbon nằm trong khoảng 0,5 – 0,7%, sau tôi và ram trung bình có giới hạn đàn hồi cao. Thép này chuyên dùng để chế tạo các chi tiết đàn hồi : lò xo, nhíp,…nên được gọi là thép đàn hồi.

Thành phần hoá học:

- Cácbon : Các phần tử đàn hồi không cho phép có biến dạng dẻo cũng như bị phá huỷ giòn khi làm việc nên thành phần các bon của thép đàn hồi không được quá thấp cũng như không được quá cao. Khoảng thành phần cácbon hợp lý của loại thép này là 0,5 – 0,7%(thường gặp 0,55 – 0,65%).

- Nguyên tố hợp kim: Các nguyên tố Mn, Si cho vào thép đàn hồi với mục đích nâng cao tính đàn hồi. Các nguyên tố khác như Cr, Ni, V được cho vào với mục đích ổn định tính đàn hồi của thép.

Các mác thép-ứng dụng và nhiệt luyện thép đàn hồi:

Bảng sau trình bày kí hiệu, thành phần, các ứng dụng và qui trình nhiệt luyện một số mác thép đàn hồi.


Trần Tuấn - POSCO Lab. - Seoul
 
Last edited by a moderator:
N

n2q179

Re: Tổng quan về thép kết cấu

bác có thể đóng góp cho em về quy trình nhiệt luyện thép chiu nhiệt làm van xả hay không:40Cr9Si2
 
I

inscontech

Trả lời bạn n2q179

Mác thép bạn sử dụng có tên là sincrôm vói thành phần hóa học C cỡ 0.4%; Crôm cỡ 9%; Si cỡ 2%. Vật liệu này thuộc họ thép mactenxit, đặc trưng bởi độ bền nóng cao trong môi trường khí thải khi cháy được sử dụng để chế tạo xupáp hay các chi tiết kẹp của động cơ đốt trong . Nhiệt độ làm việc ổn định ko vượt quá 650 độ C.
Quy trình nhiệt luyện mác thép này như sau: Nung chi tiết đến 1030 độ c, giữ nhiệt khoảng 15-20 phút, tôi trong môi trường dầu. Sau đó ram ở nhiệt độ 750-780 độ C khoảng 2-3 h. Chú ý bảo vệ chi tiết khi nung tôi, tránh hiện tượng thoát Si.
Chúc bạn thành công.
 
N

n2q179

Re: Tổng quan về thép kết cấu

em muốn biết lý do để thép này có độ bền nóng cao vậy?mà em nghĩ nhiệt độ ram như vậy có cao lắm không?các chế độ nhiệt luyện như bác nói chua thật chính xác lắm.Thời gian giữ nhiệt phụ thuộc vào chiều dày chi tiết và ko phải cháy thoát Si ma cháy thoát C do trong thép này có chứa lượng Si khá cao.
Cảm ơn bác nhiều lắm!
 
I

inscontech

Re: Tổng quan về thép kết cấu

Độ bền nóng đạt được là do sau khi nhiệt luyện là xoocbit và cacbit nhỏ mịn. Hàm lượng Cr và Si trong thép quyết định đến nhiệt độ làm việc của chi tiết. Nhiệt ram của họ thép này là vậy, thời gian giữ nhiệt tất nhiên là phụ thuộc vào chiều dày chi tiết nhưng vì bạn nói làm van xả nên tôi đoán kích thước của chi tết van xả trong đọng cơ xe máy mà khuyên bạn thôi (vì đã từng NL chi tiêt này). Bạn nói đúng là thoát carbon do Si có xu hướng đẩy C ra ngoài khi nung, thành thật xin lỗi bạn vì nhầm lẫn này.
 
P

phatckm03

Ðề: {E}Tổng quan về thép kết cấu

Hôm trước có ông anh hỏi mình " Tao có đống thép CT3 và C45 bỏ lẫn lộn nhau, làm sao mày nhìn vào đó mà biết được cái nào là C45 cái nào là CT3 " có ai biết cách chỉ dùm coi
 
P

phamquoctuan1611

Ðề: {E}Tổng quan về thép kết cấu

các bạn cho mình hỏi kết cấu chịu chấn động mạnh thì dùng loại thép nào vậy.Kết cấu của mình là hệ thống dẫn hướng của móc nối làm việc khi chịu chấn động mạnh
 
K

Kc0iBKCK

Ðề: {E}Tổng quan về thép kết cấu

mọi người cho mình hỏi ai có tài liệu về thép hóa tốt hok vậy cho mình xin được không. Cám ơn mọi người nhiều!!!.
 
A

Akira

Ðề: {E}Tổng quan về thép kết cấu

Các bác có thể cho em biết thép 40 XHMA thuộc nhóm thép nào và độ cứng của nó là bao nhiêu với ạ. Em cảm ơn các bác nhiều !
 
H

hangoc0508

Ðề: {E}Tổng quan về thép kết cấu

Các bác cho em hỏi để làm Đĩa phanh xe máy thì chọn mác thép nào là tốt nhất cả về cơ tính và tính kinh tế?
Em xin cảm ơn!
 
Top