Kỹ thuật tôi thép (I)

Discussion in 'Nhiệt luyện và XLBM' started by Nova, Aug 1, 2007.

  1. Nova

    Nova MES Lab. Founder & C.E.O

    Joined:
    Jul 30, 2007
    Messages:
    5,194
    Likes Received:
    129
    Tôi thép là nguyên công nhiệt luyện quan trọng nhất, quyết định chủ yếu đến cơ tính của vật phẩm. Nguyên công này thuộc loại nhiệt luyện kết thúc, thực hiện trên chi tiết gần thành phẩm nên bất cứ sai hỏng nào khi tôi cũng có thể gây thiệt hại lớn. Vì vậy, hiểu biết về kỹ thuật tôi rất có ích cho công tác sản xuất. MES Lab. sẽ lần lượt đăng tải 3 phần của bài viết có tên “Kỹ thuật tôi thép”.

    Đây là loạt bài viết mang tính tổng quan nhằm giúp người đọc có được cái nhìn tổng thể về nguyên công tôi thép. Các lý giải mang tính chi tiết sẽ không được trình bày ở đây. Độc giả quan tâm tới các vấn đề về nguyên lý có thể tìm trong các tài liệu tham khảo ở cuối mỗi phần.

    Tổng quan

    Nguyên công tôi bao gồm việc nung nóng thép đến một nhiệt độ nhất định, giữ tại nhiệt độ đó trong một khoảng thời gian nhất định (để làm đồng đều nhiệt độ và chuyển biến trên toàn khối vật liệu) rồi làm nguội nhanh trong một môi trường thích hợp.

    Nhiệt độ nung thép khi tôi là nhiệt độ trên Ac1. Theo giản đồ sắt - cacbon, ở trên Ac1, tổ chức austenit sẽ xuất hiện. Khi được làm nguội đủ nhanh, austenit sẽ chuyển biến thành mactenxit, một pha có độ cứng cao. Chính mactenxit sẽ hóa bền cho thép sau tôi.

    Môi trường làm nguội khi tôi được chọn tùy theo loại thép. Với thép C45 (TCVN), có thể tôi trong nước hay dầu (nếu chi tiết nhỏ); thép 40Cr có thể tôi dầu. Một số loại thép khác có thể được tôi trong dung dịch polymer hay không khí (để giảm ứng suất nhiệt).

    Một số đặc điểm của quá trình tôi:

    - Nhiệt độ tôi giống nhiệt độ ủ hay thường hóa

    - Làm nguội nhanh nên ứng suất nhiệt lớn, chi tiết dễ bị cong, vênh, nứt,…

    - Tổ chức nhận được sau tôi có độ cứng cao và không ổn định

    Mục đích của nguyên công tôi

    Tôi nhằm mục đích tăng độ cứng (và do đó, tăng khả năng chống mài mòn) và độ bền cho thép (kết hợp với ram).

    Nguyên công tôi chỉ áp dụng cho thép có hàm lượng cacbon cỡ 0,15 - 0,65%, vì khi hàm lượng cacbon quá thấp, mactenxit sau tôi sẽ có độ cứng thấp và hiệu quả tăng bền không đáng kể; ngược lại, khi hàm lượng cabon quá cao, thép sau tôi sẽ bị giòn.

    Nhiệt độ tôi thép

    Theo [1], nhiệt độ tôi thép cacbon được chọn như sau:

    - Thép trước cùng tích (C0,8%) : Tt = Ac1 + (30 - 50)0C (tôi không hoàn toàn). Do Ac1 (sau cùng tích) = const ~7300C nên Tt (sau cùng tích) = 750 - 7800C
    Lý do tôi hoàn toàn và tôi không hoàn toàn, độc giả quan tâm có thể tham khảo [1].

    Với thép hợp kim thấp (~1% nguyên tố hợp kim), nhiệt độ tôi thường chỉ cao hơn thép cacbon từ 10 - 200C. Thép hợp kim cao có nhiệt độ tôi khác hẳn thép các bon đã xét ở trên. Nhiệt độ tôi của các mác thép cụ thể được tìm bằng thực nghiệm và được cho trong các sổ tay nhiệt luyện. Cũng có thể dùng chương trình Thermocalc để xác định nhiệt độ tôi của các mác thép với thành phần bất kỳ [2], tuy nhiên, đây chỉ là giá trị tham khảo vì nó là kết quả của các tính toán nhiệt động lực học (lý thuyết) và mang tính gợi ý. Giá trị lý thuyết này cũng rất gần với giá trị thực tế của nhiệt độ tôi.

    (Còn nữa…)

    Phần 2 sẽ đề cập đến một số khái niệm quan trọng của kỹ thuật tôi: tốc độ tôi tới hạn, độ thấm tôi (các yếu tố ảnh hưởng và cách đánh giá)

    MES Lab.

    Tài liệu tham khảo (cho phần 1).

    [1]. Nghiêm Hùng, Vật liệu học, Bách Khoa, Hà nội, 1999.

    [2]. Thermocalc, Thermocalc Manuals, http://thermocalc.com, Stockholm, 2006.
     
  2. gem

    gem Member

    Joined:
    Aug 5, 2007
    Messages:
    180
    Likes Received:
    0
    Nhiệt độ tôi thép

    Theo [1], nhiệt độ tôi thép cacbon được chọn như sau:

    - Thép trước cùng tích (C0,8%) : Tt = Ac1 + (30 - 50)0C (tôi không hoàn toàn). Do Ac1 (sau cùng tích) = const ~7300C nên Tt (sau cùng tích) = 750 - 7800C
    Lý do tôi hoàn toàn và tôi không hoàn toàn, độc giả quan tâm có thể tham khảo [1].

    Với thép hợp kim thấp (~1% nguyên tố hợp kim), nhiệt độ tôi thường chỉ cao hơn thép cacbon từ 10 - 200C. Thép hợp kim cao có nhiệt độ tôi khác hẳn thép các bon đã xét ở trên. Nhiệt độ tôi của các mác thép cụ thể được tìm bằng thực nghiệm và được cho trong các sổ tay nhiệt luyện. Cũng có thể dùng chương trình Thermocalc để xác định nhiệt độ tôi của các mác thép với thành phần bất kỳ [2], tuy nhiên, đây chỉ là giá trị tham khảo vì nó là kết quả của các tính toán nhiệt động lực học (lý thuyết) và mang tính gợi ý. Giá trị lý thuyết này cũng rất gần với giá trị thực tế của nhiệt độ tôi.


    Anh nova làm tiếp phần 2 đi
    Đang nhiệt luyện thép cacbon mà sao có mỗi trước cùng tích thôi ;D ;D
    Thép hợp kim nữa chứ ??? ??? 8) 8)
     
  3. bxngoc

    bxngoc New Member

    Joined:
    Jul 30, 2008
    Messages:
    7
    Likes Received:
    0
    Xin cho em hỏi em có nhu cầu tôi một số ống inox 316L dài 20 cm (do yêu cầu chế tạo thiết bị) bằng Nito hoặc Argon thì ở đâu có thể cung cấp dịch vụ này.
    Xin cảm ơn các bác.
     
  4. worm

    worm Active Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,841
    Likes Received:
    12
    Cái này gọi là nung trong môi trường khí bảo vệ là N hoặc Ar, chứ có ai gọi là tôi bằng N hoặc Ar bao giờ đâu. Nếu ở miền Bắc thì hiện giờ biết mỗi bọn ASung ở Hưng Yên. Nếu ở miền Nam thì liên hệ đồng chí Hoàng trên này (đọc ở bài nói về Thiết bị nhiệt luyện ấy) http://meslab.org/mes/showthread.php?t=2286
     
  5. hoangdh

    hoangdh Member

    Joined:
    Jul 30, 2008
    Messages:
    141
    Likes Received:
    2
    Nếu bạn chịu được giá cao thì ngoài ở ngoài Bắc còn có công ty Parker trong KCN Thăng Long nữa.
     
  6. ubuntu

    ubuntu New Member

    Joined:
    Jul 25, 2008
    Messages:
    408
    Likes Received:
    0
    I/ Mục đích tôi thép.
    Tôi là nung thép đến trạng thái ostenit nhiệt độ cao, giữ nhiệt độ trong một thời gian, rồi làm nguội nhanh, để được tổ chức mactenxit có độ cứng cao. Sau khi tôi, độ cứng của thép thường đạt tới HRC 60-65. Các loại công cụ, dụng cụ đo, khuôn, vòng bi và các chi tiết thấm Cacbon đều phải tôi để tăng độ cứng và độ chịu mài mòn
    II/ Xác định nhiệt độ tôi.
    III/ Xác định thời gian giữ nhiệt.
    1/ Hình dạng và kích thước chi tiết.
    2/ Môi trường nung.
    3/ Thành phần thép.
    4/ Tình trạng xếp lò.
    5/ Nhiệt độ lò.
    IV/ Làm nguội khi tôi.
    1/ Độ thấm tôi của thép.
    2/ Chất làm nguội khi tôi.
    3/ Phương pháp tôi và ứng dụng của nó.
    4/ Cách nhúng chi tiết vào chất làm nguội.
    V/ Ứng suất và biến dạng khi tôi.
    1/ Ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức
    2/ Những biện pháp làm giảm ứng suất và biến dạng.
    3/ Nắn sau khi bị biến dạng.
    4/ Các khuyết tật khác sau khi tôi.

    Trên đây là các yếu tố trong công nghệ tôi thép mà sách "Nhiệt luyện" do Nhà xuất bản Công nhân kỹ thuật xuất bản năm 1978 nhưng vẫn còn nguyên giá trị tới tận hôm nay và sau này, tài liệu của Cục Công nghiệp cơ điện số 1 Thượng Hải có nói tới. Quyển này tôi xin của thầy Vũ Trịnh một giáo viên trong trường DHBK Hà Nội, nay thầy đã mất.
    Xin một phút tưởng niệm đến thầy.
     
  7. nguyenmanctm

    nguyenmanctm New Member

    Joined:
    Oct 27, 2008
    Messages:
    36
    Likes Received:
    0
    Các bác có ai biết về công nghệ tôi phun các chi tiết dạng trụ rỗng không? các kiến thức cơ bản về công nghệ tôi phun? "tôi phun" tiếng Anh nghĩa là gì các bác nhỉ? Thanks!!...
     
  8. worm

    worm Active Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,841
    Likes Received:
    12
    Tôi bề mặt nào? Trong hay ngoài? Thép gì? Chiều dày bao nhiêu? Còn công nghệ thì giống nhau cả: nung nhanh bằng tần số cao + phun nước làm nguội liên tục.
     
  9. nguyenmanctm

    nguyenmanctm New Member

    Joined:
    Oct 27, 2008
    Messages:
    36
    Likes Received:
    0
    Thanks! bác Worm nhé. Em sơ ý quá! Chi tiết em muốn hỏi là lọai trụ rỗng: tôi mặt trụ trong có phi từ 3 đến 7, chiều dài 80 đến 100, chiều dày thành 5 đến 10. Thép Y10A. Chỗ em làm không có lò cao tần, nung trong lò thông thường rồi tôi thể tích, kết quả là nhiều sản phẩm bị loại do cong vênh và co giãn đường kính lỗ, nên em muốn tim hiểu công nghệ tôi phun, hy vọng cải thiện được tình hình!? Áp lực nước lúc tôi có ảnh huỏng nhiều đến quá trình tôi phun không hả bác? Thanks!!1
     
  10. Frankvp

    Frankvp New Member

    Joined:
    Apr 16, 2008
    Messages:
    3
    Likes Received:
    0
    các anh cho em hỏi nếu ùng khí gas để tôi thép thì có đủ nhiệt độ không?
     
  11. worm

    worm Active Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,841
    Likes Received:
    12
    Với sản phẩm như bạn đưa ra, nếu tiến hành tôi thể tích thì khả năng cong vênh theo chiều dài gần như là tất yếu, khó tránh được. Hơn nữa, với đường kính lỗ quá nhỏ như thế mà đưa ra yêu cầu chỉ tôi mặt trụ trong thì cũng ... bất khả thi với điều kiện thiết bị hiện có, đúng là chỉ còn cách tôi thể tích. Do đó, có một vài gợi ý sau cho bạn tham khảo, hy vọng giúp được phần nào.

    1. Với kết cấu chi tiết như bạn mô tả, theo tớ biết, thì trên thị trường hầu như không gặp các loại ống có sẵn như thế này. Nhiều khả năng là do bên bạn gia công từ cây thép đặc. Nếu vậy, sao không để lượng dư gia công đủ lớn để sau khi nhiệt luyện xong, tiến hành mài lại lỗ để giảm độ không tròn và vừa có độ bóng cao?
    2. Dựa theo hiện tượng sai hỏng bạn mô tả, tớ đoán rằng chế độ nung và làm nguội của bạn chưa hợp lý. Để hạn chế độ biến dạng của chi tiết khi tôi thế tích, bạn nên điều chỉnh giảm tốc độ nung để tránh ứng suất nhiệt quá lớn giữa các vùng nhiệt độ khác nhau làm sản phẩm bị biến dạng. Đồng thời, cần phải xem lại chế độ và phương pháp làm nguội. Khi nung và làm nguội, chi tiết cần được treo cố định theo chiều thẳng đứng, tuyệt đối không được lắc ngang hoặc đặt sản phẩm nằm ngang. Và hơn nữa, nên chọn cơ chế tôi hai môi trường, làm nguội trong dầu xuống dưới 700 độ rồi làm nguội trong nước.
    3. Công nghệ tôi phun có thể sử dụng nhiều nguồn nhiệt khác nhau: nung tiếp xúc, nung bằng ngọn lửa đèn xì (hàn hơi), nung bằng tần số cao ... Nhưng để tôi mặt trong lỗ D3 ~ D7 với chiều dài 80 ~ 100 thì thật sự khó, tôi cũng chưa nghĩ ra được phương pháp nào thực hiện điều đó, còn tôi mặt ngoài thì .. đơn giản hơn nhưng cũng chỉ đạt được độ cứng mặt ngoài mà thôi.
    Nếu có thể, bạn nên tìm đọc một số tài liệu sau: Công nghệ Nhiệt luyện, Thiết kế xưởng Nhiệt luyện, Thiết bị Nhiệt luyện ... hoặc liên hệ với bộ môn Kỹ thuật vật liệu, nhiệt luyện và xử lý bề mặt P301 C5 ĐHBK HN để có thêm tư vấn.
     
  12. worm

    worm Active Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,841
    Likes Received:
    12
    Có một câu hỏi ngược lại thế này? Bạn có thấy người ta hàn bằng ngọn lửa đèn xì (hàn hơi) không? Và theo bạn, nhiệt độ cần thiết để nhiệt luyện thép và hàn thì cái nào cao hơn?
     
  13. nguyenmanctm

    nguyenmanctm New Member

    Joined:
    Oct 27, 2008
    Messages:
    36
    Likes Received:
    0
    Sao không gửi bài được các bác ơi????
     
  14. nguyenmanctm

    nguyenmanctm New Member

    Joined:
    Oct 27, 2008
    Messages:
    36
    Likes Received:
    0
    Thanks! bác Worm về những đóng góp quý báu của bác.
    nãy giờ cặm cụi viết trả lời bác Worm dến lúc gửi không đc!:(
    chi tiết của em phần lỗ làm việc hơi bé và sâu nên mài tròn trong là rất khó, chỉ doa đạt KT, nhiệt rồi đánh bónga thôi.
    Phần làm việc của lỗ chỉ dài bằng 1/2 lỗ, liệu có thể chỉ tôi phàn làm việc bằng cách nhúng một nửa chi tiết khi làm nguội đc không bác?
    Thanks! bác
     
  15. Frankvp

    Frankvp New Member

    Joined:
    Apr 16, 2008
    Messages:
    3
    Likes Received:
    0
    em không biết đèn xì là cái gì, không biết có phải khí axetylen không? em nghĩ dùng để hàn thì ngọn lửa phải cao hơn, tại thép phải nóng chảy ra thì mới hàn dính lại được chứ. Em biết nhiệt độ để nhiệt độ 1 số loại thép là khoảng 800-900 độ C. Em thì nghe một số người nói ngọn lửa đốt bằng gas thì khoảng 600 độ, có người nói thì hơn 1000 độ. Rồi nói có trộn khí oxi gì nữa. Em không rõ nên nhờ các anh có kiến thức và kinh nghiệm vững chắc tư vấn cho chính xác hơn.
     
  16. worm

    worm Active Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,841
    Likes Received:
    12
    Đó chính là câu trả lời đấy. Đèn xì = hàn hơi = hàn khí axetylen. Nhiệt độ hàn cao hơn nhiệt độ tôi thép rất nhiều >>> đương nhiên có thể dùng để tôi. Nhưng khi đó sẽ phụ thuộc khá nhiều vào tay nghề và kinh nghiệm: nung đều, đủ nhiệt ....
     
  17. nguyenthinh_dtk

    nguyenthinh_dtk New Member

    Joined:
    Sep 29, 2008
    Messages:
    5
    Likes Received:
    0
    Em muốn hỏi bác Worm 1 chút ạ.
    đọc của bac nhiều cũng thấy hay. Và e muốn hỏi bác là chi tiết của e dang dánh xích 2 dãy, càn tôi bề mặt răng, đường kính 127, dài 102, phần răng mỗi dãy dài 20, cách nhau 70 , vật liệu c45 . thì nhiệt độ tôi là bao nhiêu là đủ bac nhỉ, giữ nhiệt khoảng 4 giây có đc ko, bác?
    em cảm ơn nhiều.
     
  18. worm

    worm Active Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,841
    Likes Received:
    12
    Cho xin cái hình vẽ, nhớ ghi rõ phần yêu cầu độ cứng.
     
  19. quanghn

    quanghn New Member

    Joined:
    Jan 2, 2009
    Messages:
    1
    Likes Received:
    0
    Chào các bác, bác nào có biết cách tôi thép làm lưỡi câu cá không? mình mua thép loại 0.8 về ( thép cacbon loại chuyên làm lưỡi câu) mà tôi mãi vẫn không lên mầu vàng như các lưỡi bán ngoài hàng. không hiểu họ có nhộm thép không.
    bác nào biết xin chỉ giáo.
    Chân thành cám ơn.
     
  20. red.chocolate

    red.chocolate New Member

    Joined:
    Dec 31, 2007
    Messages:
    11
    Likes Received:
    0
    Được, có làm rồi. Người ta gọi là Flame Harden, nó là phương pháp làm cứng bề mặt cũng giống như Induction Harden.

    Phải trộn với oxy, nhiệt độ còn phụ thuộc việc chỉnh tỉ lệ oxy và gas. Nếu thép có thành phần đủ yêu cầu, có thể nung lên tới >55HRC.
     

Share This Page

Users Viewing Thread (Users: 0, Guests: 1)

Loading...