1. Mục đích
Thép tôi và thép hợp kim được sử dụng rộng rãi để sản xuất các bộ phận quan trọng khác nhau của ô tô, máy kéo, máy công cụ và các máy khác, chẳng hạn như bánh răng, trục, thanh nối, bu lông, v.v.
2. Yêu cầu về hiệu suất
Hầu hết các bộ phận được tôi luyện đều chịu nhiều tải trọng làm việc khác nhau, điều kiện ứng suất tương đối phức tạp và đòi hỏi tính chất cơ học toàn diện cao, nghĩa là chúng có độ bền cao, độ dẻo và độ dẻo dai tốt. Thép hợp kim được tôi và tôi luyện cũng đòi hỏi độ cứng tốt. Tuy nhiên, các bộ phận khác nhau có điều kiện ứng suất khác nhau và yêu cầu về độ cứng khác nhau.
3. Đặc tính thành phần
(1) Carbon trung bình: Hàm lượng carbon nhìn chung nằm trong khoảng từ 0,25% đến 0,50%, với phần lớn là 0,4%;
(2) Thêm các nguyên tố như Cr, Mn, Ni, Si, v.v. để cải thiện độ cứng: Ngoài việc cải thiện độ cứng, các nguyên tố hợp kim này còn có thể tạo thành ferit hợp kim và tăng cường độ của thép. Ví dụ, hiệu suất của thép 40Cr sau khi xử lý tôi và tôi cao hơn nhiều so với thép 45;
(3) Bổ sung các yếu tố để ngăn chặn loại giòn nhiệt thứ hai: Thép hợp kim được tôi và tôi luyện có chứa Ni, Cr, Mn dễ sinh ra loại giòn nhiệt thứ hai khi tôi ở nhiệt độ cao và làm nguội chậm. Thêm Mo và W vào thép có thể ngăn chặn loại giòn nóng thứ hai. Nội dung phù hợp là khoảng 0,15% đến 0.30% Mo hoặc 0,8% đến 1,2% W.
So sánh tính chất sau khi tôi và tôi giữa thép 45 và thép 40Cr
Loại thép và trạng thái xử lý nhiệt Kích thước mặt cắt/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
Thép 45 làm nguội nước 850 độ, ủ 550 độ f50 700 500 15 45 700
Thép 40Cr tôi dầu 850 độ, tôi luyện 570 độ f50 (giữa) 850 670 16 58 1000
4. Các loại và mác thép (1) Thép tôi và tôi có độ cứng thấp 40Cr: Đường kính tới hạn khi tôi dầu của loại thép này là 30mm ~ 40mm, và nó được sử dụng để sản xuất các bộ phận quan trọng có kích thước chung. (2) Thép tôi và tôi luyện hợp kim có độ cứng trung bình 35CrMo: Đường kính tới hạn khi tôi dầu của loại thép này là 40mm ~ 60mm. Việc thêm molypden không chỉ có thể cải thiện độ cứng mà còn ngăn ngừa loại giòn nóng thứ hai. (3) Thép tôi và tôi luyện hợp kim có độ cứng cao 40CrNiMo: Đường kính tới hạn khi tôi dầu của loại thép này là 60mm{15}}mm, hầu hết là thép crom-niken. Việc thêm molypden thích hợp vào thép crom-niken không chỉ có độ cứng tốt mà còn loại bỏ loại độ giòn nóng thứ hai.
5. Xử lý nhiệt và đặc tính kết cấu Quá trình xử lý nhiệt cuối cùng của thép tôi và tôi luyện hợp kim là tôi và tôi ở nhiệt độ cao (xử lý tôi và tôi). Thép hợp kim được tôi và tôi luyện có độ cứng cao và thường được sử dụng dầu. Khi độ cứng đặc biệt cao, nó thậm chí có thể được làm mát bằng không khí, điều này có thể làm giảm các khuyết tật trong xử lý nhiệt. Các tính chất cuối cùng của thép tôi và thép tôi được xác định bởi nhiệt độ tôi luyện. Nói chung, ủ ở nhiệt độ 500 độ -650 được sử dụng. Bằng cách chọn nhiệt độ ủ, các đặc tính cần thiết có thể đạt được. Để ngăn chặn loại giòn nóng thứ hai, việc làm mát nhanh (làm mát bằng nước hoặc làm mát bằng dầu) sau khi ủ có lợi cho việc cải thiện độ dẻo dai. Cấu trúc của thép tôi và thép tôi luyện hợp kim sau khi xử lý nhiệt thông thường là sorbite tôi luyện. Đối với các bộ phận yêu cầu bề mặt chịu mài mòn (chẳng hạn như bánh răng và trục xoay), quá trình làm nguội bề mặt gia nhiệt cảm ứng và ủ ở nhiệt độ thấp được thực hiện và cấu trúc bề mặt là martensite được tôi luyện. Độ cứng bề mặt có thể đạt tới 55HRC ~ 58HRC. Cường độ năng suất của thép được tôi và tôi luyện hợp kim sau khi tôi và tôi luyện là khoảng 800MPa, và độ bền va đập ở độ cứng lõi 800kJ / m2 có thể đạt tới 22HRC ~ 25HRC. Nếu kích thước mặt cắt lớn và không được làm cứng thì hiệu suất sẽ giảm đáng kể.
