3.2. Sự thay đổi độ cứng tế vi khi gia công lạnh

    Sau khi thực hiện gia công lạnh ở nhiệt độ – 76°C trong 90 phút, mẫu được đo độ cứng tế vi.

Hình 4

Hình 4. Phân bố độ cứng tế vi theo chiều sâu lớp thấm trước (trái) và sau khi làm lạnh sâu (phải) ở -76°C, thời gian 90 phút

    Hình 4 biểu thị các trị số và sự phân bố độ cứng tế vi theo chiều sâu lớp thấm trước và sau gia công lạnh của thép 20XM. Hình 4 (trái) là các trị số độ cứng trước khi gia công lạnh: đường phân bố độ cứng thay đổi không điều hoà, giá trị độ cứng vùng sát bề mặt rất thấp (50 HRC). Hình 4 (phải) là phân bố độ cứng sau gia công lạnh sâu: độ cứng thay đổi mạnh, giá trị cao nhất có thể đến 68 HRC, mất hẳn vùng có độ cứng thấp, chứng tỏ giá trị độ cứng thấp tại vùng đó là do austenit dư, vì ngoài sự chuyển biến của austen- it, không tồn tại nguyên nhân nào khác làm tăng độ cứng mạnh mẽ như vậy khi làm lạnh mẫu. Độ cứng lõi tăng (3-5) HRC. Mức độ làm lạnh sâu và thời gian dài cho thấy rõ khả năng thay đổi tính chất bằng phương pháp gia công lạnh. Tuy nhiên với thép chỉ chứa các nguyên tố tạo cacbit mạnh (thép 20XΓT), phương pháp gia công lạnh không làm thay đổi nhiều giá trị độ cứng sau khi tôi (hình 5).

Hình 5

Hình 5 và 6

    Điều đó chứng tỏ rằng độ cứng thấp trên bề mặt của các loại thép này không do austenit dư gây nên. Thực hiện gia công lạnh cho thép 20XM với độ lạnh -20°C, giữ ở các mức thời gian khác nhau (hình 6), cho thấy độ cứng sau khi lạnh với thời gian 20 ph không thay đổi nhiều so với sau khi tôi. Khi làm lạnh với thời gian ở 40 và 60 ph, vùng có độ cứng thấp được cải thiện. Độ cứng lõi tăng chút ít. Có thể kết luận rằng dùng phương pháp làm lạnh sâu với nhiệt độ và thời gian thích hợp có thể điều chỉnh được lượng austenit dư sau khi tôi đến nhiệt độ thường và cải thiện tính chất lớp thấm.

4. Kết luận

    – Phương pháp gia công lạnh thúc đẩy chuyển biến austenit dư thành mactenxit, làm tăng mạnh độ cứng bề mặt, thay đổi đường phân bố độ cứng theo chiều dày lớp thấm theo chiều hướng điều hoà hơn. Có thể khống chế nhiệt độ hoặc thời gian làm lạnh để kiểm soát lượng austenit dư chuyển biến và độ cứng bề mặt chi tiết thấm. Đối với lớp thấm của thép chứa các nguyên tố tạo cacbit mạnh (có khuyết tật phi mactenxít) việc gia công lạnh sâu không làm thay đổi nhiều các giá trị và phân bố độ cứng.

    – Tổ chức sau gia công lạnh mịn hơn. Tuy nhiên sau gia công lạnh độ cứng lõi cũng tăng, có thể làm giảm độ dẻo dai của chi tiết thấm. Ngoài ra do làm lạnh ở nhiệt độ âm, chi tiết có thể đồng thời chịu ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức nên có khả năng xuất hiện vết nứt tế vi, vì vậy cần cân nhắc kỹ trước hoặc chỉ tiến hành gia công lạnh ở mức độ cần thiết.

Tài liệu trích dẫn

  1. F. K. Cherry, Austenitic nitrocarburizing, Heat treat. met., Vol. 1, 1987, p. 1-5
  2. R. Davies and C. G. Smith, A practical study of the carbonitriding process, Met. Prog., Vol. 4, 1978, p. 46-53
  3. Earl A. Carlson, Lindberg, Cold treating and cryogenic treatment of steel, ASM Handbook, 1991, Vol. 4, p. 857-889
  4. B. M. ЗИHЧEHKO, Ин? енерия пobepxнocти Зyбчатых koлec metoдами xимико-Tермической oбработки, xимико-тepмичеckая oбработка шеcтерен, Mockba, 1986

Bình luận

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiện thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Bạn có thể sử dụng các thẻ HTML và thuộc tính sau: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>