BỘ CÔNG THƯƠNG
TỔNG CÔNG TY THÉP VIỆT NAM-CTCP
VIỆN LUYỆN KIM ĐEN B¸o c¸o tæng kÕt
§Ò TµI NGHI£N CøU KHOA HäC Vµ PH¸T TRIÓN CÊP Bé Tªn ®Ò tµi :
“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THÉP CÔNG CỤ HỢP KIM
MÁC X38CrMoV5 1 LÀM VIỆC Ở NHIỆT ĐỘ CAO”
_________________________
Cơ quan chủ quản : TỔNG CÔNG TY THÉP VIỆT NAM-CTCP


Tªn ®Ò tµi :
“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THÉP CÔNG CỤ HỢP KIM
MÁC X38CrMoV5 1 LÀM VIỆC Ở NHIỆT ĐỘ CAO”
________________________ VIỆN LUYỆN KIM ĐEN
Q. VIỆN TRƯỞNG Nguyễn Quang Dũng
HÀ NỘI - 2011

- 2 -

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH

Họ và tên
Học hàm, học
vị chuyên môn


- 3 -
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 04
I. TỔNG QUAN 05
1.1. Tổng quan nhu cầu thị trường, yêu cầu chất lượng đối với các loại
thép công cụ hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao và thép X38CrMoV5 1
05
1.2. Ảnh hưởng của các nguyên tố đến thép hợp kim mác X38CrMoV5 1 09
1.3. Đặc điểm điều kiện làm việc của con lăn hộp dẫn 20
1.4. Vật liệu thép công cụ hợp kim để chế tạo con lăn hộ
p dẫn. 21
II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1 Nội dung nghiên cứu 25
2.2 Phương pháp nghiên cứu 26
III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 26
3.1 Công nghệ nấu luyện26
3.2 Công nghệ tinh luyện30
3.3 Công nghệ rèn 32
3.4 Công nghệ gia công cơ khí và chế tạo sản phẩm34
3.5 Công nghệ nhiệt luyện37
3.6 Các tính chất của thép công cụ hợp kim mác X38CrMoV5 1
39
3.7 Chế tạo sản phẩm và kết quả dùng thử
44
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
46
4.1 Kết luận
46

Nghiờn cu cụng ngh sn xut thộp cụng c hp kim mỏc X38CrMoV5 1
lm vic nhit cao. Mc tiờu ca ti l xỏc nh c cụng ngh sn
xut thộp cụng c hp kim mỏc X38CrMoV5 1 t cht lng tt bng
nguyờn liu v thit b sn cú trong nc, ỏp ng c yờu cu ca ngnh
cụng nghip v phỏt trin kinh t t n
c.
Bản báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu này bao gồm các nội dung chính
nh sau:
1. Phần tổng quan
2. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu
3. Kết quả đạt đợc
4. Kết luận và kiến nghị
5. Tài liệu tham khảo
6. Phần phụ lục
Trong quỏ trỡnh thc hin ti, chỳng tụi ó nhn c s ch o, giỳp
to iu kin ca V Khoa hc v Cụng ngh - B Cụng Thng, Cụng ty
C phn Thộp Ho Phỏt, Cụng ty Thộp Min Nam-Tng cụng ty Thộp Vit
Nam CTCP, Xớ nghip c khớ 79 B Quc Phũng, cựng mt s c s sn
xu
t, ch to v nghiờn cu khỏc. Nhõn dp ny, chỳng tụi xin trõn trng cm
n v s giỳp v hp tỏc ú.

- 5 -
I. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan nhu cầu thị trường, yêu cầu chất lượng đối với các loại thép
công cụ hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao và thép X38CrMoV5 1
Trong những năm gần đây, cùng với sự tăng trưởng cao và ổn định của
nền kinh tế, ngành thép cũng tăng trưởng với tốc độ rất nhanh, đạt khoảng
20%/năm. Số lượng các nhà máy cán thép trong nước phát triển rất nhanh và
hiệu suất sử d

Thép công cụ hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi
trong ngành công nghiệp sản xuất, chế tạo và gia công vật liệu: dây chuyền
cán thép, luyện kim, khuôn mẫu, con lăn truyền dẫn, các chi tiết cơ khí khác
vì chúng có cơ tính tổng hợp cao (độ bền cao, tính chịu nhiệt, mài mòn, va
đập, độ bền chống phá hủy cao và có thể làm việc bền lâu trong các điều
kiện tải trọng phức tạp,…). C
ơ chế của các chi tiết, dụng cụ làm bằng các
loại thép làm việc ở nhiệt độ cao là chúng có khả năng chịu nhiệt và thắng
được trở kháng biến dạng, độ mài mòn của vật liệu biến dạng và máy móc,
thiết bị tác động lên.
Trong các loại thép công cụ hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao thì thép
X38CrMoV5 1 theo tiêu chuẩn của Đức DIN 17350 có hàm lượng các
nguyên tố hợp kim ít hơn, có độ cứng, độ bền khá t
ốt, phù hợp với điều kiện
làm việc của các loại con lăn dẫn hướng trong dây chuyền cán thép. Thép
này được hợp kim hoá với lượng nhỏ các nguyên tố Cr, Mo, V. Thép có hàm
lượng các bon trung bình (%C = 0,36 ÷ 0,42) kết hợp với các nguyên tố hợp
kim nêu trên đã làm cho mác thép này có độ thấm tôi và tổ chức sau tôi, ram
sẽ tiết ra các loại các bít hợp kim và cấu trúc hạt nhỏ mịn, đạt tính tổng hợp
cao, đáp ứng được yêu cầu của các chi tiết làm vi
ệc lâu trong điều kiện làm
việc ở nhiệt độ cao, chịu mài mòn và cần độ bền lớn. Chính vì vậy, mác thép
X38CrMoV5 1 có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực chế tạo các loại khuôn
và dụng cụ làm việc ở nhiệt độ cao. Mác thép này được sử dụng khá nhiều ở
nước ta trong các thiết bị nhập khẩu: các loại khuôn đúc áp lực dành cho kim
loại nhẹ (như nhôm, thiếc, magiê, ), các loại khuôn ép ma sát và cơ học
để
biến dạng nóng thép, đồng, nhôm và hợp kim của chúng, khuôn để ép đùn
nhôm, bạc lót, chày, đầu nong, các dụng cụ và khuôn để chế tạo đinh vít, đai
ốc, đinh tán và bu lông, lưỡi cắt nóng, khuôn đúc nhựa, dụng cụ cho máy

1,40
0,25 ÷
0,50
- -
X40CrMoV5-1
(1.2344)
0,37 ÷
0,42
0,80 ÷
1,20
0,30 ÷
0,50
≤ 0,030 ≤ 0,030
4,80 ÷
5,50
1,20 ÷
1,50
0,90 ÷
1,10
- -
Đức
DIN 17350
X32CrMoV3-3
(1.2365)
0,28 ÷
0,35
0,10 ÷
0,40
0,15 ÷
0,45

5,50
1,00 ÷
1,50
0,80 ÷
1,15
- -
SKD62
0,32 ÷
0,40
0,80 ÷
1,20
0,20 ÷
0,50
≤ 0,030 ≤ 0,020
4,75 ÷
5,50
1,00 ÷
1,60
0,25 ÷
0,50
1,00 ÷
1,60
-
SKD7
0,28 ÷
0,35
0,10 ÷
0,40
0,15 ÷
0,45

0,38 ÷
0,43
0,80 ÷
1,00
0,20 ÷
0,40
≤ 0,020 ≤ 0,020
4,75 ÷
5,25
1,20 ÷
1,40
0,40 ÷
0,60
Ni ≤ 0,25
Cu ≤ 0,35
H13
0,35 ÷
0,45
0,85 ÷
1,20
0,20 ÷
0,50
≤ 0,020 ≤ 0,008
5,00 ÷
5,50
1,00 ÷
1,50
0,80 ÷
1,15
- -

0,30 ÷
0,50
W ≤ 0,20; Ti ≤
0,030; Cu ≤ 0,30
4X5MΦ1C
0,37 ÷
0,44
0,90 ÷
1,20
0,20 ÷
0,50
≤ 0,030 ≤ 0,030
4,50 ÷
5,50
1,20 ÷
1,50
0,80 ÷
1,10
Ni ≤ 0,350; W ≤
0,20; Ti ≤ 0,030;
Cu ≤ 0,30
Nga
GOST 5950

3X3M3Φ
0,27 ÷
0,34
0,10 ÷
0,40
0,20 ÷

1 KU
0,35 ÷
0,45
0,90 ÷
1,20
0,25 ÷
0,55
≤ 0,030 ≤ 0,030
4,50 ÷
5,50
1,20 ÷
1,70
0,85 ÷
1,15
- -

- 8 -
Bảng 2: Cơ tính của một số thép công cụ hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao [1].
Mác thép X38CrMoV5 1 theo tiêu chuẩn DIN 17350 của Đức, là loại thép
công cụ hợp kim (nguyên tố hợp kim chính là Cr, Mo, V,…) sau khi được
nhiệt luyện hoá tốt (tôi và ram cao ở 500 ÷ 650
0
C) sẽ có độ bền cao, tính chịu
nhiệt và chịu mài mòn tốt.
Các ngành công nghiệp trong nước, đặc biệt là các nhà máy cán thép sử
dụng rất nhiều loại mác thép hợp kim làm việc trong môi trường nhiệt độ cao,
các dụng cụ và chi tiết máy chịu nhiệt, chịu mài mòn lớn, với loại mác thép
Cơ tính
Tiêu
chuẩn

Mỹ
AISI / SAE

H10 < 229 - -
4X5MΦC
≤ 235 < 53 ≥ 1290
4X5MΦ1C
≤ 235 < 54 ≥ 1320
Nga
GOST 5950

3X3M3Φ
- < 50 ≥ 1130
X37CrMoV5 1
KU
≤ 229 > 48 -
Ý
UNI 2955-4
X40CrMoV5 1
1 KU
≤ 229 > 48 -

- 9 -
X38CrMoV5 1 ch yu c nhp khu t cỏc nc cú nn cụng nghip phỏt
trin mnh v mt phn nh c sn xut trong nc nhng cht lng
khụng m bo. Vỡ vy, vic nghiờn cu cụng ngh sn xut thộp hp kim
dng c lm vic trong mụi trng nhit cao mỏc X38CrMoV5 1 sn
xut cỏc chi tit v dng c chu nhit cao, chu mi mũn l ht s
c cn
thit, ỏp ng c s phỏt trin ca nn cụng nghip Vit Nam hin nay v

đối với vật đúc bằng thép C và thép hợp kim [12].
Cácbon làm giảm độ dẻo dai của thép, khi hàm lợng cácbon nhỏ độ dẻo
(, ), độ dai va đập (a
k
) của thép giảm rất mạnh, song càng về sau mức giảm
này càng nhỏ đi.
Chính do cácbon ảnh hởng lớn đến cơ tính của thép nh vậy nên nó quyết
định phần lớn công dụng của thép. Vì vậy, khi dùng thép vào việc gì trớc hết
phải xem hàm lợng cácbon trong mác là bao nhiêu, sau đó mới tới các
nguyên tố hợp kim.
Hình 2.
ả
nh hởng của C đến cơ tính của thép [12].

- 11 -
Đối với thép cácbon trung bình (0,3 ữ 0,5%C), có độ bền, độ cứng, độ dẻo
đều khá cao và hiệu quả nhiệt luyện rất tốt. Tóm lại, loại thép này có cơ tính
tổng hợp cao nên đợc dùng làm các chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh, chịu mài

- 12 -
Cr 8,0
C 6,7
Fe 76,0
W 5,0
Mo 4,0
V 2,0
M
3
C
Cr 8,0
C 4,0
Fe 45,0
W 25,0
Mo 18,0
V 4,0
M
23
C
6

Cr 5,0
C 3,0
Fe 35,0
W 35,0
Mo 19,0
V 3,3
M
6
C
H×nh 4. Gi¶n ®å tr¹ng th¸i hÖ Fe-V [12].
H×nh 5. Gi¶n ®å tr¹ng th¸i hÖ C-Fe-V [12].
Vanađi nâng cao độ thấm tôi của các đảo austenit hình thành ở vùng
nhiệt độ nung tới hạn. Thép chứa vanađi có thể được làm nguội từ nhiệt độ
nung trong không khí hoặc thổi gió đều có thể thu được tổ chức song pha với
tính chất đáp ứng yêu cầu.
Vanađi là nguyên tố tạo thành cacbit mạnh, làm cho các nguyên tử xen
kẽ rời khỏi ferit, có tác dụng làm nhỏ hạt, làm tăng độ giãn dài của ferit, có
tác dụng tốt
để làm mất đi đoạn giãn dài ở giới hạn chảy; đồng thời vanađi
làm giảm khuynh hướng hóa già của thép. Vanađi có tác dụng tăng độ thấm
tôi của ốc đảo γ sau khi nung ở vùng nhiệt độ tới hạn, vì ở nhiệt độ nung các
cacbit chứa vanađi đã được hòa tan đại bộ phận. Nếu trong thép có mangan sẽ

các bít phức tạp khác tuỳ theo hàm lượng Môlipđen, khi đưa vào thép hoà
tan phần lớn vào xêmentít. Mo làm tăng khả năng ram, giảm sự nhạy cảm
với dòn ram cùng với Cr làm tăng mạnh độ thấm tôi. Khi đưa vào trong
thép, Mo cùng với cácbon tạo thành cácbit rất cứng và ổn định, có nhiệt độ
nóng chảy cao trên 2000
0
C. Mo là nguyên tố làm thu hẹp vùng γ và mở
rộng vùng α trong hợp kim với sắt. Giản đồ trạng thái hệ C-Fe-Mo và Fe-
Mo được trình bày trong hình 6 và hình 7.

H×nh 6. Gi¶n ®å tr¹ng th¸i hÖ C-Fe-Mo [12].
% Môli
p
đen
(
Mo
)

% Các bon (C)

- 15 -

- nh hng ca nguyờn t Crụm (Cr)
Crôm có tác dụng cải thiện tính thấm tôi của austenit dạng ốc đảo hình
thành khi nung. So với thép song pha không có crôm, thép song pha có chứa
crôm cho phép làm nguội chậm mà vẫn thu đợc phần trăm mactensit tơng
đối cao. ảnh hởng của crôm phụ thuộc vào hàm lợng cacbon trong thép.
Khi % cacbon tăng thì ở nhiệt độ tới hạn cho phép hàm lợng % tăng, làm
cho % Cr giảm trong mỗi hạt sẽ giảm và tác dụng tăng độ thấm tôi đối với
cũng giảm. Crôm còn có tác dụng thúc đẩy C khuếch tán làm giảm giới hạn
chảy của ferit làm cho thép song pha có giới hạn chảy thấp.
Thành phần chủ yếu tạo nên tính không gỉ và tính chịu nhiệt vợt trội của
thép và hợp kim chính là crôm. ảnh hởng của crôm thể hiện rõ ràng khi cho
vào thép ~5%. Thép chứa 5 %Cr có độ bền ôxy hoá tốt đến 600ữ650
0
C cao
hơn nhiều so với thép cacbon 150ữ200
0
C.
Thép không gỉ chứa 13 %Cr có độ bền ôxy hoá cao hơn 750ữ800
0
C. Thép
chứa 18ữ20 %Cr đến 900ữ1000
0
C, còn thép có 25ữ28 %Cr đến 1100ữ1150
0
C.
Việc tăng hàm lợng crôm trong sắt làm chuyển dịch về phía cao hơn nhiệt độ
bắt đầu ôxy hoá mạnh và xuất hiện sự biến màu do nhiệt trên kim loại.
Điều này cho thấy, việc tăng hàm lợng crôm làm giảm độ dày màng
mỏng tạo ra trên bề đánh bóng của thép. Tính chịu nhiệt cao của thép và hợp
kim chứa crôm đợc lý giải do sự tạo thành trên bề mặt hoàn toàn là ôxyt bền

mangan úng vai trũ l mt nguyờn t hp kim c lp, bi vỡ nú kộo theo
mt s nhc im sau: thỳc
y ht tinh th ln nhanh khi nung, tng tớnh
giũn ram, gim do v bn.
- ảnh hởng của nguyên tố Silic (Si)
Silic l nguyờn t m rng vựng , cng nh niken silic khụng to
cacbit. Silic cú tỏc dng lm tng cng, bn, tớnh chy loóng trong thộp.
Silic cũn tng tớnh n nh ram, nhng khụng lm tng tớnh giũn ca thộp.
Silic tng kh nng chng oxy húa cho thộp nhit cao v tng bn
chng dóo. Ngoi ra silic cũn cú tỏc dng kh ụxy trong thộp. Di
õy l
bng thng kờ nh hng ca mt s nguyờn t hp kim trong thộp.
Bng 5: nh hng ca nguyờn t hp kim n cu trỳc v tớnh cht ca thộp
Nguyờn
t
Nõng cao
thm tụi
Húa bn
ferit
Lm
nh ht
Hỡnh thnh
cỏcbit
Cn tr
s ram
Cụng dng ni bt
Cr Mnh
Trung
bỡnh
Yu Trung bỡnh

graphit húa,
thoỏt C
Trung
bỡnh, di
250
0
C
Mnh
Chng oxy húa, ch
to thộp k thut
in, thộp n hi
- nh hng ca tp cht
+ nh hng ca Pht pho (P): Trong sắt lỏng Phốt pho hòa tan rất nhiều
ở dạng phân tử Fe
2
P, nếu có O
2
, Mn, Al thì có thể tạo thành P
2
O
5
, P
4
O
3
,
Mn
5
P
2

C) nên khi kết tinh nó sẽ kết tinh sau cùng, do đó nằm phân
bố ở biên giới hạt, khi nung thép lên để cán, kéo (biến dạng nóng), biên hạt sẽ
chảy mềm ra và thép bị phá huỷ giòn.
Nếu có Mn trong thép, do có ái lực với S mạnh hơn Fe nên sẽ thay Fe tạo
thành MnS; pha này kết tinh ở nhiệt độ cao (1620
0
C), dới dạng các hạt nhỏ rời
rạc nên không bị chảy nhng gây đứt, gẫy khi gia công nóng. Khi khử bỏ tính
giòn nóng sunfua Mn (MnS) cũng nh các tạp chất phi kim loại khác (ôxít,
nitrít, ) đóng vai trò nh những nơi tập trung ứng suất, làm giảm độ dẻo và độ
dai của thép. Bởi vậy hàm lợng S trong thép phải đợc hạn chế chặt chẽ.

- 19 -
+ ảnh hởng của Ôxy (O
2
): Độ hoà tan của Ôxy trong thép khá lớn, ở
nhiệt độ 1600
0
C là 0,23%, đồng thời nó có thể kết hợp với Fe tạo thành các
ôxít FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
. Ôxy và sắt tạo thành dung dịch đặc khiếm khuyết vì
nếu sau khi hoà tan vào sắt, mạng tinh thể bị méo lệch, do đó cơ tính của thép
bị ảnh hởng. Thép có hàm lợng ôxy cao thờng bị phá huỷ giòn.

sau khi biến dạng nóng, đợc làm nguội chậm hoặc giữ lâu ở nhiệt độ 250
0
C.
Do H
2
có tốc độ khuếch tán lớn, ở điều kiện nh vậy, sẽ không tích tụ thành
bọt khí mà thoát ra khỏi thép.
Vấn đề làm nguội của nguyên công nhiệt luyện sau khi nung cũng rất
phức tạp và phụ thuộc vào chế độ nhiệt luyện đã chọn. Nó bao gồm chế độ
làm nguội chậm theo lò, nguội ngoài không khí, nguội trong môi trờng
không khí có hơi nớc, trong môi trờng nớc, dầu, muối , mỗi chế độ và
môi trờng làm nguội cho ta cơ tính khác nhau. Vì vậy với mỗi loại chi tiết
phải chọn chế độ làm nguội phù hợp mới đạt đợc khả năng làm việc của chi
tiết nh mong muốn.

- 20 -
1.3. c im iu kin lm vic ca con ln hp dn
Với hệ thống giá cán thép thủ công, tốc độ cán chậm thì quá trình đa thép
vào trục cán đợc thực hiện bởi ngời công nhân dùng kìm gắp thép rồi đa
vào lỗ hình trục cán. Còn đối với hệ thống các giá cán thép liên tục (hình 9)
với tốc độ cán thép rất nhanh thì ngời công nhân khó mà có thể thực hiện các
thao tác nh vậy. Do đó ngời ta đã thiết kế một cụm các chi tiết để thực hiện
tốt công việc này, trong đó bộ phận rất quan trọng là bộ dẫn hớng dẫn thép
vào và ra khỏi hệ thống trục cán thép. Bộ dẫn hớng đợc lắp trên các giá cán
(hình 10) với mục đích là dẫn hớng cho thép, trực tiếp tiếp xúc với thép cán
nóng ở tốc độ cán cao, va đập lớn nên điều kiện là rất khắc nghiệt đòi hỏi con
lăn dẫn hớng cần phải đợc chế tạo bằng loại vật liệu có thể làm việc đợc ở
nhiệt độ cao, chịu đợc mài mòn do ma sát giữa con lăn và thép cán với tốc độ
cao và chịu va đập mạnh từ quá trình cán thép nóng.


tu
thuc vo chng loi sn phm thộp cỏn, v trớ v hỡnh dng l hỡnh trc
cỏn trờn giỏ cỏn b con ln ú lm vic. Hình 11. Bộ con lăn hộp dẫn của giá cán thép nóng

- 22 -
Chúng tôi thấy rằng, các con lăn dẫn hướng (được chế tạo bằng vật liệu
5XHM, SKD61, SKD6, C45,… ) đang sử dụng được lắp đặt tại vị trí trước và
sau mỗi giá cán trực tiếp tiếp xúc với thép cán ở nhiệt độ cao (khoảng từ
890÷1220
0
C), với ma sát lớn của thép nóng ở tốc độ lớn và va đập mạnh,
Các con lăn này sử dụng được một thời gian thường hay bị mòn và phải mất
thời gian để khắc phục, làm gián đoạn quá trình sản xuất của nhà máy. Hiện
nay, Nhà máy đang tìm hiểu, lựa chọn vật liệu khác phù hợp và ổn định hơn
do trong nước chế tạo và tránh phải nhập khẩu để thay thế các con lăn d
ẫn
hướng này. Để con lăn dẫn hướng có thể làm việc trong điều kiện nhiệt độ
cao, chịu mài mòn thì vật liệu phải có tính ổn định nóng (tính bền hoá học ở
nhiệt độ cao) và tính bền nóng (giữ được độ bền cơ học cao ở nhiệt độ cao).
Tính ổn định nóng (hay tính chịu nóng) là khả năng của kim loại và hợp
kim chống lại sự phá huỷ của môi trườ
ng ở nhiệt độ cao (không khí nóng).
Trong các dạng phá huỷ này thì hay gặp nhất và nguy hiểm nhất là sự ôxy hoá
ở nhiệt độ cao, tức là sự tạo thành các vẩy ôxit kim loại, ví dụ đối với sắt thép
là Fe
2
O

- 23 -
Các ôxit Cr
3
O
2
, Al
2
O
3
và SiO
2
có các đặc tính này. Vì vậy, người ta thường
dùng các nguyên tố hợp kim Cr, Al và Si để nâng cao tính chịu nhiệt của thép.
Tính bền nóng là khả năng của kim loại chịu được tải trọng ở nhiệt độ
cao. Khi kim loại làm việc ở nhiệt độ cao, dưới tác dụng của tải trọng không
đổi và thấp hơn giới hạn chảy trong một thời gian dài thì kim loại vẫn bị biến
dạng dẻo một cách ch
ậm chạp được gọi là dão (creep). Đó là sự nối tiếp nhau
một cách liên tục của hai quá trình ngược nhau: biến dạng dẻo gây ra hoá bền
và kết tinh lại gây ra thải bền. Hiện tượng dão trở nên đặc biệt nguy hiểm khi
nhiệt độ làm việc cao hơn nhiều so với nhiệt độ kết tinh lại vì kim loại sẽ bị
biến dạng dẻo nhiều và dẫn tới phá huỷ sau một thời gian nào đ
ó. Để nâng cao
tính bền nóng ta phải tìm cách chống lại hiện tượng biến dạng dão. Muốn vậy
phải tạo ra cấu trúc có khả năng chống lại sự chuyển động của lệch mạng
cũng như sự xê dịch biên giới hạt ở nhiệt độ cao. Các nguyên tố hợp kim Mo,
W, Nb, V, Ti …tạo ra các pha biến cứng phân tán làm cản trở chuyển động
của lệch mạng và tạo hạt nhỏ
mịn nên có tác dụng nâng cao tính bền nóng
của hợp kim. Các nguyên tố Ni và Mn có tác dụng ổn định cấu trúc austenit

C 700
o
C
28,4 29,7 30,2 30,1 30,0 29,7 30,0

Bảng 7. Độ giãn nở nhiệt của thép nghiên cứu X38CrMoV5 1 (10
-6

0
C
-1
)
20÷100
o
C 20÷200
o
C 20÷300
o
C20÷400
o
C20÷500
o
C20÷600
o
C20÷700
o
C 20÷800
o
C
11,9 12,4 12,8 13,2 13,6 14,2 14,4 14,4

Nhiệt độ ram
(
0
C)
450 500 550 600 650 700
Độ cứng
HRC
53,5 54 52 48 39 -
Độ bền kéo
(MPa)
1960 2060 1910 1620 1230 980
Hình 12: Ảnh hưởng của nhiệt độ ram đến độ cứng của thép X38CrMoV5 1 [2]
Nhi
ệt độ ram thép,
0
C
Đ
ộ