II-CC CễNG NGH C BN TRONG X L NHIT
THẫP (CễNG NGH NHIT LUYN).
1-Ch nhit luyn
Ch nhit luyn c biu din bng th (Hỡnh v) bao gm:
-Thi gian hoc tc
nung.
-Nhit nung.
-Thi gian gi nhit.
-Tc hay mụi trng lm
ngui
Thi gian nung núng trong
lũ cú nhit bng nhit nung
c tớnh theo cụng thc sau:
t
Nung
= a* k * D. (Phỳt) th biu din cụng ngh nhit luyn
Trong ú: D-ng kớnh chi tit cn nung (mm).
a-H s nung núng (ph/mm) (Tra bng).
k-H s ph thuc cỏch xp sp chi tit trong lũ nung (Tra bng).
Bng : S ph thuc ca h s k v cỏch xp sp chi tit trong lũ nung.
43
C
T
nung
o

GNhieọt

nung



Lò
buồng
điện trở
750-
850
0
C
Lò muối
800-
9000C
Lò buồng
điện trở
1100-
13000C
Lò muối
điện cực
Thép cacbon
φ<50mm 0.3-0.4 1-1.2

φ>50mm
0.4-0.45 1.2-1.5
Thép hợp kim
φ<50mm 0.45-0.5 1.2-1.5

φ>50mm
0.5-0.55 1.5-1.8
Thép hợp kim cao 0.35-0.4 0.3-0.35 0.17-0.2
Thép gió 0.4-0.5 0.14-0.25
Tốc độ nung phụ thuộc vào thiết bị lò nung, môi trường nung, hiệu số nhiệt độ
giữa môi trường nung và chi tiết, cách xắp xếp chi tiết trong lò, trọng lượng mẻ nung.

-Lò điện:
1. Ủ VÀ THƯƠNG HÓA :
Có thể nói vắn tắt là ủ, thưởng hóa là các phương pháp nhiệt luyện sơ bộ, làm
mềm thép, chuẩn bị tổ chức cho gia công (cắt, rập, nhiệt luyện) tiếp theo, chúng có đặc
điểm và phạm vi công dụng khác nhau.
Ủ thép :
a.Định nghĩa và mục đích:
Định nghĩa:
Ủ thép là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt lâu rồi
làm nguội chậm cùng lò để đạt được tổ chức ổn định peclit (đúng với giản đồ trạng thái
với độ cứng thấp nhất và độ dẻo cao).
Hai nét đặc trưng của ủ là :
Nhiệt độ ủ không có qui luật tổng quát, mỗi phương pháp có nhiệt độ nhất định.
Quá trình làm nguội với tốc độ rất chậm cùng với lò) để austenit phân hóa ở nhiệt
độ cao sát A1 cho ra peclit.
Mục đích:
Có nhiêu phương pháp ủ chỉ đạt được một, hai trong số năm mục đích sau đây :
Giảm độ cứng (làm mềm) thép để tiến hành gia công cắt.
Làm tăng độ dẻo để tiến hành đập, cán, kéo nguội.
Làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong do gia công cơ khí, đúc, hàn.
Làm đồng đều thành phần hóa học trên vật đúc bi thiên tích.
45
Làm nhỏ hạt thép.
Theo chuyển biến pha peclit - austenit xảy ra khi nung nóng, người ta chia ra hai
nhóm ủ: có và không có chuyển biến pha.
b-Các phương pháp ủ không có chuyển biến pha :
Các phương pháp ủ không có chuyển biến pha có nhiệt độ ủ thấp hơn AC1, không
có chuyển biến pha peclit - austenit.
Có hai phương pháp ủ không có chuyển biến pha là ủ thấp và ủ kết tinh lại.
Ủ thấp: (ủ non)

Ủ kết tinh lại được tiến hành cho các thép biến dạng. Như đã học ở chương 1
nhiệt độ kết tinh lại của sắt là 450
0
C . Đối với thép cacbon, ủ kết tinh lại ở 600-700
0
C .
46
Khác với ủ thấp ủ kết tinh lại làm giảm độ cứng và thay đổi kích thước hạt, song
không áp dụng cho thép vì ở phần bị biến dạng tới hạn (2-8%) sau khi kết tinh lại sẽ có
hạt rất lớn, thép bị giòn. Để tránh thiếu sót này người ta dùng các phương pháp ủ có
chuyển biến pha.
c. Các phương pháp ủ có chuyển biến pha:
Các phương pháp ủ này có nhiệt độ ủ cao hơn AC1 có xảy ra chuyển biến peclit -
austenit (hạt nhỏ) và chuyển biến austenit (hạt nhỏ) - peclit (hạt nhỏ) khi làm nguội
chậm. Có các phương pháp ủ có chuyển biến pha như sau :
Ủ hoàn toàn: ủ hoàn toàn là phương pháp ủ với đặc điểm nung nóng thép tới trạng
thái hoàn toàn là auxtenit , tức phải nung cao hơn AC3 hoặc AC cm
Lĩnh vực áp dụng : cho thép trước cùng tích với lượng cacbon trong khoảng 0,30
– 0,65% nhằm hai mục đích sau đây :
Làm nhỏ hạt :
Nếu chỉ nung quá AC3 khoảng 20 – 30
0
C thì hạt austenit nhận được vẫn nhỏ, nên
khi làm nguội tiếp theo tổ chức ferit – peclit nhận được cũng có hạt nhỏ.
Làm giảm độ cứng và tăng độ dẻo: để dễ cắt gọt và dập nguội với độ cứng đạt
được là 160 – 200 HB.
Nhiệt độ ủ hàn toàn được tính theo công thức :
t
o
ủ = AC3 + (20 + 30)

trong phương pháp này không làm nhỏ được hạt ferit, không làm tăng được độ dai.
Như đã biết thép có > 0,70% C sẽ chứa một lượng lớn xêmentit (>10%), cứng,
khó cắt gọt. Nếu ủ hoàn toàn ra peclit tấm độ cứng > 220HB sẽ khó cắt gọt. Ở nhiệt độ
nung nóng để ủ không hoàn toàn austenit không đồng nhất, khi làm nguội sẽ cho ra
peclit hạt với độ cứng hơn peclit tấm, nhờ đó độ cứng của thép ủ < 220HB dễ cắt gọt
hơn
Vậy nhiệt độ ủ không hoàn toàn là :
t
o
u = AC1 + (20 + 30) = 760 – 780
0
C
đối với mọi loại thép (cacbon).
Ủ cầu hóa : là dạng đặc biệt của ủ không hoàn toàn trong đó nhiệt độ nung dao
động tuần hoàn trên dưới AC1 nung lên 760 – 780
0
C rồi làm nguội xuống 650 – 680
0
C
trong nhiều lần, nó sẽ xúc tiên quá trình cầu hóa của xêmentit, do đó chóng được peclit
hạt.
U đẳng nhiệt:
Đối với thép hợp kim cao do austenit quá nguội có tính ổn định quá lớn, làm
nguội chận cùng lò cũng không đạt được tổ chức pectit, nên thép không đủ mềm để cắt
gọt. Muốn đạt được mục đích này, tiện lợi hơn cả là làm nguội đẳng nhiệt độ thấp hơn
AC1 khoảng 50
0
C ( dùng loại lò có khống chế nhiệt độ qui định) trong thời gian nhất
định (xác định theo giản đồ chữ “C”), sẽ nhận được tổ chức peclit.
Lĩnh vực áp dụng: cho thép hợp kim để rút ngán thời gian ủ.

o
C) cho thép trước cùng tích.
t
o
th = ACcm + (20 + 30
o
C) cho thép sau cùng tích.
Tốc độ nguội : Trong không khí tĩnh, không phải dùng lò nên kinh tế hơn ủ.
Tổ chức và cơ tỉnh : so với ủ tổ chức đạt được là gần cân bằng với độ cứng cao
hơn ủ đôi chút.
b. Mục đích lĩnh vực áp dụng:
Về đại thể mục đích của thường hoá cũng giống như ủ, song thường nhằm vào ba
mục đích sau:
1. Đạt độ cứng thích hợp để gia công cắt cho thép cacbon thấp ( ( 0,25%).
Thép cacbon, nếu ủ hoàn toàn, sẽ dạt độ cứng quá thấp (<140-160 HB), quá dẻo
phôi khó gãy nên khó cắt gọt, nếu thường hóa sẽ có độ cứng cao hơn, thích hợp với gia
công cắt hơn.
Cần nhớ: để bảo đảm tính gia công cắt
+ thép ≤ 0,25% C – thường hóa.
+ thép 0,30 – 0,65%C - ủ hoàn toàn .
+ thép ( 0,70%C – ủ không hoàn toàn (ủ cầu hóa.)
2. Làm nhỏ xêmentit chuẩn bị nhiệt luyện kết thúc.
Khi thường hóa tạo ra tổ chức peclit phân tán hay xoocbit, trong đó xêmentit có
kích thước nhỏ , điều này rất có lợi để tạo thành hạt auxtenit nhỏ mịn và chuyển biến
xảy ra nhanh . Thường áp dụng cho các thép kết cấu trước khi tôi bề mặt .
3. Làm mất lưới xêmentit II của thép sau cùng tích .
49
Như đã biết xêmentit II trong thép sau cùng tích thường ở dạng lưới làm thép giòn (
pha ggiòn ở dạng liện tục không những làm tăng mạnh độ giòn mà còn ảnh hưởng xấu
đến độ nhẳn bóng khi cắt gọt ). Thường hóa với tốc độ nguội nhanh hơn ủ làm xêmentit

50
cuối cùng , thực hiện trên chi tiết gần như thành phẩm ( có một số trường hợp sau đó
phải mài ) , lại phải làm nguội nhanh dễ sinh ra biến dạng ( khó tránh khỏi ), thậm chí có
khi nứt , vở , gây lãng phí nghiêm trọng và phá vỡ toàn bộ sản xuất .
b. Chọn nhiệt độ tôi thép:
*Đối với thép trước cùng tích và cùng tích ( ≤ 0,8%C ) .
Nhiệt độ tôi phải lấy cao hơn AC3 , tức nung nóng thép tới trạng thái hoàn toàn là
austenit . Cách tôi như vậy gọi là tôi hoàn toàn .
t
0
tôi = A
3
+ ( 30 + 50
0
C ) .
Lượng Cacbon tăng lên từ 0,1 đến 0,8 % , nhiệt độ tôi giảm đi :
+ Thép 0,20% C A
3
≈ 860
0
c t
0
tôi = 890 - 910
0
c
+ Thép 0,40% C A
3
≈ 820
0
c t

Thép có lượng cacbon thay đổi từ 0,8 đến 1,3 % hay cao hơn nữa đều có nhiệt độ
tôi giống nhau .
Tổ chức sau khi tôi : mactenxit + xêmentitII + austenit dư.
* Lý do chọn nhiệt độ tôi như vậy .
- Đối với thép trước cùng tích khi tôi không hoàn toàn , ngoài mactenxit ra vẫn còn
ferit ( γ + α > M +γ
d
+ α) , α là pha mềm , ngoài tác dụng làm thấp độ cứng của thép tôi
, nó còn gây ra điểm mềm ảnh hưởng xấu đế độ bền , độ bền mỏi và tính chống bào mòn
. Khi tôi hoàn toàn ( tức nung cao hơn A
C3
) , tất cả ferit hoà tan hết vào austenit , do
vậy sau khi tôi thép chỉ có tổ chức mactenxit , không còn ferit , độ cứng đạt được giá trị
cao nhất
- Đối với thép sau cùng tích, khi nung để tôi hoàn toàn sẽ đạt được tổ chức hoàn
toàn là Austenit với lượng Cacbon cao như của thép, nên khi nguội nhanh ngoài
Mactenxit ra còn có nhiều Austenit dư (do thể tích riêng của Mactenxit quá lớn, ép mạnh
51
m
o
m
TH
tA
V
τ
−
=
1
t°m
t°

Trong đó: A1: nhiệt độ
tới hạn dưới của thép,
o
C
T
o
m
,τ
m
: nhiệt độ
và thời gian ứng với đoạn
Austenit quá nguội kém ổn
định nhất,
o
C và s.
Tốc độ tôi tới hạn của thép
càng nhỏ thì càng dễ tôi,
Hình 33: Tốc độ tôi tới hạn.
52
V
Toâi
=V
BM
δδ
Ferit+peclit
M
a
c
t
e

yếu tố đó là:
- Thành phần hợp kim của Austenit càng cao tính ổn định của Austenit quá nguội
càng lớn, Vt.h càng nhỏ.
- Sự đồng nhất của Austenit: Austenit càng đồng nhất thì dễ biến thành Mactenxit.
Khi Austenit càng không đồng nhất, ở những vùng giàu Cacbon dễ biến thành Xêmentit,
những vùng nghèo Cacbon dễ biến thành Ferit. Nâng cao nhiệt độ tôi sẽ giúp hòa tan và
đồng đều hóa Cacbon nâng cao tính đồng nhất của Austenit, làm giảm Vt.h.
- Các phần tử rắn chưa tan hết vào Austenit thúc đẩy chuyển biến tạo thành hỗn
hợp Ferit - Cacbit, làm tăng Vt.h.
- Kích thước hạt Austenit càng lớn, biên giới càng ít, càng khó chuyển biến thành
hỗn hợp Ferit+Xêmentit, làm giảm Vt.h.
* Độ thấm tôi:
Định nghĩa:
Độ thấm tôi là
chiều dày của lớp được tôi
cứng có tổ chức Mactenxit*
(Thật ra trong cách tính người
ta đo độ thấm tôi tới lớp nửa
Mactenxit (Mactenxit +
Trôxtit).
Các yếu tố ảnh hưởng:
Để làm ví dụ, hãy lấy
một chi tiết hình trụ tròn có
đường kính D(hình 34), khi
làm nguội (lúc tôi) tốc độ
nguội phân bố trên đường
kính có dạng chữ V, do đó chỉ Hình 34: Độ thấm tôi.
53
lớp bề mặt với chiều dày δ có Vnguội >Vt.h mới có tổ chức Mactenxit cứng, còn
phần lõm còn lại có Vnguội < Vt.h có tổ chức Ferit - Xêmentit mềm hơn. δ là chiều dày

hoàn toàn chỉ phụ thuộc vào lượng Cacbon của Austenit(do đó của thép), mà không phụ
thuộc gì vào lượng nguyên tố hợp kim. Thép có Cacbon càng cao tính tôi cứng càng lớn.
Ngược lại tính thấm tôi là khả năng tăng chiều dày của lớp tôi cứng, nó lại hoàn toàn
54
phụ thuộc vào lượng nguyên tố hợp kim của Austenit (do đó của thép) mà không phụ
thuộc mấy vào lượng Cacbon.
d- Các phương pháp tôi thể tích và công dụng-Các môi trường tôi:
Theo nhiệt độ người ta phân biệt tôi hoàn toàn và không hoàn toàn. Theo
tiết diện nung nóng để tôi chia ra tôi thể tích và bề mặt. Ở đây chỉ trình bày về tôi thể
tích.
Theo phương thức làm nguội có các phương pháp tôi thể tích sau.
* Tôi trong một môi trường và các môi trường tôi thường dùng:
Trong phương pháp tôi này, làm nguội khi tôi như biễu diễn bằng đường a
trên hình 31, tức là bằng cách nhúng vào trong một môi trường làm nguội nhanh thích
hợp.
- Vấn đề chọn môi trường làm nguội - môi trường tôi - có ý nghĩa quan trọng đặc
biệt.
- Yêu cầu đối với môi trường tôi:
Về khả năng làm nguội thép, tức khả năng nhận được Mactenxit mà không
bị nứt tức với độ biến dạng nhỏ nhất, môi trường tôi phải đạt được hai yêu cầu chủ yếu
sau:
1-/ Làm nguội nhanh thép ở trong khoảng Austenit kém ổn định nhất: 500-600
o
C
để Austenit không kịp phân hóa thành hỗn hợp Ferit + Xêmentit. Muốn vậy môi trường
tôi làm nguội thép với tốc độ lớn hơn Vt.h. Đạt được yêu cầu này sẽ bảo đảm nhận được
tổ chức Mactenxit, thép trở nên cứng. Đây là yêu cầu trước tiên đối với mọi trường tôi.
2-/ Làm nguội chậm thép ở ngoài khoảng nhiệt độ trên, đặc biệt là ở trong khoảng
nhiệt độ chuyển biến Mactenxit(300-200
o

1100, 1200
100 - 150
35/30
270
270
300
20 - 25
15/10
Nước là môi trường tôi dễ kiếm nhất, an toàn và thường dùng, nó là môi trường
tôi mạnh.
Nước lạnh làm nguội thép khá nhanh ở cả hai khoảng nhiệt độ do vậy bảo đảm độ
cứng cao khi tôi nhưng cũng dễ gây ra nứt, biến dạng. Nước nóng (>40
o
C) làm giảm
mạnh tốc độ nguội ở nhiệt độ cao (từ 600 giảm xuống còn 100
o
C/s) nên làm giảm khả
năng tôi cứng, mà không giảm khả năng bị biến dạng và nứt (do không giảm tốc độ
nguội ở nhiệt độ thấp). Vì vậy phải luôn luôn cung cấp nước lạnh vào bể tôi trong lúc
tôi.
Nước lạnh là môi trường tôi cho thép Cacbon (nó có Vt.h lớn), song không thích
hợp cho chi tiết có hình dạng phức tạp.
Khi hòa tan vào nước một lượng 10% các muối NaCL, Na
2
CO
3
, NaOH, khả năng
tôi cứng của thép tăng lên (do tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ cao) song không tăng khả
năng nứt (vì không tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp) so với nước. Dung dịch này được
dùng để tôi thép Cacbon có Vt.h lớn.

o
C) nhấc ra chuyển sang làm nguội chậm
trong môi trường tôi yếu: dầu hay không khí cho dến khi nguội hẳn. Như vậy vừa bảo
đảm cho thép cứng, vừa ít gây biến dạng và nứt.
Nhược điểm về mặt công nghệ của cách tôi này là khó xác định thời điểm chuyển
môi trường, nếu quá sớm(khi nhiệt độ
của thép còn cao) không thể đạt độ
cứng cao do có chuyển biến thành hỗn
hợp Ferit + Xêmentit vì làm nguội
chậm tiếp theo, nếu quá muộn chuyển
biến Mactenxit xảy ra ngay trong môi
trường tôi mạnh dễ gây nứt, biến dạng.
Thường xác định theo kinh nghiệm, ví
dụ: thời gian giữ trong nước được tính
theo mức là 2 -3s cho 10mm đường
kính hay chiều dày, sau đó mới chuyển
sang dầu. Cách tôi này đòi hỏi tay nghề
cao (có kinh nghiệm), khó cơ khí hóa,
chỉ áp dụng cho tôi đơn chiếc cho thép Hình 35: Các phương pháp tôi.
Cacbon cao yêu cầu độ cứng cao.
* Tôi phân cấp (đường c hình 35):
Cách tôi này khắc phục được khó khăn về xác định thời gian chuyển môi
trường ở cách tôi trên. Trong cách tôi này thép tôi được nhúng vào môi trường lỏng
nóng chảy có nhiệt độ cao hơn điểm Mđ khoảng 50 - 100
o
C, thép bị nguội đến nhiệt độ
này và giữ nhiệt để đồng đều nhiệt độ trên tiết diện (thường kéo dài 3 -5 ph), sau đó
nhấc ra làm nguội ngoài không khí để chuyển biến Mactenxit.
- Ưu điểm của cách tôi này là vẫn đạt độ cứng cao song gây ra ứng suất bên trong
rất nhỏ, độ biến dạng là thấp nhất, thậm chí có thể sửa nắn sau khi làm nguội phân cấp

Người ta áp dụng gia công lạnh cho các chi tiết máy, dụng cụ cần độ cứng thật
cao như vòng bi, vòi phun cao áp, dao cắt kim loại.
* Tôi tự ram:
Là cách tôi với làm nguội không triệt để, chỉ trong thời gian ngắn từ vài đến
vài chục giây để sau đó nhiệt của lõi hay của các phần khác truyền đến, nung nóng, tức
tiến hành ram ngay phần vừa được tôi. Sau đó không phải đưa đi ram tiếp.
Tôi tự ram được ứng dụng rộng rãi khi tôi cảm ứng các chi tiết lớn(băng máy, trục
dài ), tôi đục.
3- RAM THÉP:
Ram là nguyên công bắt buộc khi tôi thép thành Mactenxit.
a-/ Định nghĩa và mục đích:
58
* Trạng thái của thép tôi thành Mactenxit (Nhắc lại):
Sau khi tôi đạt tổ chức Mactenxit có độ cứng cao nhất, song thể đem dùng
ngay được vì:
- Thép rất giòn, kém dẻo, dai, với ứng suất bên trong lớn, nếu đem dùng rất chóng
gãy do phá hủy giòn.
- Trong nhiều trường hợp không yêu cầu độ cứng cao như vậy.
Do vậy sau khi tôi phải tiến hành nung nóng lại để giảm hay khử bỏ ứng suất bên
trong, tăng độ dẻo, độ dai, giảm độ cứng đến mức yêu cầu phù hợp với điều kiện làm
việc. Nguyên công đó được gọi là ram.
* Định nghĩa:
Ram là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi thành tổ chức
Mactenxit, lên đến các nhiệt độ thấp hơn Ac1 để Mactenxit và Austenit dư phân hóa
thành các tổ chức có cơ tính phù hợp với điều kiện làm việc qui định.
Yếu tố quyết định nhất tổ chức và cơ tính khi ram là nhiệt độ.
* Mục đích:
Theo nhiệt độ tăng lên, ram thép có tác dụng, mục đích như sau:
- Làm giảm hoặc khử bỏ ứng suất bên trong.
- Biến tổ chức khi tôi cứng, giòn thành các tổ chức có độ cứng thích hợp song

C,
tổ chức đạt được là Trôxit ram.
So với thép tôi, sau khi ram trung bình độ cứng giảm đi rõ rệt, nhưng vẫn còn khá
cứng, 40 - 45 HRC, song ứng suất bên trong giảm mạnh, giới hạn đàn hồi đạt được giá
trị cao nhất, đọ dẻo, độ dai tăng lên.
Ram trung bình áp dụng cho các chi tiết máy dụng cụ cần độ cứng tương đối cao
và đàn hồi như lò xo, nhíp, khuôn rập nóng, khuôn rèn.
* Ram cao (500 - 650
0
C):
Ram cao là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 500 - 650
0
C,
tổ chức đạt được là Xoocbit ram.
So với thép tôi, sau khi ram cao độ cứng giảm đi rất mạnh, thép trở nên tương đối
mềm, 15 - 25 HRC (200 - 300 HB), khử bỏ hoàn toàn ứng suất bên trong, độ bền tuy có
giảm đi một phần nhưng độ dẻo, độ dai tăng lên mạnh.
Hãy so sánh nó với ủ, thường hóa, tôi + ram thấp (xem bảng sau, tất cả thép đem
thí nghiệm đều là loại có 0,45%C).
Dạng nhiệt luyện Cơ tính
σ
b
(N/mm
2
)
σ
0,2
(N/mm
2
)

320
720
450
32,5
15
8
22
50
40
12
55
900
500
300
1400
So với ủ thấy rằng:
60
- Thường hóa, tôi + ram thấp tuy làm tăng độ bền song lại làm giảm tương ứng độ
dẻo, độ dai, trong khi đó
- Tôi + ram cao đồng thời làm tăng tất cả các chỉ tiêu cơ tính (độ bền, độ dai tăng
50%, dẻo tăng chút ít ).
Như vậy tôi + ram cao tạo ra cơ tính tổng hợp tốt nhất, do đó nguyên công này
còn được gọi là nhiệt luyện hóa tốt (đôi nơi còn gọi là tôi cải thiện).
Ram cao áp dụng rộng rãi cho các chi tiết máy cần giới hạn bền, giới hạn chảy
cao, chịu va đập như các loại trục, bánh răng làm bằng thép chứa 0,3 - 0,5%C.
Sau khi ram cao có thể đưa đi gia công đạt độ bóng cao. Để chống mài mòn phải
tôi bề mặt tiếp theo.
Giới hạn nhiệt độ phân chia các loại ram trên chỉ đúng cho thép cacbon, đối với
thép hợp kim giới hạn nhiệt độ phân chia sẽ tăng lên. Điều chủ yếu phân biệt các loại
ram trên là tổ chức chứ không phải là nhiệt độ. Ví dụ, đối với thép gió ram 560 - 600

thể làm như vậy mà phải tính toán thời gian nguội lúc đầu tiên sao cho nhiệt thừa của
phần còn lại hay trong lõi chỉ vừa đủ nung nóng phần đã tôi đến nhiệt độ ram qui định.
61
* Ảnh hưởng của thời gian ram:
Thời gian cũng ảnh hưởng đến chuyển biến khi ram. Kéo dài thời gian khi
ram cũng có tác dụng như tăng nhiệt độ song với hiệu quả không mạnh bằng. Ví dụ, kéo
dài thời gian ram thấp tới hàng chục giờ cũng có chuyển biến như khi ram trung bình với
thời gian bình thường (1 - 2h).
Cuối cùng cần chú ý sau khi tôi nên ram ngay để tránh nứt xảy ra sau khi tôi và
tránh hiện tượng ổn định hóa Austenit dư.
4-/ CÁC KHUYẾT TẬT XẢY RA KHI NHIỆT LUYỆN THÉP:
Nhiệt luyện, đặc biệt là tôi, nếu không khống chế đúng các thông số và biện pháp
công nghệ sẽ gây ra các hư hỏng không khắc phục được, gây lãng phí lớn. Cần hiểu rõ
tác hại, nguyên nhân, cách phòng tránh và khắc phục các khuyết tật đó.
a./ Biến dạng và nứt:
* Nguyên nhân và tác hại:
Nguyên nhân là do ứng suất bên trong (nhiệt và tổ chức) mà chủ yếu là do
làm nguội nhanh khi tôi.
Nếu ứng suất bên trong vượt quá giới hạn bền, thép bị nứt, đó là dạng hỏng không
thể chữa được.
Nếu ứng suất bên trong chỉ vượt quá giới hạn chảy, thép bị biến dạng cong vênh.
Nói chung khó tránh khỏi được điều này. Trong thực tế nếu độ cong vênh, biến dạng
nhỏ hơn giới hạn cho phép thì vẫn không có hại.
* Ngăn ngừa:
Ngăn ngừa, đề phòng bằng cách tận lượng giảm ứng suất bên trong:
- Nung nóng và đặc biệt là làm nguội với tốc độ hợp lý để đạt độ cứng yêu cầu,
không nên dùng tốc độ nguội quá cao một cách không cần thiết.
- Các trục dài nên nung treo để tránh cong.
- Khi làm nguội phải theo dúng các qui tắc như nhúng thẳng đứng, phần dày
xuống trước

thước, làm xấu bề mặt sản phẩm. Còn thoát cacbon khó nhận thấy bằng mắt, song sẽ làm
giảm độ cứng khi tôi.
Vấn đề là ở chổ chiều sâu lớp khuyết tật này lớn hơn hay nhỏ hơn lượng dư gia
công: khi nhỏ hơn thì không phải để ý vì nó sẽ bị bóc đi, còn khi lớn hơn thì không cho
phép, ví dụ khi tôi lượng dư để mài rất nhỏ, một số trường hợp không để lượng dư được
như mặt răng.
* Ngăn ngừa:
Ngăn ngừa tốt nhất là nung nóng trong khí quyển không có tác dụng ôxy hóa và
thoát cacbon.
Trong công nghiệp thường dùng:
- Khí bảo vệ là loại khí chế biến từ hơi đốt thiên nhiên, trong đó có các thành
phần đối lập nhau: ôxy hóa và hoàn nguyên:
để đi đến triệt tiêu, không xảy ra cả 2 phản ứng, kết quả là bề mặt được bảo vệ. Loại khí
này rẻ được dùng phổ biến ở các nước công nghiệp: (song không dùng được cho phép
Crôm cao).
- Khí quyển trung tính như Nitơ tinh khiết (khi chứa 1 lượng ôxy nhỏ cũng đủ gây
ra ôxy hóa). Tốt nhất là dùng acgông (Ar) nhưng đắt. Do vậy chỉ áp dụng trong phòng
thí nghiệm.
63
- Nung trong chân không 10
-2
- 10
-4
mmHg có khả năng chống ôxy hóa và thoát
cacbon một cách tuyệt đối cho mọi loại thép, hợp kim. Hiện đang đưọc áp dụng mạnh ở
các nước công nghiệp tiên tiến.
Trong hoàn cảnh không có các loại khí và lò trên, có thể áp dụng:
+ Rải than hoa trên đáy lò hay cho chi tiết vào hộp phủ than.
+ Lò muối được khử ôxy triệt để bằng than hoa, ferô silic.
* Khắc phục:

b/ Kiểm tra nhiệt độ nung:
Đo nhiệt độ nung chính xác là việc quan trọng đầu tiên. Thường dùng các cách
sau đây:
* Đo bằng dụng cụ đo nhiệt:
- Dưới 400 - 500
0
C dùng nhiệt kế thủy ngân.
- Dưới 1600
0
C dùng bộ cặp nhiệt + đồng hồ (milivol kế) mà nguyên lý đã được
học từ giáo trình vật lý:
+Cặp nhiệt platin - platin-rôđi (90% Pt + 10% Rh) gọi là cặp P - R đo lâu
dài được ở 1100 - 1300
0
C.
+Cặp nhiệt crômnel [90% (Ni + Co) + 10% Cr ] - alumen [95% (Ni +Co) +
5% (Al + Si + Mn)], gọi là cặp X - L, đo lâu dài ở 800 - 1000
0
C.
- Trên 1000
0
C dùng hỏa kế quang học và bức xạ với sai số khá lớn: 20-80
0
C.
* Ước lượng bằng mắt:
Khi nung cao hơn 550
0
C bắt đầu xuất hiện màu mà mỗi màu tương ứng với một
khoảng nhiệt độ xác định:
Đỏ: 700 - 830