CHỈÅNG 7 : KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THẸP
7.1.KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THẸP
7.1.1.Khại niãûm :
n chỉïa mäüt lỉåüng nh cạc ngun täú Mn, Si, P, S. Våïi báút k loải
C
Thẹp cạc bon l håüp kim ca sàõt v cạcbon våïi hm lỉåüng cạc bon nh hån 2,14%.
Ngoi ra trong thẹp l
thẹp cạc bon no ngoi sàõt ra cng cọ chỉïa d 2,14%; Mn d 0,80%; Si 0,40%; P v
uûn nhỉ : äxy, hydrä, nitå. Nhỉng do säú lỉåüng ca chụng
n hoạ hc v tạc dủng ca cạc ngun täú âãún täø chỉïc v tênh cháút
åüng cạc bon = 0,80% : täø chỉïc l peclit.
-Nãúu hm lỉåüng cạc bon > 0,80% : täø chỉïc peclit v xãmentit thỉï hai.
Màût khạc khi hm lỉåüng cạc bon tàng lãn thç lỉåüng xãmentit tàng lãn, cn tråí mảnh
uạ trçnh trỉåüt c
a pherit lm cho âäü bãưn, âäü cỉïng ca thẹp tàng lãn, âäü do v âäü dai
im âi. Tuy nhiãn âäü bãưn låïn nháút âảt âỉåüc våïi hm lỉåüng cạc bon tỉì 0,80-1,0%, vỉåüt
uạ giåïi hản ny do lỉåüng xãmentit thỉï hai quạ nhiãưu lm cho thẹp dn, âäü bãưn gim âi
.5.1-154)
Thẹp cạc bon våïi hm lỉåüng khạc nhau âỉåüc sỉí dủng trong cạc lénh vỉûc hon ton
hạc nhau.
-Mangan : âỉåüc cho vo thẹp dỉåïi dảng pherä mangan âãø khỉí äxy loải b tạc hải ca
eO trong thẹp lng :
Mn + Fe Fe + MnO
Äxyt mangan näøi lãn âi vo xè v âỉåüc láúy ra khi l. Ngoi ra mangan cn cọ tạc
ủng loải b tạc hải ca lỉu hunh trong thẹp. Mangan ho tan vo pherit náng cao cå
nh cho thẹ
p, tuy nhiãn tạc dủng khäng låïn do lỉåüng chỉïa ca nọ nh. Lỉåüng mangan
ong thẹp tỉì 0,50 0,80%
-Silic : âỉåüc cho vo thẹp dỉåïi dảng pherä silêc âãø khỉí äxy loải b tạc hải ca FeO
ong thẹp lng :
Si + Fe + SiO

tr
FeO
o
pherit v náng cao cå tênh cho thẹp. Silic khỉí äxy v náng cao cå tênh cho thẹp mảnh
hån mangan. Lỉåüng silêc trong thẹp tỉì 0,20
y0,40%. Do váûy tạc dủng náng cao cå tênh
khäng âạng kãø.
131
herit khạ låïn (âãún 1,20% trong Fe - C
m âäüt ngäüt khi nhiãût âäü gim. Do âọ gáy xä lãûch mảng phe rit ráút
ạ låïn (âỉåìng kênh ngun tỉí phäút pho khạc nhiãưu so våïi sàõt).
ỵ lm cho thẹp bë dn. Vç thãú lỉåüng phäút pho trong thẹp nh
ïi hảt. Khi
ư màût gia cäng càõt gt thç lỉu hunh l ngun täú cọ låüi vç nọ tảo ra sunphua sàõt
lỉu hunh âãún 0,35%.
hán loải thẹp cạc bon, mäùi phỉång phạp cọ mäüt âàûc trỉng riãng biãût
H
çnh7.1-
A
ính hỉåíng ca cacbon âãún cå tênh ca thẹp
4-Phäút pho : Phäút pho cọ kh nàng ho tan vop
ngun cháút) v gi
mảnh lm tàng tênh dnkh
Khi vỉåüt quạ giåïi hản ho tan nọ tảo ra Fe
3
P cỉïng v dn. Do váûy phäút pho lm thẹp bë
dn åí nhiãût âäü thỉåìng v gi l dn ngüi (cn gi l båí ngüi). Do tênh thiãn têch ráút
mảnh nãn chè cáưn 0,10%P âa
hån 0,05%. Vãư phỉång diãûn gia cäng càõt gt thç phäút pho l ngun täú cọ låüi vç lm cho
phoi dãù gy, lục ny lỉåüng phäút pho âãún 0,15%.

iãûn häư quang. Chụng âỉåüc sỉí dủng trong chãú tảo mạy thäng dủng.
-Thẹp cháút lỉåüng cao : cọ lỉåüng P v S âảt 0,030% âỉåüc luûn trong l âiãûn häư
uang v cọ thãm cạc cháút khỉí mảnh, ngun liãûu âỉåüc tuøn chn k lỉåỵng.
-Thẹp cháút lỉåüng ráút cao : lỉåüng P v S âỉåüc khỉí âãún mỉïc âäü tháúp nháút 0,020% sau
hi luû
n bàòng l häư quang chụng âỉåüc tiãúp tủc khỉí tiãúp tảp cháút åí ngoi lo ìbàòng xè täøng
åüp hay bàòng âiãûn xè. Âãø hản chãú lỉåüng khê trong thẹp phi dng phỉång phạp rọt trong
hán khäng. Thẹp chháút lỉåüng cao v ráút cao dng chãú tảo cạc thiãút bë v mạy mọc quan
ng.
-Phán loải theo phỉång phạp khỉí ä xy
Theo mỉïc âäü khỉí ä xy triãût âãø hay khäng triãût âãø ta chia thẹp ra hai loải l thẹp säi
thẹp làõng (làûng).
-Thẹp säi : l loải thẹp âỉåüc khỉí ä xy bàòng cháút khỉí úu : phe rä mangan nãn ä xy
häng âỉåüc khỉí triãût âãø, trong thẹp lng váùn cn FeO khi rọt khn cọ phn ỉïng :
FeO + C Fe + CO
Khê Co bay lãn lm bãư màût thẹp lng chuøn âäüng giäú
ng nhỉ hiãûn tỉåüng säi. Váût
l loải thẹp âỉåüc khỉí ä xy triãût âãø, ngoi phe rä mangan cn dng phe rä
eO nỉỵa, do váûy bãư màût thẹp lng phàóng làûng. Thẹp làõng
chè l loải thẹp làõng.
â
q
k
h
c
tr
2
v
a
k

loải sn pháøm ca nọ ráút låïn. Âáy l nhọm thẹp cháút lỉåüng täút v cao.
b-Thẹp dủng củ : l loải thẹp lm cạc dủng củ gia cäng v biãún dảng kim loải nhỉ :
dủng củ càõt, khn dáûp, khn kẹo Chụng giỉỵ vai tr ráút quan trng âãø gia cäng cạc
chi tiãút v kãút cáúu mạy. Säú lỉåü
ng thẹp dủng củ khäng låïn vç chng loải sn pháøm ca
chụng êt.
7.1.4.K hiãûu thẹ
1-Thẹp cạc bon cháút lỉåüng thỉåìng (thẹp cạc bon thäng dủng) :
L loải thẹp ch úu âỉåüc dng trong xáy dỉûng, âỉåüc cung cáúp qua cạn nọng khäng
nhiãût luûn, dỉåïi dảng bạn thnh pháøm : äúng, thanh, táúm, thẹp hçnh, s
chøn Viãût Nam T
b chỉỵ CT (C - cạc bon, T - thẹp cháút lỉåüng thỉåìng). Nãúu cúi mạc thẹp khäng ghi gç
c l thẹp làõng (làûng), nãúu cọ s l thẹp säi, n l thẹp nỉía làûng. Chụng âỉåüc chia lm ba
phán nhọm :
a-Phán nhọm A : l loảith
thnh pháưn họa hc. Giåïi hản bãưn kẹo täúith
nhán thãm 10), cọ t
V
0,2
,
,
G\
v a
K
. Gäưm cạc mạc CT31,
tra bng). K hiãûu ca phán
tênh v thnh pháưn hoạ hc. K
m A, chè kh åí âáưu mạc. Vê dủ
á ïm phi dỉûa vo
pháưn hoạ hc ta tra

7.3.1.Khại niãûm :
Thẹp håüp kim l loải thẹp ngoi sà
ngun täú cọ låüi, våïi säú lỉåüng nháút âënh v â låïn âãø lm thay âäøi täø chỉïc v ci thiãûn
tênh cháút (cå, l, hoạ m ch úu l cå tênh) ca chụng.
Cạc ngu
tạc dủng ca chụng âäúi våïi thẹp m giåïi hản l ngun täú håüpki
ngun täú tạ
c dủng cng mảnh giåïi hản ny cng nh.
Mn t 0,80
y1,00% Si t 0,50y 0,80% Cr t 0,50y0,80%
Ti t 0,10% W t 0,10
y 0,50% Mo 0,05t y0,20%
B 0,0005%
: Do cọ tênh tháúm täi cao hån nãn thẹp håüp kim cọ âäü bãưn cao hån hàón thẹp
cạc
Ni t 0,50
y0,80% Cu t 0,30% t
7.3.2.Cạc âàûc tênh ca thẹp håüp kim :
1-Cå tênh
bon cọ cng lỉåüng chỉïa cạc bon. Ỉu viãût ny thãø hiãûn r nháút qua nhiãût luûn v våïi
kêch thỉåïc låïn (
I
> 20mm). Màût khạc do täúc âäü täi tåïi hản nh nãn dng cạc mäi trỉåìng
täi úu do váûy lỉåüng biãún dảng cng gim âi.
Tuy cọ âäü bãưn cao hån nhỉng âäü do v âäü dai tháúp nãn tênh cäng nghãû kẹm hån
thẹp
o hån 200
0
C, do âọ åí nhiãût âäü ny thẹp håüp kim
ưn

b
d d 500kJ/m
2
) lm cho thẹp dn khäng sỉí dủng âỉåüc.
135
Màûc d hai ngun täú ny lm tàng âạng kãø âäü tháúm täi v cọ giạ thnh tháúp nhỉng
häng thãø sỉí dủng våïi hm lỉåüng låïn.
Cr v Ni lm tàng âäü bãưn v âäü cỉïng khäng mảnh bàòng Si, Mn nhỉng lải khäng lm
im nhiãưu âäü do, âäü dai. Trong mäüt säú trỉåìng håüp lm tàng mäüt êt âäü dai, do váûy cọ
ãø sỉí dủng våïi hm lỉåüng låïn (âãún 4%). Thẹp âỉåüc håüp kim họa bàòng cräm v niken
lm tàn a
à
ía täø chỉïc austenit (måí
k
g
th
gmảnh âäü tháúm täi, náng cao âäü cỉïng, âäü bãưn m váùn duy trç täút âäü dẹovì âäü
dai. Tuy nhiãn Ni â õt tiãưn lm giạ thnh thẹp cao, do váûy chè dng cho cạ
c chi tiãút quan
trng cáưn âäü tin cáûy cao.
Våïi lỉåüng ha tan låïn : (> 10%) : Khi ha tan våïi hm lỉåüng låïn cạc ngun täú håüp
kim lm thay âäøi hàón hçnh dạng ca gin âäư pha Fe-C.
Mn v Ni khi ha tan cọ tạc dủng måí räüng khu vỉûc täưn tảicu
räüng vng pha
J
v thu hẻp vng pha
D
) trãn gin âäư pha Fe-C. Våïi hm lỉåüng låïn tỉì
Cräm l ngun täú thu hẻp khu vỉûc täưn tải ca austenit (thu hẻp vng pha
10-20% täø chỉïc austenit täưn tải ngay c åí nhiãût âäü thỉåììng v gi l thẹp austenit.

136
ỉåïc. Ty theo ngun täú håüp kim cho vo v hm lỉåüng ca nọ, trong thẹp
:
: Mn, Cr, Mo, W chụng s ha tan
im khọ phán hy hån xãmentit nãn nhiãût âäü täi cọ cao hån mäüt êt.
(>10%) Cr hay Mn s tảo nãn cạc bit våïi
khong 1550
Hçnh7.4 -nh hỉåíng ca Mn (a) v Cr (b) âãún vng
D
v
J
trãn gin âä pha Fe-C
Khi cho cạc ngun täú håüp kim vo thẹp thç cạc bon s ỉu tiãn tạc dủng våïi ngun
täú mảnh tr
håüp kim cọ cạc pha cạc bêt sau âáy
-Xãmentêt håüp kim (Fe, Me)
3
C : Nãúu trong thẹp chỉïa mäüt lỉåüng êt cạc ngun täú
tảo cạc bêt trung bçnh v tỉång âäúi mảnh (1-2%) nhỉ
thay thãú vë trê cạc ngun tỉí sàõt trong xãmentit tảo nãn xãmentit håüp kim (Fe, Me)
3
C
Xãmentêt håüpk
-Cạc bit våïi kiãøu mảng phỉïc tảp (cạcbit phỉïc tảp) : Khi håüp kim họa âån gin (mäüt
ngun täú håüp kim) nhỉng våïi säú lỉåüng låïn
kiãøu mảng phỉïc tảp : Cr
7
C
3
, Cr

+Nhiãût âäü nọng chy ráút cao (xáúp xè 3000
0
C) nãn ráút khọ phán hy v ha tan
vo austenit khi nung
mi mn.
-Vai tr ca cạc bêt håüp kim :
+Lm tàng âäü cỉïng, tênh chäúng mi mn mảnh hån xãmentit. Do váûy cạc thẹp
dủng củ täút phi l thẹp cạc bon cao v håüp kim cao.
+Náng cao nhiãût âäü täi nhỉng giỉỵ âỉåüc hảt nh khi nung do váûy náng cao âäü
137
+Tióỳt ra khoới maùctenxit vaỡ kóỳt tuỷ laỷi ồớ nhióỷt õọỹ cao hồn do õoù giổợ õổồỹc õọỹ cổùng
sau khi tọi õóỳn 50 600
0
C (tờnh cổùng noùng).
:
Caùc theùp hồỹp kim thọng thổồỡng õóửu coù tọứ chổùc peclit (trổỡ mọỹt sọỳ theùp õỷc bióỷt), do
où khi nung noùng seợ coù chuyóứn bióỳn peclit thaỡnh austenit, caùc bit hoỡa tan vaỡo austenit vaỡ
aỷt austenit phaùt trióứn lón. Tuy nhión coù mọỹt sọỳ õỷc õióứm sau :
-Sổỷ hoỡa tan caùcbit hồỹp kim khoù khn hồn nón cỏửn nhióỷt õọỹ tọi cao hồn vaỡ thồỡi gian
iổợ nhióỷt daỡi hồn.
-Caùc bit hồỹp kim khoù hoaỡn tan vaỡo austenit nũm taỷi bión giồùi haỷt nhổ haỡng raỡo giổợ
ho haỷt nhoớ. Taùc duỷng naỡy rỏỳt maỷnh vồùi Ti, Zr, Nb maỷnh vồùi V vaỡ khaù maỷnh vồùi W, Mo
ióng Mn laỡm cho haỷt lồùn). Do õoù theùp hồỹp kim giổợ õổồỹc haỷt nhoớ hồn theùp caùc bon khi
ung cuỡng nhióỷt õọỹ.
-Sổ
ỷ phỏn hoùa õúng nhióỷt cuớa austenit quaù nguọỹi vaỡ õọỹ thỏỳm tọi :
ỏy laỡ taùc duỷng quan troỹng nhỏỳt vaỡ õióứn hỗnh nhỏỳt cuớa nguyón tọỳ hồỹp kim.
-Sổỷ phỏn hoùa õúng nhióỷt cuớa au stenit quaù nguọỹi : Khi hoỡa tan vaỡo austenit tỏtỳ caớ
aùc nguyón tọỳ hồỹp kim (trổỡ Co) vồùi caùc mổùc õọỹ khaùc nhau õóửu laỡm chỏỷm tọỳc õọỹ phỏn
oùa õúng nhióỷt cuớa austenit quaù nguọỹi (laỡm õổồỡng cong chổợ C chaỷy sang phaới) do õoù

a) Theùp C vaỡ theùp hồỹp kim hoùa bũng Ni, Si, Mn
b) Theùp C vaỡ theùp hồỹp kim hoùa bũng Cr, W, Mo vaỡ V
138
3-C
ùng sau khi tọi tổỡ 1-10HRC. Tuy nhión hoaỡn toaỡn coù thóứ khừc
cọng laỷnh.
4-C
ỡm tng maỷnh õọỹ cổùng vaỡ tờnh chọỳng maỡi
ứn bióỳn thaỡnh maùctenxit ram vaỡ caùc bit tióỳt ra nhoớ
laỡm õọỹ cổùng tng lón so vồùi sau khi tọi goỹi laỡ õọỹ cổùng thổù hai.
1-Thión tờch :
aùc theùp hồỹp kim õỷc bióỷt laỡ loaỷi hồỹp kim cao khi kóỳt tinh thaỡnh phỏửn tọứ chổùc
khọng õọửng nhỏỳt, khi caùn seợ taỷo thaỡnh tọứ chổùc thồù laỡm cho cồ tờnh theo caùc phổồng doỹc
vaỡ ngang thồù khaùc nhau nhióửu (õóỳn 50
ùng sau khi tọi tổỡ 1-10HRC. Tuy nhión hoaỡn toaỡn coù thóứ khừc
cọng laỷnh.
4-C
ỡm tng maỷnh õọỹ cổùng vaỡ tờnh chọỳng maỡi
ứn bióỳn thaỡnh maùctenxit ram vaỡ caùc bit tióỳt ra nhoớ
laỡm õọỹ cổùng tng lón so vồùi sau khi tọi goỹi laỡ õọỹ cổùng thổù hai.
1-Thión tờch :
aùc theùp hồỹp kim õỷc bióỷt laỡ loaỷi hồỹp kim cao khi kóỳt tinh thaỡnh phỏửn tọứ chổùc
khọng õọửng nhỏỳt, khi caùn seợ taỷo thaỡnh tọứ chổùc thồù laỡm cho cồ tờnh theo caùc phổồng doỹc
vaỡ ngang thồù khaùc nhau nhióửu (õóỳn 50
H
ỗnh 7.
6
- Sồ õọử bióứu dióựn sổỷ giaớm tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn (a) vaỡ
sổỷ tng õọỹ thỏỳm tọi (b) cuớatheùp hồỹp kim so vồùi theùp C
huyóứn bióỳn maùctenxit :

-Caùc bit taỷo ra rỏỳt nhoớ mởn vaỡ phỏn taùnla
moỡn hióỷn tổồỹng naỡy goỹi laỡ bióỳn cổùng phỏn taùn. Trong mọỹt sọỳ theùp hồỹp kim cao khi ram
ồớ nhióỷt õọỹ thờch hồỹp austenit dổ chuyó
moỡn hióỷn tổồỹng naỡy goỹi laỡ bióỳn cổùng phỏn taùn. Trong mọỹt sọỳ theùp hồỹp kim cao khi ram
ồớ nhióỷt õọỹ thờch hồỹp austenit dổ chuyó
mởn, phỏn ta
ùnmởn, phỏn taùn
-Khi ram hay cuỡng laỡm vióỷc ồớ mọỹt nhióỷt õọỹ theùp hồỹp kim bao giồỡ cuợng coù õọỹ bóửn,
õọỹ cổùng cuợng nhổ õọỹ dai cao hồn (do ram cao hồn khổớ boớ ổùng suỏỳt dổ nhióửu hồn)
7.3.4.Caùc daỷng hoớng cuớa theùp hồỹp kim :
-Khi ram hay cuỡng laỡm vióỷc ồớ mọỹt nhióỷt õọỹ theùp hồỹp kim bao giồỡ cuợng coù õọỹ bóửn,
õọỹ cổùng cuợng nhổ õọỹ dai cao hồn (do ram cao hồn khổớ boớ ổùng suỏỳt dổ nhióửu hồn)
7.3.4.Caùc daỷng hoớng cuớa theùp hồỹp kim :
CC
õ
nhổ sau : Mn - 45
0
C, Cr - 35
0
C, Ni - 26
0
C, Mo - 25
0
C.
Do õoù seợ laỡm giaớm õọỹ cổ
y70% hay cao hồn). Khừc phuỷc bũng uớ khuóỳch
taùn sau õoù caùn noùng. Tuy nhión vồùi tióỳt dióỷn lồùn khọng thóứ khừc phuỷc trióỷt õóứ õổồỹc, vỏựn
coỡn thỏỳy daỷng hoớng naỡy.
2- ừng (õióứm trừng) :
aỡ hióỷn tổồỹng trón mỷt gaợy mọỹt sọỳ theùp hồỹp kim coù caùc vóỳt nổùt nhoớ coù daỷng lọỳm

280
0
Cy350
0
C, cọ â
bon cng cọ hiãûn tỉåüng ny nhỉng åí nhiãût âäü tháúp hån.
Ngun nhán cọ thãø do cạc bit
H
tiãút ra åí dảng táúm hay austenit dỉ chuøn biãún
thnh mạctenxêt ram lmthẹp dn. Khàõc phủc : trạnh ram åí khong nhiãût âäü ny.
-Dn ram loải II (thûn nghëch, sỉía chỉỵa âỉåüc) : Xy ra trong cạc thẹp håüp kim họa
bàòng Cr, Mn, Cr-Ni Cr-Mn khi ram åí 500
y650
0
C v lm ngüi cháûm(lm ngüi nhanh
häng cọ).
Ngun nhán cọ thãø do lm ngüi cháûm sau khi ram åí nhiãût âäü cao thục âáøy quạ
çnh tiãút ra cạc pha dn tải biãn giåïi hảt. Khàõc phủc : våïi cạc chi tiãút trung bçnh v nh
ìm ngüi nhanh trong dáưu hay nỉọc sau khi ram. Våïi cạc chi tiãút låïn håüp kim họa thãm
,50% Mo hay 0,50 1,00%W.
k
tr
la
0
y
140