Ch5 thep&gang

68
PhÇn III
vËt liÖu kim lo¹i
Ch−¬ng 5
thÐp vµ gang
ThÐp cã c¬ tÝ nh tæng hîp cao, cã tÝ nh c«ng nghÖ tèt (t¹o h× nh, gia c«ng c¬ khÝ ,
biÕn d¹ng , hµn, nhiÖt luyÖn) lµ vËt liÖu chÕ t¹o m¸y th«ng dông, chñ yÕu vµ quan
träng nhÊt.
Theo thµnh phÇn hãa häc cã hai lo¹i thÐp: cacbon vµ hîp kim:
5.1. Kh¸i niÖm vÒ thÐp cacbon vµ thÐp hîp kim
5.1.1. ThÐp cacbon
ThÐp cacbon hay thÐp th−êng: chiÕm tû träng rÊt lín (tíi 80 ÷ 90%) trong tæng s¶n
l−îng thÐp.
a. Thµnh phÇn hãa häc: %C < 2,14%, khi nung lªn ®ñ cao → γ - m¹ng A1, rÊt
dÎo → biÕn d¹ng. Ngoµi Fe & C cßn cã: Mn, Si, P &S
T¹p chÊt cã lîi: Mn, Si, do: quÆng s¾t, do khö «xy
T¹p chÊt cã h¹i: P & S, do quÆng s¾t vµ than ®−a vµo < 0,05% cho mçi nguyªn tè.
VËy thÐp nµo ngoµi s¾t ra còng ®Òu cã chøa:
C ≤≤≤≤ 2,14%, Mn ≤≤≤≤ 0,80%, Si ≤≤≤≤ 0,40%, P ≤≤≤≤ 0,050%, S ≤≤≤≤ 0,050%.
Ngoµi P vµ S cßn cã çc t/c cã h¹i: H, N, O,.. hßa tan vµo thÐp láng, lµ t¹p chÊt Èn
n¸u.
Çc nguyªn tè cã lîi (nguyªn tè hîp kim): do håi liÖu ®−a vµo: Cr, Ni, Mo, Cu,
Ti,…
b. ¶nh h−ëng cña C ®Õn tæ chøc, tÝ nh chÊt vµ c«ng dông cña thÐp th−êng
Lµ nguyªn tè quan träng nhÊt, quyÕt ®Þnh chñ yÕu ®Õn tæ chøc, tÝ nh chÊt (c¬ tÝ nh),
c«ng dông cña thÐp (c¶ thÐp cacbon lÉn thÐp hîp kim thÊp).
Tæ chøc tÕ vi: G§P Fe-C, %C t¨ng lªn th× %Xª lµ pha gißn còng t¨ng lªn t−¬ng
øng (thªm 1%C th× Xª t¨ng thªm 15% (100/6,67= 15%)) do ®ã lµm thay ®æi tæ
chøc vµ tÝ nh chÊt thÐp.
- C ≤ 0,006% - thÐp cã tæ chøc thuÇn F (h× nh 3.19a), coi nh− s¾t nguyªn chÊt.
- C = 0,10 ÷ 0,70% - thÐp cã tæ chøc F+P, khi %C t¨ng lªn %P t¨ng lªn (h× nh
3.22a,b,c), ®ã lµ çc thÐp tr−íc cïng tÝ ch.
- C = 0,80% - thÐp cã tæ chøc P (h× nh 3.20a,b), ®ã lµ thÐp cïng tÝ ch.
- C ≥ 0,90% - thÐp cã tæ chøc P+XªII (h× nh 3.23), khi %C t¨ng lªn l−îng XªII t¨ng
C¬ tÝ nh: H× nh 5.1
σb,ψ,HB,aK
%C
HB
σb
ψ
δ
aK
0,8
H× nh 5.1. ¶nh h−ëng cña cacbon
®Õn c¬ tÝ nh cña thÐp th−êng (ë tr¹ng
th¸i ñ)

69
T¨ng %C: lµm gi¶m ®é dÎo (δ, ψ) vµ ®é dai va ®Ëp (aK) v× %Xª t¨ng
T¨ng %C th× σb t¨ng vµ ®¹t cùc ®¹i trong kho¶ng 0,80 ÷ 1,00%C, sau ®ã gi¶m ®i
v× ban ®Çu %C t¨ng th× %Xª t¨ng lµm t¨ng bÒn, sau khi v−ît qu¸ 0,80 ÷ 1,00%C
ngoµi peclit (tÊm) cßn XªII
Theo %C cã 4 nhãm víi c¬ tÝ nh vµ c«ng dông rÊt kh¸c nhau nh− sau:
- ThÐp cã cacbon thÊp (≤ 0,25%): dÎo, dai cao nh−ng ®é bÒn, ®é cøng l¹i thÊp,
X©y dùng
- ThÐp cã cacbon trung b× nh (0,30 ÷ 0,50%): chi tiÕt m¸y chÞu t¶i träng tÜnh vµ va
®Ëp cao.
- ThÐp cã cacbon t−¬ng ®èi cao (0,55 ÷ 0,65%): chi tiÕt ®µn håi.
- ThÐp cã cacbon cao (≥ 0,70%): dông cô nh− dao c¾t, khu«n dËp, dông cô ®o.
TÝ nh c«ng nghÖ:
%C cµng thÊp cµng dÔ hµn vµ dËp.
%C cµng cao th× thÐp cµng cøng cµng khã c¾t, nh−ng %C qu¸ thÊp → dÎo qu¸
khã gia c«ng c¾t
c. ¶nh h−ëng cña çc t¹p chÊt th−êng cã
Mn: Mn ®Ó khö «xy thÐp: Mn + FeO → Fe + MnO → xØ
Ngoµi ra, Mn lo¹i trõ ®−îc t¸c h¹i cña S. Mn ¶nh h−ëng tèt ®Õn c¬ tÝ nh, khi hßa
tan vµo F nã n©ng cao ®é bÒn vµ ®é cøng cña pha nµy (h× nh 5.2a), trong thÐp C,
%Mn= (0,50 ÷ 0,80)%.
Si: ®Ó khö «xy triÖt ®Ó: Si + FeO → Fe + SiO2 → xØ
Gièng nh− Mn, Si hßa tan vµo F còng n©ng cao ®é bÒn vµ ®é cøng cña pha nµy
(h× nh 5.2a) nªn lµm t¨ng c¬ tÝ nh cña thÐp, %Si = (0,20 ÷ 0,40)%.
P: hßa tan vµo F lµm x« lÖch rÊt m¹nh m¹ng tinh thÓ pha nµy lµm t¨ng m¹nh tÝ nh
gißn nguéi
S: kh«ng hßa tan trong Fe (c¶ Feα lÉn Feγ) mµ t¹o nªn hîp chÊt FeS. Cïng tinh
(Fe+FeS) t¹o thµnh ë nhiÖt ®é thÊp (988o
C), g©y bë nãng. Mn do t¹o nªn MnS,
kÕt tinh ë nhiÖt ®é cao, 1620o
C, lµm gi¶m t¸c h¹i cña S.
d. Ph©n lo¹i thÐp cacbon
Theo ®é s¹ch t¹p chÊt cã h¹i vµ ph−¬ng ph¸p luyÖn
Trªn thÕ giíi hiÖn cßn ba ph−¬ng ph¸p luyÖn thÐp chÝ nh lµ lß mactanh, lß ®iÖn hå
quang vµ lß thæi «xy tõ ®Ø nh (lß L-D) (n−íc ta chØ b»ng lß ®iÖn hå quang).
Theo møc ®é s¹ch t¹p chÊt tõ thÊp ®Õn cao cã çc møc chÊt l−îng sau.
- ChÊt l−îng th−êng: P, S ≤ 0,050% (hay cao h¬n mét chót). ThÐp ®−îc luyÖn tõ
lß L-D, n¨ng suÊt rÊt cao vµ gi¸ thµnh thÐp rÎ.
- ChÊt l−îng tèt: P, S ≤ 0,040% ë lß mactanh vµ lß ®iÖn hå quang.
- ChÊt l−îng cao: P, S ≤ 0,030% cho mçi nguyªn tè. Lß ®iÖn hå quang dïng
nguyªn liÖu chÊt l−îng cao.
- ChÊt l−îng rÊt cao: P, S ≤ 0,020% cho mçi nguyªn tè. ThÐp sau khi luyÖn ë lß
hå quang ®−îc tinh luyÖn tiÕp tôc: b»ng ®iÖn xØ , ®óc ch©n kh«ng.
Çc thÐp cacbon b¸n trªn thÞ tr−êng gåm ba cÊp chÊt l−îng: th−êng, tèt vµ cao (Ý t
gÆp). ThÐp hîp kim chØ cã çc cÊp: tèt, cao vµ rÊt cao. Trong x©y dùng chØ dïng
chÊt l−îng th−êng, ChÕ t¹o m¸y ph¶i dïng chÊt l−îng tõ tèt trë lªn, riªng thÐp lµm
æ l¨n ph¶i ®¹t cÊp chÊt l−îng rÊt cao.

70
Theo ph−¬ng ph¸p khö «xy:
ThÐp s«i: chØ ®−îc khö «xy kh«ng triÖt ®Ó b»ng FeMn, do cßn FeO nªn:
FeO + C → Fe + CO↑, khÝ CO lµm thÐp s«i
§Æc ®iÓm cña thÐp s«i:
- %Si thÊp (≤ 0,05 ÷ 0,07%), thÐp rÊt mÒm vµ dÎo, rÊt dÔ dËp nguéi,
- kh«ng dïng thÐp s«i ®Ó ®óc ®Þnh h× nh, cho kÕt cÊu hµn,.. sinh bät khÝ lµm gi¶m
chÊt l−îng.
- kh«ng dïng thÐp s«i ®Ó lµm chi tiÕt thÊm cacbon v× lµ thÐp b¶n chÊt h¹t lín.
ThÐp lÆng: lµ lo¹i ®−îc khö «xy triÖt ®Ó b»ng c¶ FeMn vµ FeSi vµ Al, nªn mÆt thÐp
lÆng.
§Æc ®iÓm cña thÐp lÆng:
- %Si kh¸ cao (0,15 ÷ 0,35%), v× thÕ F cña thÐp cøng vµ bÒn h¬n, khã dËp nguéi
h¬n
- kh«ng bÞ rç khÝ khi ®óc, tuy nhiªn lâm co lín kh«ng kinh tÕ
- Dïng ®−îc cho c¸c kÕt cÊu hµn, thÊm C
ThÐp nöa lÆng: chØ ®−îc khö «xy b»ng FeMn, Al. TÝ nh chÊt trung gian gi÷a thÐp
s«i vµ lÆng. Dïng thay thÕ cho thÐp s«i. ThÐp hîp kim chØ cã lo¹i thÐp lÆng, thÐp
cacbon cã c¶ ba lo¹i.
Theo c«ng dông
ThÐp kÕt cÊu: khèi l−îng lín nhÊt, gåm 2 nhãm: thÐp x©y dùng vµ thÐp chÕ t¹o
m¸y.
- ThÐp x©y dùng: c¬ tÝ nh tæng kh«ng cao l¾m, ph¶i dÎo vµ cã tÝ nh hµn tèt, kh«ng
nhiÖt luyÖn.
- ThÐp chÕ t¹o m¸y: ®ßi hái c¬ tÝ nh tæng hîp ë møc ®é cao h¬n, ph¶i qua nhiÖt
luyÖn.
ThÐp dông cô: cøng vµ chèng mµi mßn.
e. Tiªu chuÈn thÐp cacbon
Tiªu chuÈn ViÖt Nam:
TCVN 1765 - 75: ThÐp ®−îc ký hiÖu b»ng CT : gåm 3 ph©n nhãm A, B vµ C, A lµ
chñ yÕu.
Ph©n nhãm A: CTxx, bá c÷ A. VÝ dô CT38, CT38n, CT38s lµ ba m¸c cïng cã ¬b
≥ 38kG/mm2
hay 380MPa song víi ba møc khö «xy kh¸c nhau: lÆng, nöa lÆng vµ
s«i
Ph©n nhãm B: quy ®Þnh thµnh phÇn (tra sæ tay): BCT38:(0,14-0,22)C-(0,3-
0,65)Mn
Ph©n nhãm C: quy ®Þnh c¶ hai: c¬ tÝ nh lÉn thµnh phÇn hãa häc, vÝ dô: m¸c
CCT38 cã c¬ tÝ nh cña CT38 cßn thµnh phÇn cña BCT38.
TCVN 1766-75: quy ®Þnh c¸c m¸c thÐp kÕt cÊu cacbon chÊt l−îng tèt ®Ó chÕ t¹o
m¸y:- Cxx. VÝ dô: C40 lµ m¸c cã kho¶ng 0,40%C (0,38 ÷ 0,45%), chÊt l−îng tèt
nªn l−îng P vµ S ≤ 0,040%, C40A, lµ m¸c cã chÊt l−îng cao P, S ≤ 0,030%.
TCVN 1822-76: thÐp dông cô cacbon b»ng CD (C lµ cacbon, D lµ dông cô) víi sè
tiÕp theo chØ l−îng cacbon trung b× nh tÝ nh theo phÇn v¹n - CDxx hoÆc CDxxx. VÝ
dô, CD80 vµ CD80A lµ hai m¸c cïng cã kho¶ng 0,80%C (0,75 ÷ 0,84%) song víi
chÊt l−îng tèt vµ cao.

71
Tiªu chuÈn çc n−íc: Nga : ΓΓΓΓOCT
ThÐp kÕt cacbon chÊt l−îng th−êng dïng trong x©y dùng: CTx víi çc sè tõ 0, 1
®Õn 6 chØ cÊp ®é bÒn (sè cµng to ®é bÒn cµng cao). Còng cã çc ph©n nhãm theo
thø tù A, Б, B lÇn l−ît t−¬ng øng víi çc ph©n nhãm A, B, C cña TCVN.
ThÐp kÕt cÊu cacbon chÊt l−îng tèt: xx, çc sè chØ phÇn v¹n C, m¸c 40 cã
kho¶ng 0,40%C
ThÐp cacbon dông cô: Уxx,çc sè chØ l−îng C phÇn ngh× n: У12 cã kho¶ng
1,20%C.
Hoa Kú: sö dông nhiÒu tiªu chuÈn cho thÐp cacbon. ASTM ®−îc dïng cho thÐp
x©y dùng. AISI vµ SAE cho çc thÐp chÕ t¹o m¸y vµ dông cô:
AISI/SAE: thÐp C ký hiÖu 10xx, thÐp C cã Mn cao lµ 15xx, trong ®ã xx chØ C phÇn
v¹n
NhËt b¶n: JIS quy ®Þnh:
ThÐp kÕt cÊu chÊt l−îng th−êng: ký hiÖu SSxxx hay SMxxx, xxx lµ çc sè chØ
giíi h¹n bÒn kÐo tèi thiÓu tÝ nh b»ng MPa
ThÐp kÕt cÊu cacbon chÊt l−îng tèt: ký hiÖu SxxC, xx lµ sè chØ l−îng cacbon
phÇn v¹n
ThÐp cacbon dông cô: ký hiÖu SKx víi x lµ çc sè thø tù tõ 1 ®Õn 7.
f. −u nh−îc ®iÓm cña thÐp cacbon
−u ®iÓm: dïng rÊt réng r·i v× ba −u ®iÓm sau:
1) RÎ, dÔ kiÕm kh«ng ph¶i dïng çc nguyªn tè hîp kim ®¾t tiÒn
2) C¬ tÝ nh tæng hîp nhÊt ®Þnh phï hîp víi çc ®iÒu kiÖn th«ng dông
3) TÝ nh c«ng nghÖ tèt: dÔ ®óc, çn, rÌn, kÐo sîi, hµn, gia c«ng c¾t (so víi thÐp
hîp kim).
Nh−îc ®iÓm: ®iÓn h× nh lµ:
1) §é thÊm t«i thÊp nªn hiÖu qu¶ hãa bÒn b»ng nhiÖt luyÖn t«i + ram kh«ng cao
2) TÝ nh chÞu nhiÖt ®é cao kÐm: khi nung nãng ®é bÒn cao cña tr¹ng th¸i t«i gi¶m
nhanh ë trªn 200o
C, ë trªn 570o
C bÞ «xy hãa m¹nh.
3) Kh«ng cã çc tÝ nh chÊt vËt lý hãa häc ®Æc biÖt nh−: cøng nãng, chèng ¨n mßn.
ThÐp cacbon ®−îc dïng lµm çc chi tiÕt nhá, h× nh d¹ng ®¬n gi¶n, chÞu t¶i
träng nhÑ vµ võa, lµm viÖc ë nhiÖt ®é th−êng.
5.1.2. ThÐp hîp kim
Trong kü thuËt dïng ngµy cµng nhiÒu thÐp hîp kim vµo çc môc ®Ý ch quan
träng.
a. Thµnh phÇn hãa häc
ThÐp cacbon: C ≤≤≤≤ 2,14%, Mn ≤≤≤≤ 0,80%, Si ≤≤≤≤ 0,40%, P ≤≤≤≤ 0,050%, S ≤≤≤≤ 0,050%
cßn l¹i lµ thÐp hîp kim. ThÐp hîp kim lµ lo¹i cã chÊt l−îng tõ tèt trë lªn: P vµ S ≤
0,040%.
b. Çc ®Æc tÝ nh cña thÐp hîp kim
C¬ tÝ nh: ®é bÒn cao h¬n h¼n so víi thÐp cacbon, nhÊt lµ sau khi t«i + ram, hÖ
qu¶:
- ë tr¹ng th¸i kh«ng t«i + ram, ®é bÒn cña thÐp hîp kim kh«ng cao h¬n thÐp
cacbon bao nhiªu.

72
- −u viÖt vÒ ®é bÒn cao cña thÐp hîp kim cµng râ khi tiÕt diÖn > 20mm → dïng
cho chi tiÕt lín
- Cã thÓ t«i dÇu nªnÝ t biÕn d¹ng vµ nøt, rÊt −u viÖt cho cho chi tiÕt phøc t¹p.
- T¨ng % hîp kim th× hiÖu qu¶ ho¸ bÒn b»ng nhiÖt luyÖn t¨ng song ®é dÎo, ®é dai
vµ tÝ nh c«ng nghÖ xÊu ®i, trõ nhiÖt luyÖn.
TÝ nh chÊt vËt lý, hãa häc ®Æc biÖt: chèng ¨n mßn, tÝ nh chÊt tõ, gi·n në nhiÖt, chÞu
nhiÖt... h¬n
c. T¸c dông cña nguyªn tè hîp kim ®Õn tæ chøc cña thÐp
Hßa tan vµo s¾t thµnh dung dÞch r¾n: Mn, Si, Cr, Ni. l−îng dïng 1 vµi %, t¨ng ®é
cøng, ®é bÒn vµ gi¶m ®é dÎo, ®é dai (h× nh 5.2) do ®ã Mn vµ Si 1 ÷ 2%.
Ni vµ Cr (cho tíi hµm l−îng 4%): võa lµm t¨ng cøng cßn lµm t¨ng chótÝ t ®é dai,
t¨ng ®é thÊm t«i lµ çc nguyªn tè quan träng.
Víi l−îng nhiÒu (>10%) Cr, Ni, Mn: H× nh 5.3 cho thÊy Mn, Ni më réng vïng γ
(thu hÑp khu vùc α), 10 ÷ 20% tæ chøc γ tån t¹i c¶ ë nhiÖt ®é th−êng. Cr thu hÑp
khu vùc γ, > 20% tæ chøc F tån t¹i c¶ ë nhiÖt ®é cao cho tíi khi ch¶y láng. ThÐp
nµy còng kh«ng cã chuyÓn biÕn pha, kh«ng thÓ hãa bÒn b»ng t«i vµ ®−îc gäi lµ
thÐp F.
H× nh 5.2. ¶nh h−ëng cña nguyªn tè hîp kim ®Õn ®é cøng (a) vµ ®é dai va ®Ëp (b)
T¹o thµnh cacbit
Çc nguyªn tè Si, Ni, Al, Cu, Co kh«ng t¹o cacbit
Çc nguyªn tè t¹o cacbit gåm: Mn, Cr, Mo, W, Ti, Zr, Nb cã 2 t¸c dông: hßa tan
vµ t¹o cacbit.
Kh¶ n¨ng t¹o cacbit phô thuéc vµo sè ®iÖn tö cña ph©n líp nd (3d, 4d, 5d), cµngÝ t
th× kh¶ n¨ng t¹o cacbit cµng m¹nh:
Fe (3d6
), Mn (3d5
), Cr (3d5
), Mo (4d5
), W (5d4
), V (3d3
), Ti (3d2
), Zr (4d2
), (Nb (4d4
))
Mn vµ Cr: t¹o thµnh cacbit trung b× nh, Mo vµ W: t¹o thµnh kh¸ m¹nh,
V: t¹o thµnh cacbit m¹nh, vµ Ti, Zr, Nb: t¹o thµnh cacbit rÊt m¹nh, (Nd ngo¹i
lÖ t¹o cacbit m¹nh h¬n).
Khi ®−a vµo thÐp çc nguyªn tè nµy, cacbon sÏ −u tiªn kÕt hîp víi çc nguyªn tè
m¹nh tr−íc.
- Xªmentit hîp kim (Fe, Me)3C: Mn, Mo, W (1 ÷ 2%) t¹o (Fe, Me)3C. Xªmentit
hîp kim cã tÝ nh æn ®Þnh cao h¬n xªmentit chótÝ t, nhiÖt ®é t«i cã t¨ng ®«i chót.
- Cacbit víi kiÓu m¹ng phøc t¹p: Khi hîp kim chØ víi mét nguyªn tè hîp kim
song víi l−îng lín > 10% Cr hoÆc Mn (cã dC / dMe > 0,59) t¹o: Cr7C3, C23C6, Mn3C,
®Æc tÝ nh:
180
HB
140
100
Mn
Si
Ni
Cr
2 4 6
% ng/tè hk
3000
aK
Mn
Si
Ni
Cr
2 4 6
% ng/tè hk
2000
1000

73
+ cã ®é cøng cao (h¬n xªmentit mét chót),
+ cã nhiÖt ®é ch¶y kh«ng cao l¾m, trong kho¶ng 1550 ÷ 1850o
C (cao h¬n
xªmentit), nªn cã tÝ nh æn ®Þnh cao h¬n. NhiÖt ®é t«i cña thÐp ph¶i cao h¬n
1000o
C.
a) b)
H× nh 5.3. ¶nh h−ëng cña Mn (a) vµ Cr (b) ®Õn çc vïng α vµ γ trªn gi¶n ®å Fe-C.
- Cacbit kiÓu Me6C: Nguyªn tè: Cr, W, Mo, cacbit lo¹i Me6C. Lo¹i cacbit nµy cßn
khã hßa tan vµo austenit h¬n vµ æn ®Þnh h¬n lo¹i trªn. NhiÖt ®é t«i cña thÐp trong
kho¶ng 1200 ÷ 1300o
- Cacbit víi kiÓu m¹ng ®¬n gi¶n MeC (Me2C): V, Ti, Zr, Nb l−îngÝ t (0,1%), t¹o
cacbit nh− VC, TiC, ZrC, NbC, chóng chÝ nh lµ pha xen kÏ rÊt cøng nh−ng Ý t gißn,
t¨ng m¹nh tÝ nh chÞu mµi mßn. Mçi nhãm thÐp th−êng chØ gÆp 1 ÷ 2 lo¹i cacbit kÓ
trªn, cô thÓ lµ:
+ xªmentit hîp kim trong thÐp kÕt cÊu,
+ cacbit víi kiÓu m¹ng phøc t¹p trong thÐp kh«ng gØ vµ bÒn nãng (nhãm thÐp ®Æc
biÖt),
+ cacbit kiÓu Me6C trong thÐp giã (thuéc thÐp dông cô), MeC, trong çc nhãm
thÐp kh¸c nhau.
Vai trß cña cacbit hîp kim
- T¨ng ®é cøng, tÝ nh chèng mµi mßn cña thÐp m¹nh h¬n c¶ Xª. Nh− sau nµy sÏ
thÊy thÐp lµm dông cô tèt nhÊt ph¶i lµ lo¹i thÐp cã cacbon cao vµ hîp kim cao
- N©ng cao nhiÖt ®é t«i, gi÷ ®−îc h¹t nhá khi nung, do ®ã n©ng cao ®é dai vµ c¬
tÝ nh nãi chung
- T¨ng tÝ nh cøng hay bÒn nãng ®«i khi tíi 500 ÷ 600o
C.
d. ¶nh h−ëng cña nguyªn tè hîp kim ®Õn qu¸ tr× nh nhiÖt luyÖn
ChËm chuyÓn biÕn khi nung nãng ®Ó t«i
- cacbit hîp kim khã khã hßa tan h¬n Xª, ®ßi hái nhiÖt ®é t«i cao h¬n vµ thêi gian
gi÷ nhiÖt dµi h¬n so víi thÐp cacbon. H·y so s¸nh çc thÐp cïng cã 1,00%C
nh−ng víi l−îng hîp kim cao thÊp kh¸c nhau:+ thÐp cacbon 1,00%C (m¸c
CD100), Fe3C, nhiÖt ®é t«i kho¶ng 780o
C
+ thÐp æ l¨n (OL100Cr1,5 (ШX15) 1,00%C + 1,50%Cr, (Fe,Cr)3C, nhiÖt ®é t«i
kho¶ng 830o
C,
+ thÐp lµm khu«n dËp (hîp kim cao) 1,00%C + 12,0%Cr, Cr23C6, nhiÖt ®é t«i >
1000o
C.
600
800
1000
1200
T, o
C
0,4 0,8 1,2 %C
0%Mn
4%Mn
8%Mn
600
800
1000
1200
T, o
C
0,4 0,8 1,2 %C
0%Cr
10%Cr
15%Cr
γ
γ

74
- TiC, ZrC, NbC,… gi÷ h¹t nhá. WC, MoC yÕu h¬n. Riªng Mn lµm to h¹t
austenit. Çc nguyªn tè: Cr, Ni, Si, Al ®−îc coi lµ trung tÝ nh.
T¨ng ®é æn ®Þnh cña austenit qu¸ nguéi vµ t¨ng ®é thÊm t«i:
TÊt c¶ çc nguyªn tè hîp kim (trõ Co) lµm t¨ng ®é æn ®Þnh γ qu¸ nguéi tøc lµ gi¶m
tèc ®é t«i tíi h¹n Vt.h (h× nh 5.4a). §Æc biÖt Mo (khi riªng rÏ) vµ Cr - Ni (khi kÕt hîp)
vµ Cr, Mn, B. Do ®ã lµm t¨ng ®é thÊm t«i cña thÐp (h× nh 5.4).
H× nh 5.4. So s¸nh gi¶n ®å T - T - T,
Vth (a) vµ ®é thÊm t«i (b) gi÷a thÐp cacbon vµ thÐp hîp kim
T¨ng austenit d−: Cø 1% nguyªn tè hîp kim lµm thay ®æi M® nh− sau: (“-” gi¶m,
“+” t¨ng):
Nguyªn tè Mn Cr Ni Mo Co Al Si
∆T, ®é -45 -35 -26 -25 +12 +18 0
Do γ d− t¨ng lµm ®é cøng sau khi t«i gi¶m 1 ÷ 10 ®¬n vÞ HRC, → gia c«ng l¹nh
hay ram nhiÒu lÇn ë nhiÖt ®é thÝ ch hîp ®Ó γ d− → M
e. ChËm chuyÓn biÕn khi ram
§Æc biÖt W, Mo, Cr cã ¸i lùc m¹nh nªn gi÷ C l¹i trong M, do ®ã duy tr× ®é cøng
cao ë nhiÖt ®é cao h¬n:
- xªmentit Fe3C ë 200o
C,
- xªmentit hîp kim (Fe,Me)3C ë 250 ÷ 300o
C,
- cacbit cr«m Cr7C3, Cr23C6 ë 400 ÷ 450o
C,
- cacbit Fe3W3C lo¹i Me6C ë 550 ÷ 600o
C,
VC, TiC, ZrC, NbC kh«ng hßa tan khi nung nãng nªn kh«ng tiÕt ra do ®ã dÉn
®Õn çc hiÖu øng sau.
- N©ng cao tÝ nh chÞu nhiÖt ®é cao, tÝ nh bÒn nãng, tÝ nh cøng nãng.
- T¨ng ®é cøng vµ tÝ nh chèng mµi mßn, ®−îc gäi lµ hãa cøng ph©n t¸n.
- So víi thÐp C, thÐp hîp kim ph¶i ram ë nhiÖt ®é cao h¬n nªn khö bá ®−îc
øng suÊt bªn trong nhiÒu h¬n v× thÕ thÐp cã thÓ b¶o ®¶m ®é dai tèt.
Tãm t¾t çc t¸c dông tèt cña nguyªn tè hîp kim lµ:
+ khi hßa tan vµo dung dÞch r¾n: lµm hãa bÒn vµ t¨ng tÝ nh æn ®Þnh cña γ qu¸
nguéi
+ khi t¹o thµnh cacbit hîp kim:
• t¨ng cøng vµ chèng mµi mßn, khã hßa tan khi nung gi÷ cho h¹t nhá,
• khã tiÕt ra khái M h¬n nªn g©y nªn bÒn nãng vµ cøng nãng,
• khi ram ®−îc tiÕt ra d−íi d¹ng phÇn tö nhá mÞn, ph©n t¸n g©y hãa bÒn.
Vnguéi
φ
δ1
δ2
Vth2
Vth1
δ2
thÐp cacbon
thÐp hîp kim
M®1
M®2
Vth1 Vth2
nhiÖt®é
thêi gian

75
f. Çc khuyÕt tËt cña thÐp hîp kim
Tuy cã nhiÒu −u viÖt, thÐp hîp kim ®«i khi còng thÓ hiÖn mét sè khuyÕt tËt
cÇn biÕt ®Ó phßng tr¸nh.
Thiªn tÝ ch: Nguyªn tè hîp kim dÔ bÞ thiªn tÝ ch
§èm tr¾ng: Çc vÕt nøt nhá mµu tr¾ng trªn ph«i thÐp sau çn do H2 hßa tan khi
nÊu luyÖn, khi lµm nguéi nhanh xuèng d−íi 200o
C, hy®r« tho¸t ra m¹nh, g©y ra
nøt g©y phÕ phÈm kh«ng ch÷a ®−îc, thÐp hîp kim Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, Cr-Ni-W khi
çn nãng (sau ®óc çc rç co ph©n t¸n lµ tói chøa hy®r«). Ng¨n ngõa hoµ tan H2
khi nÊu luyÖn vµ lµm nguéi thËt chËm sau khi çn ®Ó hy®r« kÞp tho¸t ra.
Gißn ram:
2 cùc tiÓu vÒ ®é dai ë hai kho¶ng nhiÖt ®é ram (h× nh 5.5), ta gäi ®ã lµ gißn
ram. Nguyªn nh©n gißn ram vÉn ch−a ®−îc x¸c ®Þnh râ rµng.
Gißn ram lo¹i I: (kh«ng thuËn nghÞch,
kh«ng ch÷a ®−îc), khi ram 280 ÷ 350o
C
(mçi m¸c cã mét kho¶ng hÑp h¬n trong
ph¹m vi nµy), tr¸nh ram ë kho¶ng nhiÖt
®é nµy.
Gißn ram lo¹i II: (thuËn nghÞch hay cã
thÓ ch÷a ®−îc). ThÐp hîp kim Cr, Mn,
Cr - Ni, Cr - Mn, ram ë 500 ÷ 600o
C, råi
lµm nguéi trong kh«ng khÝ . NÕu sau khi
ram lµm nguéi nhanh trong dÇu hay
n−íc th× kh«ng bÞ gißn ram, çc chi tiÕt
lín (v× nguéi chËm) ph¶i hîp kim hãa
0,20 ÷ 0,50%Mo hay 0,50 ÷ 1,00%W
míi hÕt gißn ram.
H× nh 5.5. ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é ram
®Õn ®é dai va ®Ëp
g. Ph©n lo¹i thÐp hîp kim
Theo tæ chøc c©n b»ng tæ chøc ë tr¹ng th¸i ñ:
- thÐp tr−íc cïng tÝ ch: P+F,
- thÐp cïng tÝ ch: P,
- thÐp sau cïng tÝ ch: P + XªII,
- thÐp lª®ªburit (cacbit): P+XªII+ Lª
ThÐp hîp kim cao (Cr, Mn hay Cr - Ni) sÏ cã:
- thÐp ferit: (Cr> 17%, rÊtÝ t cacbon),- thÐp γ: Mn>13%, cacbon cao vµ lo¹i
Cr>18%+Ni> 8%).
Theo tæ chøc th−êng hãa : mÉu nhá φ25, tuú theo l−îng nguyªn tè hîp kim (h× nh
5.6):
a) b) c)
H× nh 5.6. Tæ chøc sau khi th−êng hãa cña çc thÐp víi
l−îng hîp kim t¨ng dÇn: a. peclit, b. mactenxit, c. austenit.
nguéi nhanhaK
thÐp cacbon
thÐp
hîp kim
nguéi chËm
300 600 T, o
C
thêi gian
nhiÖt®é
M®
thêi gian
nhiÖt®é
M®
0o
C0o
C
thêi gian
nhiÖt®é
M®
0o
C

76
- ThÐp peclit: lo¹i hîp kim thÊp, hoÆc thÐp, xoocbit, tr«xtit; phÇn lín thÐp thuéc
lo¹i nµy,
Theo nguyªn tè hîp kim:
Dùa vµo tªn nguyªn tè hîp kim chÝ nh:
- ThÐp Cr, Mn, lµ çc thÐp hîp kim (hãa) ®¬n gi¶n.
- ThÐp cã hai hay nhiÒu nguyªn tè hîp kim nh− Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, lµ çc thÐp
hîp kim (hãa) phøc t¹p.
Theo tæng l−îng nguyªn tè hîp kim:
- ThÐp hîp kim thÊp: lo¹i cã tæng l−îng < 2,5% (th−êng lµ thÐp peclit).
- ThÐp hîp kim trung b× nh: tõ 2,5 ®Õn 10% (th−êng lµ thÐp hä tõ peclit ®Õn
mactenxit).
- ThÐp hîp kim cao: lo¹i cã tæng l−îng >10% (th−êng lµ hä mactenxit hay
austenit)
Çch ph©n lo¹i nµy cã nguån gèc cña Nga (ΓΓΓΓOCT).
Trung Quèc: < 5% hîp kim thÊp, 5-10% lµ HK ho¸ trung b× nh, > 10% hîp kim cao.
Çc n−íc T©y ¢u chØ cã hai lo¹i: ≤5% lµ HK ho¸ thÊp, >5 lµ HK ho¸ cao
Theo c«ng dông:
3 lo¹i: - thÐp hîp kim kÕt cÊu,- thÐp hîp kim dông cô vµ- thÐp hîp kim ®Æc
biÖt,
h. Tiªu chuÈn thÐp hîp kim
Tiªu chuÈn ViÖt Nam: TCVN 1759 - 75 quy ®Þnh: xx(NTHK)%
quy trßn thµnh sè nguyªn), riªng kho¶ng 1% th× kh«ng cÇn biÓu thÞ (b»ng sè).
VÝ dô:
thÐp 40Cr: cã 0,36 ÷ 0,44%C, 0,80 ÷ 1,00%Cr
thÐp 12CrNi3: cã 0,09 ÷ 0,16%C, 0,60 ÷ 0,90%Cr, 2,75 ÷ 3,75%Ni
Tiªu chuÈn Nga : ΓΓΓΓOCT: (t−¬ng tù víi çch ký hiÖu cña ViÖt nam), ký hiÖu çc
nguyªn tè:
X =Cr, H =Ni, B =W, M=Mo, T=Ti, K=Co, Γ=Mn, C=Si, Φ=V, Д=Cu, Ю=Al, P=B,
40Cr lµ 40X, 12CrNi3 lµ 12XH3, 140CrW5 hay CrW5 lµ XB5, nh−ng 90CrSi lµ
9XC.
Tiªu chuÈn Hoa Kú: AISI vµ SAE
§èi víi thÐp dông cô: AISI ký hiÖu gåm mét ch÷ çi chØ nhãm thÐp vµ sè thø tù.
Sau ®©y çc ch÷ çi (th−êng lÊy theo ch÷ çi ®Çu tiªn chØ nhãm thÐp) ®ã:
W- cho thÐp t«i n−íc (water),
S- cho thÐp dông cô chÞu va ®Ëp (shock),
T- cho thÐp giã vonfram (tungsten),
H- cho thÐp lµm dông cô biÕn d¹ng nãng (hot),
D- thÐp lµm dông cô biÕn d¹ng nguéi (cold),
M- cho thÐp giã m«lip®en - vonfram,
O- cho thÐp t«i dÇu (oil),
A- cho thÐp lµm dông cô biÕn d¹ng nguéi, tù t«i, trong kh«ng khÝ (air),
§èi víi thÐp hîp kim kÕt cÊu:gåm 4 sè xxxx nªn ®−îc viÕt lµ AISI/SAE xxxx, trong
®ã, 2 sè ®Çu chØ nguyªn tè hîp kim chÝ nh, 2 sè cuèi chØ l−îng cacbon theo phÇn
v¹n, víi quy −íc:

77
thÐp cacbon: 10xx
thÐp cacbon cã Mn n©ng cao: 5xx
thÐp dÔ c¾t (2 lo¹i): 11xx,12xx
thÐp mangan: 13xx
thÐp niken (2 lo¹i): 23xx, 25xx
thÐp niken-cr«m (4) : 31xx, 32xx,
33xx, 34xx
thÐp m«lip®en (2 lo¹i): 40xx, 44xx
thÐp cr«m-m«lip®en: 41xx
thÐp cr«m-vana®i: 61xx
thÐp niken-cr«m-m«lip®en (11 lo¹i):
43xx, 43BVxx, 47xx, 81xx, 86xx, 87xx,
88xx 93xx, 94xx, 97xx, 98xx
thÐp niken-m«lip®en (2 lo¹i): 46xx, 48xx
thÐp cr«m (2 lo¹i): 50xx, 51xx
thÐp cr«m víi 0,50 ÷ 1,50%C (3lo¹i):
501xx, 511xx, 521xx
thÐp vonfram-cr«m: 72xx
thÐp silic-mangan: 92xx
thÐp bo: xxBxx
§èi víi thÐp kh«ng gØ vµ bÒn nãng: AISI ký hiÖu gåm ba sè xxx, trong ®ã: 2xx
vµ 3xx lµ thÐp austenit, 4xx lµ thÐp ferit, 4xx vµ 5xx lµ thÐp mactenxit.
Tiªu chuÈn NhËt B¶n: JIS ký hiÖu thÐp hîp kim më ®Çu b»ng ch÷ S, tiÕp theo lµ
çc ch÷ çi biÓu thÞ lo¹i thÐp hîp kim vµ cuèi cïng lµ ba sè xxx (trong ®ã hai sè
cuèi chØ phÇn v¹n cacbon trung b× nh) hay mét hoÆc hai sè theo thø tù:
SCrxxx - thÐp kÕt cÊu cr«m, SNCxxx - thÐp kÕt cÊu niken - cr«m,
SMnxxx - thÐp mangan, SCMxxx - thÐp kÕt cÊu cr«m - m«lip®en,
SACMxxx - thÐp nh«m - cr«m - m«lip®en,
SNCMxxx - thÐp kÕt cÊu niken - cr«m - m«lip®en,
SUJx - thÐp æ l¨n, SUMx - thÐp dÔ c¾t,
SUPx - thÐp ®µn håi, SUSxxx - thÐp kh«ng gØ (xxx lÊy theo AISI),
SUHx - thÐp bÒn nãng, SKx - thÐp dông cô cacbon,
SKHx - thÐp giã, SKSx, SKDx, SKTx - thÐp dông cô hîp kim.
5.2. ThÐp x©y dùng
5.2.1. §Æc ®iÓm chung - ph©n lo¹i
a. §Æc ®iÓm chung
yªu cÇu kü thuËt sau:
VÒ c¬ tÝ nh: ®ñ ®é bÒn, ®é dÎo (δ ~ 15 ÷ 35%), ®é dai (aK ~ 500 kJ/m2
),
VÒ tÝ nh c«ng nghÖ: tÝ nh hµn tèt, dÔ uèn, dÔ c¾t
VÒ thµnh phÇn hãa häc: ®Ó b¶o ®¶m ®é dÎo, ®é dai vµ tÝ nh hµn tèt th× hµm
l−îng cacbon kh«ng ®−îc cao qu¸: C ≤ 0,22%. Çc nguyªn tè kh¸c chuyÓn thµnh
cacbon ®−¬ng l−îng C®.l tÝ nh theo c«ng thøc:
15
CuNi
5
VMoCr
6
Mn
CCdl
+
+
++
++=
®Ó dÔ hµn, C®l kh«ng ®−îc v−ît qu¸ 0,55%.
b. Ph©n lo¹i
Theo thµnh phÇn hãa häc hay ®é bÒn: cacbon th«ng dông vµ thÐp hîp kim thÊp
®é bÒn cao.
Theo c«ng dông cã thÓ chia ra çc ph©n nhãm: thÐp c«ng dông chung vµ thÐp
c«ng dông riªng (cèt bªt«ng, chuyªn ®ãng tµu, lµm cÇu,…).
5.2.2. ThÐp th«ng dông
a. §Æc ®iÓm chung (thÐp cacbon)
§Æc ®iÓm: ®é bÒn b× nh th−êng (σ0,2 < 300 ÷ 320MPa), rÎ, ®a d¹ng çc b¸n
thµnh phÈm çn nãng (èng, thanh, gãc, h× nh, l¸, tÊm, b¨ng cho ®Õn d©y, sîi...).
b. ph©n lo¹i theo TCVN

78
Tiªu chuÈn ViÖt nam TCVN 1765-75, chia thÐp x©y dùng thµnh 3 nhãm
ACT (CT), BCT vµ CCT.
Nhãm A quy ®Þnh vÒ c¬ tÝ nh: phæ biÕn nhÊt
M¸c thÐp CT31 CT33(s,n) CT34(s,n) CT38(n,s) CT42(s,n) CT51(n) CT52(n) CT61(n)
σb,kG/mm2
>31 31-42 33-44 37-49 41-54 51-64 46-60 > 61
Tõ tr¸i sang ph¶i ®é bÒn t¨ng. Hai m¸c ®−îc dïng nhiÒu h¬n c¶ lµ CT38 vµ CT51.
CT38 ®−îc dïng rÊt phæ biÕn cho kÕt cÊu kh«ng ®ßi hái ®é bÒn cao, cã tÝ nh
hµn tèt: cét, th¸p, xµ ngang, èng, d©y, l¸ ®Ó lîp, tÊm ®Ó che, ®ì...
CT51 ®−îc dïng cho çc kÕt cÊu chÞu lùc cao h¬n, tÝ nh hµn kÐm h¬n: l−ìi
cµy, b¸nh lång, dông cô b»ng tay ®Ó gia c«ng gç,….
M¸c thÐp s«i (s) c¬ tÝ nh thÊp h¬n thÐp nöa lÆng (n) vµ thÐp lÆng
Nhãm B quy ®Þnh vÒ thµnh phÇn:
M¸c thÐp BCT31 BCT33(s,n) BCT34(s,n) BCT38(n,s)BCT42(s,n) BCT51(n) BCT61(n)BCT61(n)
%C <0,23 0,05-0,12 0,09-0,15 0,14-0,22 0,18-0,27 0,28-0,37 0,38-0,49 0,38-0,61
%Mn - 0,25-0,5 0,25-0,5 0,3-0,65 0,4-0,7 0,5-0,8 0,5-0,8 0,5-0,8
Tõ tr¸i sang ph¶i hµm l−îng C vµ Mn t¨ng
Ph©n nhãm C (thø ba): quy ®Þnh c¶ c¬ tÝ nh vµ thµnh phÇn
ChÊt l−îng cao h¬n çc nhãm B vµ C nh−ng ch−a ®¹t ®−îc chÊt l−îng tèt.
Chóng tuyÝ t ®−îc dïng h¬n song cÇn thiÕt trong nh÷ng tr−êng hîp quan träng h¬n
®«i chót nh− khi ph¶i b¶o ®¶m tÝ nh hµn hay qua biÕn d¹ng nãng bé phËn (do biÕt
®−îc thµnh phÇn).
c. Tiªu chuÈn çc n−íc
NhËt b¶n: JIS G3101 : SS330, SS400, SS490 vµ SS540 sè chØ σb min MPa.
JIS 3106: SM400, SM490, SM520, SM570 thÐp chuyªn ®Ó hµn, sè chØ σb min,
MPa.
Ch©u ©u: EN : Fe 360B, Fe 430C, Fe 510D1...Fe víi sè tiÕp theo chØ σb min, MPa,
5.2.3. ThÐp hîp kim thÊp ®é bÒn cao HSLA (High Strength Low Alloy steel)
a. §Æc ®iÓm chung
C¬ tÝ nh: cao h¬n (¬0,2 > 300 ÷ 320MPa)
Hîp kim:Ý t lµm h¹i tÝ nh hµn nh− Mn, Si,Cr,Cu (Ni,B,N), V,Nb t¹o h¹t nhá, 0,20
÷ 0,30%Cu bÒn ¨n mßn khÝ quyÓn. Tæng l−îng nguyªn tè hîp kim ≤ 2,0÷2,5%,
tæng l−îng Cu+Ni+V+Mo ~ 1,00% (Mn cã thÓ tíi 1,00% v× rÎ). Sö dông thÐp HSLA
thay thÕ cho thÐp th«ng dông mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao.
Nh−îc ®iÓm cña HSLA: tÝ nh hµn kÐm h¬n, dÔ bÞ ph¸ hñy gißn ë nhiÖt ®é thÊp.
b. Tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 3104-79: ®· nªu trªn 14Mn, 09Mn2,..
c. Tiªu chuÈn çc n−íc Nga: ΓΓΓΓOCT : 14Mn lµ 14Γ, 15CrSiNiCu lµ 15XCHД. ®·
nªu trªn
Nga ®· dïng nhiÒu thÐp HSLA lµm ®−êng èng, cÇu.
NhËt b¶n, theo JIS G3129: quy ®Þnh lo¹t m¸c SH 590P (d¹ng tÊm), SP 590S
(gãc)
. JIS G3114 quy ®Þnh hai m¸c SPA - H (tÊm çn nãng) vµ SPA - C (tÊm çn
nguéi) cho thÐp cã tÝ nh chèng ¨n mßn tèt trong khÝ quyÓn, cã σ0,2 ≥ 315 vµ
345MPa.

79
5.2.4. ThÐp lµm cèt bªt«ng
ThÐp lµm cèt bªt«ng lµ lo¹i chuyªn dïng lµm cèt cho bªt«ng lµm t¨ng kh¶
n¨ng chÞu kÐo, uèn vµ t¶i träng ®éng cho cÊu kiÖn, rÊt th−êng gÆp hµng ngµy.
TCVN 1651-85: thÐp lµm cèt bªt«ng gåm 4 cÊp: C I, C II, C III vµ C IV:
CÊp C I lµ cÊp chÞu lùc thÊp nhÊt dïng thÐp trßn tr¬n víi m¸c CT38,
CÊp C II dïng thÐp cã ®èt víi m¸c CT51,
Çc cÊp C III, C IV, gåm çc m¸c HSLA: 35MnSi, 18Mn2Si, 25Mn2Si,
20CrMn2Zr
Hoa Kú theo ASTM: HSLA
Lo¹i trßn tr¬n: σb ≥ 485MPa, σ0,2 ≥ 385MPa.
Lo¹i cã ®èt : σb ≥ 550MPa, σ0,2 ≥ 485MPa. cao h¬n cÊp CI vµ CII cña TCVN.
NhËt b¶n theo JIS 3112: cã hai m¸c thÐp trßn tr¬n: SR235 vµ SR295, bèn m¸c
thÐp cã ®èt: SD295, SD345, SD390, SD490; trong ®ã sè chØ σ0,2 tèi thiÓu theo
MPa.
5.2.5. Çc thÐp kh¸c
D©y thÐp: thÐp nhiÒu cacbon (0,8-1%C) hoÆc thÐp C kh«ng cao l¾m nh−ng biÕn
d¹ng lín.
§−êng ray cho xe löa: 60Mn
5.3. ThÐp chÕ t¹o m¸y
5.3.1. Çc yªu cÇu chung
a. C¬ tÝ nh : §é bÒn cao (giíi h¹n ch¶y), ®é dai va ®Ëp lín, chÞu mµi mßn, giíi h¹n
mái cao.
b. TÝ nh c«ng nghÖ: DÔ biÕn d¹ng nãng (rÌn), dÔ c¾t gät, cã thÓ nhiÖt luyÖn ®Ó
t¨ng bÒn.
c. TÝ nh kinh tÕ
d. Thµnh phÇn hãa häc : C vµ nguyªn tè hîp kim
Thµnh phÇn hîp kim vµ thÐp hîp kim
Nguyªn tè hîp kim chÝ nh: Cr, Mn, Si vµ Ni (B), HK phô: Ti,Zr,V,Nb,Mo.
Hîp kim hãa phøc t¹p tèt h¬n hîp kim hãa ®¬n gi¶n.
5.3.2. ThÐp thÊm cacbon
a. §Æc ®iÓm çc lo¹i thÐp thÊm cacbon vµ t¸c dông cña çc nguyªn tè
%C thÊp: 0,10 ÷ 0,25% (0,30%) ®Ó chÞu t¶i träng tÜnh vµ va ®Ëp cao + bÒ mÆt
bÞ mµi mßn m¹nh nh− b¸nh r¨ng, cam, chèt...
ThÐp cacbon: chØ dïng thÐp lÆng: C10, C15, C20, C25. ¸p dông cho ct d < 10÷20,
h× nh d¹ng ®¬n gi¶n, chØ chÞu mµi mßn thÊp. NhiÖt ®é thÊm thÊp < 900-920, thêi
gian thÊm dµi, sau khi thÊm th−êng ho¸ vµ t«i+ram thÊp. kh«ng t«i trùc tiÕp
ThÐp hîp kim: d > 30÷50, h× nh d¹ng phøc t¹p vµ chÞu mµi mßn cao. Hîp kim: Cr
riªng hoÆc kÕt hîp víi Ni, Mn, Ti cã 2 t¸c dông: t¨ng c¬ tÝ nh (thÊm t«i, h¹t nhá),
kh«ng c¶n trë qu¸ tr× nh thÊm cacbon. Kh«ng dïng Si v× c¶n trë thÊm cacbon,
kh«ng dïng riªng Mn lµm h¹t th«.
Çc m¸c thÐp th−êng dïng: 15Cr, 20Cr, 15CrV, 20CrV
−u viÖt cña thÐp hîp kim so víi thÐp cacbon:
- ®é bÒn cao do ®é thÊm t«i cao, tiÕt diÖn chi tiÕt lín h¬n

80
- chèng mµi mßn cao nhê sau khi thÊm cacbon t¹o nªn çc cacbit hîp kim, cøng
nãng >200o
C
- t«i trong dÇu nªnÝ t diÕn d¹ng, dïng ®−îc cho çc chi tiÕt cã h× nh d¹ng phøc t¹p
- nhiÖt ®é thÊm cao h¬n, do ®ã rót ng¾n ®−îc thêi gian thÊm.
c. ThÐp hîp kim Cr: 15Cr, 20Cr, 15CrV, 20CrV
Dïng cho chi tiÕt nhá (d=20-40), nhiÖt ®é thÊm 900-920, do t¹o cacbit Cr dÔ qu¸
b·o hoµ C
d. ThÐp Cr-Ni vµ Cr-Ni-Mo:
- ®é thÊm t«i lín , bÒn vµ dai cao
- ¸p dông: cho çc chi tiÕt quan träng, cÇn ®é tin cËy cao nh− trong «t«, m¸y
bay...Gåm 2 lo¹i:
ThÐp Cr-Ni thÊp: ®é thÊm t«i kh¸ cao, t«i trong dÇu, kh«ng kinh tÕ nªn çc n−íc
ph−¬ng T©y kh«ng dïng. 20CrNi (20XH), cho çc chi tiÕt h× nh d¹ng phøc t¹p víi d
~ (50 ÷ 75mm), chÞu t¶i träng va ®Ëp cao nh− çc b¸nh r¨ng «t« t¶i nhÑ vµ du lÞch
ThÐp Cr-Ni cao: %Ni= 2% ®Õn 4%, %Cr~ 1%, tû lÖ Ni / Cr = 3 hay 4. §é thÊm t«i
rÊt cao, t«i thÊu ®−îc tiÕt diÖn bÊt kú (≥100). T«i trong dÇu, víi tiÕt diÖn nhá cã thÓ
¸p dông t«i ph©n cÊp, nhê ®ã gi¶m m¹nh ®é biÕn d¹ng. ¸p dông cho chi tiÕt quan
träng: chÞu t¶i träng nÆng, chÞu mµi mßn m¹nh, h× nh d¹ng lín vµ phøc t¹p, yªu cÇu
®é tin cËy cao nh− çc chi tiÕt trong m¸y bay, «t« mµ çc h− háng cã thÓ g©y tai
häa cho ng−êi. Çc m¸c thÐp Cr-Ni dïng ®Ó thÊm cacbon lµ: VN: 12CrNi3A,
20Cr2Ni4A, Nga : 12XH3A vµ 20X2H4A, JIS: SNC415 vµ SNC815.
c¬ tÝ nh tæng hîp cao tíi σb = 1000 ÷ 1200MPa, aK = 900 ÷ 1000kJ/m2
.
- rÊt ®¾t (theo sè liÖu cña Nga ®¾t gÊp ba thÐp cacbon),
- tÝ nh gia c«ng c¾t kÐm do thÐp qu¸ dÎo (do cacbon thÊp, niken cao), phoi kh«ng
g·y vôn,
- ph¶i ¸p dông quy tr× nh c«ng nghÖ kh¸ phøc t¹p:
Tr−íc khi gia c«ng c¾t thÐp ph¶i qua th−êng hãa (t«i )
Sau khi thÊm C, bÒ mÆt cã %C cao vµ Ni kh¸ cao lµm h¹ thÊp ®iÓm M® lóc ®ã
®em t«i l−îng γ d− (50 ÷ 60%) cao, ®é cøng thÊp (45 ÷ 55HRC), kh«ng ®ñ chèng
mµi mßn. Sau khi thÊm ph¶i th−êng hãa trùc tiÕp (t«i) råi ram cao ë 600 ÷ 650o
C-
2 ®Õn 6h, ®Ó t¹o xoocbit vµ tiÕt cacbit lµm d/dÞch r¾n nghÌo bít hîp kim ®i. Sau ®ã
nung t«i l¹i: víi γ nghÌo hîp kim (n©ng cao ®iÓm M®) vµ cacbit ph©n t¸n nªn
t«i+ram thÊp sÏ nhËn ®−îc M+cacbit ph©n t¸n vµ Ý t γ d− nªn ®é cøng cao
(HRC>60) vµ chÞu mµi mßn tèt.
ThÐp Cr-Ni-Mo: cã thªm 0,10 ÷ 0,40%Mo ®é thÊm t«i t¨ng (kh«ng cã t¸c dông
chèng gißn ram v× chØ ph¶i ram thÊp), chóng ®−îc coi lµ thÐp thÊm cacbon tèt
nhÊt, ®−îc dïng vµo çc môc ®Ý ch quan träng nhÊt vµ cho tiÕt diÖn lín nhÊt. Çc
m¸c thÐp Cr-Ni-Mo ®Ó thÊm cacbon th−êng dïng:
TCVN: 20CrNi2Mo, 20Cr2Ni4MoA (ΓΓΓΓOCT: 20XH2M, 18X2H4MA)
Hoa kú SAE/AISI: 4320, 8615, NhËt JIS: SNCM415, SNCM815
Çc m¸c thÐp nµy cã ®Æc tÝ nh gièng nh− çc m¸c Cr-Ni cïng lo¹i song cã tÝ nh
thÊm t«i cao h¬n (vÝ dô 20Cr2Ni4MoA cã tÝ nh thÊm t«i cao h¬n 20Cr2Ni4A, quy
tr× nh nhiÖt luyÖn gièng nhau)
e. ThÐp Cr-Mn-Ti:

81
- Çc chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt: ®Òu kh¸ cao, ®−îc dïng rÊt réng r·i ë ta vµ Nga
®Ó chÕ t¹o b¸nh r¨ng «t« t¶i nhÑ vµ trung b× nh, rÎ v× çc nguyªn tè Cr, Mn rÎ.
- §é bÒn: ®èi víi çc chi tiÕt trung b× nh (< 50mm) t«i thÊu ®−îc nªn cã ®é bÒn
t−¬ng ®−¬ng nh− thÐp Cr-Ni, (σb = 1100 ÷ 1150MPa), ®é dÎo, ®é dai kÐm h¬n ®«i
chót (aK = 600 ÷ 900kJ/m2
).
TÝ nh c«ng nghÖ:
dÔ c¾t gät h¬n thÐp Cr-Ni, khi thÊm cacbon cã nhiÒu −u viÖt: cã Mn nªn líp thÊm
kh«ng bÞ qu¸ b·o hßa C,cã Ti (dï víi l−îng nhá) nªn gi÷ ®−îc h¹t nhá do ®ã cã
thÓ thÊm ë nhiÖt ®é cao h¬n (930 ÷ 950o
C), thêi gian thÊm ng¾n h¬n, sau thÊm cã
thÓ t«i trùc tiÕp → biÕn d¹ng rÊt thÊp.
Çc m¸c thÐp ®iÓn h× nh:
ViÖt nam: 18CrMnTi, 25CrMnTi, 30CrMnTi vµ 25CrMnMo
Nga: : 18XΓT,25XΓT, 30XΓT vµ 25XΓM.
Trong ®ã m¸c 18CrMnTi dïng ®Ó thÊm cacbon, çc m¸c sau dïng cho tr−êng hîp
thÊm C-N
Quy tr× nh chÕ t¹o b¸nh r¨ng hép sè «t« b»ng thÐp 25CrMnTi hoÆc 25CrMnMo:
RÌn ph«i- th−êng ho¸- gia c«ng c¬- thÊm C+N thÓ khÝ ë 850 ÷ 8600
C, t«i trùc tiÕp
ph©n cÊp trong dÇu nãng MC20 ë nhiÖt ®é 180o
C cho ®é cøng cao, tÝ nh chèng mµi
mßn tèt, biÕn d¹ng rÊt thÊp (chØ 0,08 ÷ 0,12mm, cho phÐp lµ 0,12mm) nhê ®ã tuæi
thä t¨ng gÇn gÊp ®«i.
5.3.3. ThÐp hãa tèt
§/n: lµ thÐp cã thµnh phÇn cacbon trung b× nh (0,30 ÷ 0,50%C), ®Ó chÕ t¹o çc chi
tiÕt m¸y chÞu t¶i träng tÜnh vµ va ®Ëp t−¬ng ®èi cao mµ bÒ mÆt cã thÓ bÞ mµi mßn
nh− trôc, b¸nh r¨ng, chèt..., ®Ó ®¹t ®−îc c¬ tÝ nh tæng hîp cao nhÊt thÐp ph¶i qua
nhiÖt luyÖn hãa tèt (t«i + ram cao).
a. §Æc ®iÓm vÒ thµnh phÇn hãa häc
Cacbon: 0,30 ÷ 0,50%, th−êng dïng h¬n 0,35 ÷ 0,45%. 2 lo¹i nguyªn tè hîp kim:
Nguyªn tè hîp kim chÝ nh: Cr,Mn víi l−îng chøa 1÷2%, Ni = 1÷4% nh− nhãm thÐp
thÊm cacbon, ngoµi ra cßn cho phÐp dïng c¶ Si víi l−îng chøa kh«ng qu¸ 1% (v×
kh«ng cÇn thÊm C). GÇn ®©y dïng bo (B) l−îng rÊt nhá 0,0005 ÷ 0,003% (thÊp
qu¸ kh«ng t¸c dông, cao qu¸ gißn do FeB), t−¬ng ®−¬ng 1%Ni hay 0,5%Cr. T¸c
dông cña B chØ cã khi dïng kÕt hîp víi Cr, Ni, Mn.
Nguyªn tè hîp kim phô: Mo vµ W, cã t¸c dông t¨ng ®é thÊm t«i, song chñ yÕu lµ
®Ó kh¾c phôc gißn ram lo¹i II.
b. §Æc ®iÓm vÒ nhiÖt luyÖn:
S¬ bé: ®Ó c¶i thiÖn tÝ nh c¾t gät, sau khi rÌn, dËp nãng ®Ó t¹o ph«i, thÐp ®−îc qua
ñ hoµn toµn (trõ thÐp Cr-Ni) ®¹t ®é cøng HB 180 ÷ 220 dÔ gia c«ng c¾t th«.
NhiÖt luyÖn kÕt thóc: gåm 2 b−íc:
B−íc 1: t«i + ram cao →X ram cã c¬ tÝ nh tæng hîp cao, chÞu ®−îc t¶i träng tÜnh vµ
va ®Ëp tèt, HB 240 ÷ 280 (HRC 25 ÷ 30). Gia c«ng tinh ®¹t h× nh d¹ng, kÝ ch th−íc
®é bãng yªu cÇu vµ gióp chuyÓn biÕn nhanh vµ t¹o M kim nhá khi t«i bÒ mÆt. Ph¶i
chó ý tr¸nh gißn ram lo¹i II nhÊt lµ lo¹i thÐp kh«ng chøa Mo vµ W.
Víi çc tiÕt diÖn nhá cã thÓ thay t«i + ram cao b»ng th−êng hãa còng ®¹t hiÖu qu¶
t−¬ng tù mµ c«ng nghÖ thùc hiÖn ®¬n gi¶n vµ rÎ h¬n.

82
B−íc thø 2: sau khi gia c«ng tinh, t«i bÒ mÆt vµ ram thÊp cho ®é cøng HRC 52 ÷
58, cïng víi ®é cøng lâi HRC 25 ÷ 30 ®¹t ®−îc yªu cÇu ®Ò ra. Riªng çc thÐp víi
%C=0,30 ÷ 0,35%, sau t«i bÒ mÆt ®é cøng kh«ng cao (≤ HRC50) nªn ph¶i thÊm
C-N nhiÖt ®é thÊp (550 ÷ 560o
C ®Ó kh«ng lµm háng tæ chøc X ram cña lâi) vµ bÒ
mÆt ®ñ cøng chÞu ®−îc mµi mßn.
c. ThÐp cacbon: çc m¸c th−êng dïng:
TCVN: C30, C35, C40, C45, C50 vµ C40Mn, Nga ΓOCT 30, 35, 40, 45, 50, 40Γ
C¬ tÝ nh: tèi thiÓu σb = 750 ÷ 850MPa.
C¶i tiÕn: dïng thÐp cacbon víi % Mn vµ Si rÊt thÊp (Mn ≤ 0,20%, Si ≤ 0,15%), cã
®é thÊm t«i thÊp, vÝ dô thÐp 58s hay 55KΠ -Nga. §é thÊm t«i δ=2mm cøng
60HRC, lâi vÉn dÎo, dai nh− lµ thÐp sau thÊm cacbon. §−îc dïng ®Ó chÕ t¹o
b¸nh r¨ng bÞ ®éng (quay chËm vµÝ t mßn h¬n).
d. ThÐp Cr: %Cr= 0,50 hay 1,00% chñ yÕu ®Ó c¶i thiÖn tÝ nh t«i (t«i ®−îc trong
dÇu, t¨ng ®é thÊm t«i). Dïng lµm çc chi tiÕt nhá (φ 20 ÷ 40), t−¬ng ®èi phøc t¹p.
Çc m¸c th−êng dïng:
TCVN: 40Cr, 40CrVA, ΓΓΓΓOCT 40X, 40XΦA, SAE/AISI: 50B40, 5140, JIS:
SCr440
e. ThÐp Cr-Mo: thÐp Cr + kho¶ng 0,25%Mo ®Ó chèng ®−îc gißn ram lo¹i II vµ
t¨ng ®é thÊm t«i. ThÐp Cr-Mo ®−îc dïng lµm çc chi tiÕt m¸y trung b× nh (φ >
50mm) h× nh d¹ng t−¬ng ®èi phøc t¹p nh− b¸nh r¨ng. Th−êng dïng çc m¸c:
VN: 38CrMoA, Nga 38XMA , AISI / SAE : 4140 , JIS: SCM440.
f. ThÐp Cr-Mn vµ Cr-Mn-Si: 1%Cr + 1%Mn hay 1%Cr + 1%Mn + 1%Si lµ lo¹i
hîp kim hãa phøc t¹p nªn cã ®é thÊm t«i cao, dïng lµm chi tiÕt kh¸ lín (φ 50 ÷
60mm). Tuy nhiªn cã Mn, Si nªn cøng vµ gißn h¬n, Ý t phæ biÕn h¬n. Nga dïng:
40XΓ, 30XΓC, Hoa Kú, NhËt kh«ng dïng.
g. ThÐp Cr-Ni vµ Cr-Ni-Mo: cã c¶ Cr, Ni nªn ®é thÊm t«i cao mµ vÉn gi÷ ®−îc
®é dÎo, ®é dai tèt, nhÊt lµ trong tr−êng hîp niken cao tíi ≥ 3% vµ cã chøa Mo
(gièng thÐp thÊm cacbon).
ThÐp Cr-Ni thÊp: 1%Cr + 1%Ni, chi tiÕt d= 50 ÷ 60mm víi σb ~700MPa vµ
aK~700kJ/m2
, h× nh d¹ng kh¸ phøc t¹p. V× bÞ gißn ram lo¹i II, tÝ nh gia c«ng c¾t h¬i
kÐm ngµy cµngÝ t dïng.
ThÐp Cr-Ni cao: 1 ÷ 2%Cr + 3 ÷ 4%Ni (Ni/Cr ~ 3÷4), t«i thÊu víi tiÕt diÖn trªn
100mm, coi lµ t«i thÊu víi tiÕt diÖn bÊt kú (nã thuéc lo¹i mactenxit). Nhê vËy thÐp
cã c¬ tÝ nh tæng hîp rÊt cao: σb = 1100MPa, σ0,2 = 1000MPa, aK = 800kJ/m2
. Çc
m¸c th−êng dïng:
VN: 38CrNi3, Nga: 30XH3A, JIS: SNC631 vµ SNC836, Hoa Kú kh«ng cã thÐp
nµy. Tuy nhiªn thÐp nµy dÔ bÞ gißn ram II vµ tÝ nh gia c«ng c¾t kÐm.
ThÐp Cr-Ni cao víi Mo: lµ thÐp chÕ t¹o m¸y tèt nhÊt v× cã (0,15 ÷ 0,40%) Mo:
t¨ng ®é thÊm t«i, lµm çc chi tiÕt víi h× nh d¹ng phøc t¹p, tiÕt diÖn lín (≥ 100mm),
kh«ng bÞ gißn ram lo¹i II, thuéc nhãm thÐp mactenxit, t«i thÊu víi tiÕt diÖn bÊt kú,
c¬ tÝ nh tæng hîp cao nhÊt: σb = 1200MPa, σ0,2 = 1100MPa, aK = 800kJ/m2
. Çc
m¸c thÐp Cr-N-Mo th−êng dïng:
VN: 38Cr2Ni2MoA, 38CrNi3MVA, ΓΓΓΓOCT: 38X2H2MA, 38XH3MΦA,
SAE/AISI: 4340, JIS: SNCM439

83
h. ThÐp chuyªn dïng ®Ó thÊm nit¬: hîp kim Cr (~1,6%), Mo (~ 0,30%), Al
(~1,00%).
T¸c dông cña nguyªn tè HK: t¹o nitrit cøng, ph©n t¸n, %C~0,40%, nhiÖt luyÖn hãa
tèt → c¬ tÝ nh tæng hîp cao. NhiÖt ®é thÊm nit¬ bao giê còng ph¶i thÊp h¬n nhiÖt
®é ram cao khi hãa tèt.
M¸c th−êng dïng: VN: 38CrMoAlA, Nga : 38X2MЮA, SAE: 7140, JIS:
SACM645
NhiÖt luyÖn: t«i ë 930 ÷ 950o
C trong dÇu, ram 640 ÷ 680o
C c¬ tÝ nh ®¹t σb =
1030MPa, σ0,2 = 880MPa, aK = 600kJ/m2
. ThÊm nit¬ ë 520 ÷ 540o
C ®¹t ®é cøng
HV850 ÷ 1050 (~HRC 63 ÷ 72).
5.3.4. Çc chi tiÕt m¸y ®iÓn h× nh b»ng thÐp
a. Çc lo¹i trôc
Trôc khuûu: «t« vËn t¶i d−íi 4 tÊn vµ xe con: C45, sau nhiÖt luyÖn ho¸ tèt, gia
c«ng tinh, t«i bÒ mÆt çc cæ, mµi rµ vµ ®ãng gãi.
Trôc l¸p «t«: thÐp dung cho «t« t¶i ГАЗ: 35CrMnSi (35XΓC), xe МАЗ - 38CrMnSi
(38XΓC) hoÆc 40CrNiMoA (40XHMA), xe ЗИЛ - 40CrMnTiB (40XΓTP). Quy tr× nh
c«ng nghÖ: rÌn, th−êng hãa hoÆc ñ, gia c«ng th«, nhiÖt luyÖn hãa tèt ®¹t ®é cøng
HRC 45 ÷ 40 (riªng mÆt bÝ ch gi¶m ®é cøng xuèng thÊp h¬n, kho¶ng HRC 25 ÷ 30
b»ng çch nung c¶m øng), gia c«ng tinh (tiÖn th©n trôc vµ mÆt bÝ ch, c¾t then hoa,
khoan lç trªn mÆt bÝ ch...).
Quy tr× nh rót gän: trôc l¸p «t« ГАЗ dïng thÐp C40 (%C 0,38 ÷ 0,43%), xe ЗИЛ
dïng thÐp 45Bn (45PΠ- Nga). Sau khi th−êng hãa (HB 169 ÷ 217), gia c«ng c¾t,
råi t«i c¶m øng cho bÒ mÆt trôc víi chiÒu dµy δ = 0,20 ÷ 0,25d (d - ®−êng kÝ nh
th©n trôc l¸p).
Trôc m¸y c¾t: dïng thÐp cacbon m¸c C40, C45 hoÆc thÐp cr«m 40X.
Sau khi nhiÖt luyÖn hãa tèt, gia c«ng tinh, t«i c¶m øng bÒ mÆt lµm viÖc víi b¹c,
then hoÆc mÆt ren (ë trôc vÝ t) råi ram thÊp.
b. Çc lo¹i b¸nh r¨ng
B¸nh r¨ng chÞu t¶i th−êng: dïng thÐp: C40, C45, 40X ®«i khi 40XH. Sau khi rÌn
ph«i, ñ råi gia c«ng th«, sau ®ã ®em nhiÖt luyÖn hãa tèt, gia c«ng tinh, t«i c¶m øng
bÒ mÆt r¨ng.
B¸nh r¨ng chÞu t¶i träng cao: ph¶i dïng thÐp thÊm C-N (25CrMnMo) nªu trªn.
5.3.5. ThÐp ®µn håi
§/n:lµ thÐp kh¸ cøng, cã tÝ nh ®µn håi cao, cã thµnh phÇn cacbon t−¬ng ®èi cao
(0,55÷0,65%), dïng ®Ó chÕ t¹o nhÝ p, lßxo vµ çc chi tiÕt ®µn håi kh¸c.
NhiÖt luyÖn: giíi h¹n ®µn håi cao nhÊt khi thÐp ®−îc t«i + ram trung b× nh ®Ó ®−îc
tr«xtit ram.
a. §iÒu kiÖn lµm viÖc vµ yªu cÇu ®èi víi thÐp ®µn håi:
§/K lµm viÖc: ChÞu t¶i träng tÜnh vµ va ®Ëp cao mµ kh«ng cho phÐp bÞ biÕn d¹ng
dÎo.
Yªu cÇu ®èi víi thÐp:
- Giíi h¹n ®µn håi cao: tû lÖ σ®h / σb cµng gÇn tíi 1 cµng tèt, th−êng lµ 0,85 ÷ 0,95.

84
- §é cøng kh¸ cao: thÝ ch hîp HRC 35 ÷ 45 hay HB 350 ÷ 450; ®é dÎo, ®é dai
thÊp ®Ó kh«ng bÞ biÕn d¹ng trong qu¸ tr× nh lµm viÖc, song kh«ng qu¸ thÊp ®Ó dÔ
bÞ ph¸ hñy gißn.
- Giíi h¹n mái cao: ®Ó thÝ ch øng víi ®iÒu kiÖn t¶i träng thay ®æi theo chu kú.
b. §Æc ®iÓm vÒ thµnh phÇn hãa häc vµ nhiÖt luyÖn
Thµnh phÇn hãa häc: %C= 0,50 ÷ 0,70% song tèt nhÊt lµ 0,55 ÷ 0,65%, khi l−îng
nguyªn tè hîp kim t¨ng lªn thµnh phÇn cacbon cã thÓ gi¶m ®i ®«i chót.
Yªu cÇu ®èi víi çc nguyªn tè hîp kim:
- N©ng cao giíi h¹n ®µn håi vµ ®é cøng: Mn vµ Si lµ tèt nhÊt (xem h× nh 5.2a).
- N©ng cao ®é thÊm t«i: Cr-Ni lµ tèt nhÊt, Si vµ Mn còng cã t¸c dông nµy nh−ng
yÕu h¬n.
Th−êng dïng: 1%Mn, 2%Si, 2% (Cr+Ni), nÕu qu¸ møc ®Æc biÖt lµ Mn, Si thÐp sÏ
cøng vµ gißn.
Chó ý khi nhiÖt luyÖn:
- Chèng tho¸t cacbon: v× khi thµnh phÇn cacbon bÒ mÆt thÊp h¬n giíi h¹n quy
®Þnh cã thÓ tÝ ch riªng nhá h¬n, chÞu øng suÊt kÐo vµ do ®ã dÔ ph¸t sinh vÕt nøt
mái.
- T¹o nªn øng suÊt nÐn trªn bÒ mÆt: phun bi, l¨n Ðp, thËm chÝ çn, kÐo nguéi sau
khi nhiÖt luyÖn t«i + ram trung b× nh cã thÓ t¨ng tuæi thä tõ 1,5 ®Õn 2 lÇn.
- N©ng cao ®é nh½n bãng bÒ mÆt: lo¹i bá çc vÕt x−íc lµ mÇm mèng cña nøt mái,
muèn vËy ph¶i qua çn, kÐo tinh, thËm chÝ qua mµi.
c. Çc m¸c thÐp vµ ®Æc ®iÓm:
ThÐp th−êng vµ thÐp mangan: C65, C70 vµ ngay c¶ CD80, CD100 vµ thÐp Mn
víi m¸c 65Mn
- Giíi h¹n ®µn håi thÊp σ®h ≤ 800MPa
- §é thÊm t«i thÊp, chØ t«i thÊu víi ®−êng kÝ nh tíi 15mm. D¹ng phæ biÕn nhÊt cña
chóng lµ d©y (Φ=0,15-8mm) ®−îc cung cÊp ë tr¹ng th¸i t«i ch× råi sau ®ã kÐo
nguéi víi ®é biÕn d¹ng >70%. (vÝ dô σ®h > 2000MPa), cã tÝ nh ®µn håi cao, nªn ®Ó
lµm lßxo chØ cÇn qua quÊn nguéi t¹o h× nh råi ñ thÊp (200 ÷ 300o
C) ®Ó khö bá øng
suÊt.
ThÐp silic vµ çc thÐp hîp kim kh¸c:60Si2, víi 2%Si (Nga 60C2)
- Giíi h¹n ®µn håi cao, σ®h ≥ 1000MPa víi gi¸ thµnh t−¬ng ®èi rÎ.
- §é thÊm t«i tèt h¬n (t«i thÊu trong dÇu dµy 20 ÷ 30mm).
- DÔ tho¸t C khi nung nãng ®Ó t«i, v× vËy ph¶i chó ý b¶o vÖ bÒ mÆt khi nhiÖt luyÖn
§Ó kh¾c gi¶m tho¸t C vµ n©ng cao ®é thÊm t«i: hîp kim hãa: Cr,Mn,Ni vµ V.
60Si2: lßxo trong toa xe, nhÝ p «t«, trôc mÒm.
50CrMn ®−îc dïng lµm nhÝ p «t« víi tÝ nh c«ng nghÖ tèt h¬n.
60Si2CrVA vµ 60Si2Ni2A, σE=1500MPa lµm nhÝ p, lßxo lín, chÞu t¶i träng nÆng,
riªng lo¹i chÞu va ®Ëp m¹nh nªn dïng 60Si2Ni2A.
SAE/AISI: 1065, 1070, 1566, 9260, 4161, 50B60, 5160 vµ 51B60, 8655
JIS: SUP3 (thÐp cacbon), SUP6 vµ SUP7 (thÐp silic), SUP9 vµ SUP9A (thÐp Cr-
Mn), SUP10, SUP11A, SUP12 vµ SUP13 thÐp kh¸c
5.3.6. Çc thÐp kÕt cÊu cã c«ng dông riªng
a. ThÐp l¸ ®Ó dËp nguéi s©u:

85
C¬ tÝ nh: tÝ nh dÎo cao, ®Æc biÖt khi dËp s©u
Thµnh phÇn vµ cÊp h¹t: %C ≤ 0,20%: th−êng ≤ 0,10%, %Si ≤ 0,05 ÷ 0,07% víi tæ
chøc chñ yÕu lµ ferit, nh− vËy ph¶i b»ng thÐp s«i. H¹t nhá vµ ®Òu: cÊp 6 ÷ 8
Çc m¸c thÐp ®Ó dËp s©u th−êng dïng: VN: C5s, C8s, C10s, C15s, phæ biÕn nhÊt
lµ C8s
ThÐp l¸ máng tr¸ng thiÕc (gäi lµ s¾t t©y) dïng trong c«ng nghiÖp thùc phÈm lµm
®å hép, hoÆc tr¸ng kÏm hay kÏm - nh«m (gäi lµ t«n hoa) ®Ó lµm t¨ng tÝ nh chèng
¨n mßn trong khÝ quyÓn.
b. ThÐp dÔ c¾t
Kh¸i niÖm vÒ tÝ nh dÔ c¾t: lµ thÐp cã thÓ c¾t tù ®éng, phoi dÔ g·y vôn
Yªu cÇu: cøng HB 150 ÷ 200, kh«ng qu¸ dÎo. Thµnh phÇn hãa häc vµ tæ chøc tÕ
vi cña thÐp dÔ c¾t: C= 0,10 ÷ 0,40%, P = 0,08 ÷ 0,15%, cßn S = 0,15 ÷ 0,35%,
Mn= 0,80 ÷ 1,00%.
Mn sÏ kÕt hîp víi S thµnh pha MnS, gi¶m t¸c h¹i cña S, phoi dÔ g·y.
Pb: 0,15 ÷ 0,30%Pb (ch× ): lµm cho phoi rÊt dÔ g·y vôn, gi¶m lùc ma s¸t.
Lo¹i thÐp dÔ c¾t cã Pb lµ lo¹i thÐp dÔ c¾t tèt nhÊt vµ cã thÓ ®−îc hîp kim hãa ®Ó
t¨ng ®é bÒn.
Çc m¸c thÐp vµ c«ng dông:
TCVN: xxS, trong ®ã xx lµ phÇn v¹n C, S chØ lµ thÐp chøa S vµ P cao (vÝ dô 12S).
ΓΓΓΓOCT: - lo¹i th−êng chøa P, S: A12, A20, A30 vµ A40Γ,(A chØ c¾t tù ®éng)
- lo¹i ®Æc biÖt chøa P, S vµ Pb : AC11, AC12HX, AC40, AC20XΓHM.
AISI / SAE: - thÐp dÔ c¾t chøa P, S b»ng :1110, 1118, 1140, 1151, 1212, 1214;
- thÐp cã chøa thªm Pb: 12L14 (0,15 ÷ 0,30%Pb).
JIS : SUMxx, (xx=11, 12, 21, 22, 23, 25, 31, 32, 41, 42, 43), cã Pb lµ SUM24L.
c. ThÐp æ l¨n
§iÒu kiÖn lµm viÖc vµ yªu cÇu ®èi víi thÐp æ l¨n: chÞu mµi mßn ®iÓm, do ®ã thÐp æ
l¨n ph¶i ®¹t ®−îc çc yªu cÇu sau:
- §é cøng vµ tÝ nh chèng mµi mßn cao (HRC ≥ 64, cao h¬n c¶ bÒ mÆt thÊm
cacbon...).
- C¬ tÝ nh ph¶i thËt ®ång nhÊt, tøc tuyÖt ®èi kh«ng cã ®iÓm mÒm, ®Ó tr¸nh mµi mßn
®iÓm, g©y nªn rç vµ ph¶i t«i thÊu
- §é bÒn mái tiÕp xóc cao.
§Æc ®iÓm vÒ thµnh phÇn hãa häc vµ nhiÖt luyÖn:
VÒ thµnh phÇn hãa häc: %C tíi 1% vµ qua t«i + ram thÊp.
- §Ó t«i thÊu cho ®ång ®Òu: Cr= 0,50 ÷ 1,50%, ®«i khi cã Mn vµ Si (mçi nguyªn tè
1%).
- §Ó tr¸nh ®iÓm mÒm vµ n©ng cao ®é bÒn mái tiÕp xóc:Ý t t¹p chÊt phi kim lo¹i nh−
P, S, khÝ ...thÐp chÊt l−îng tèt
- Çc cacbit nhá mÞn vµ ph©n bè ®Òu.
VÒ nhiÖt luyÖn ph¶i qua çc b−íc sau ®©y:
- ñ cÇu ho¸ thÐp æ l¨n ph¶i cã tæ chøc peclit h¹t vµ cacbit d− nhá mÞn víi ®é cøng
HB 187 ÷ 205 ®Ó b¶o ®¶m tÝ nh gia c«ng c¾t tèt.
- T«i + ram thÊp (t«i trong dÇu ë 850 ÷ 860o
C, ram 150 ÷ 180o
C). Cã thÓ gia c«ng
l¹nh ®Ó khö austenit d− mét çch triÖt ®Ó sau khi t«i, lóc ®ã cã thÓ ®¹t tíi HRC ≥

86
65 víi tÝ nh chèng mµi mßn cao nhÊt. Còng cã thÓ dïng thÐp thÊm cacbon cho
çc æ l¨n, bi kh«ng thËt quan träng.
Çc m¸c thÐp vµ c«ng dông:
TCVN: OL100Cr1,5 lµ lo¹i cã 1,00%C, 1,5%Cr.
ΓOCT: ШXxx, xx chØ l−îng Cr phÇn ngh× n: ШХ6, ШХ9, ШХ15, ШХ15CΓ
AISI / SAE: 5195, 50100, 51100, 52100 (P, S cùc thÊp).
JIS: SUJx, trong ®ã x lµ sè thø tù (tõ 1 ®Õn 5).
Ngoµi ra ®Ó lµm çc æ l¨n kh«ng gØ ng−êi ta dïng thÐp kh«ng gØ (> 13%Cr) nh−ng
víi l−îng cacbon cao (~ 1,00%), nh− ΓOCT dïng m¸c 95X18, ASTM dïng 440C
vµ 440MOD.
C«ng dông: æ l¨n, trôc çn nguéi, bµn ren, tar«, dông cô ®o.
5.4. ThÐp dông cô
5.4.1. Çc yªu cÇu chung
§/n: Dông cô lµ çc c«ng cô gia c«ng, chÕ biÕn, t¹o h× nh çc vËt liÖu (thµnh çc
s¶n phÈm, chi tiÕt m¸y, kÕt cÊu). Chóng cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®Õn n¨ng suÊt, chÊt
l−îng vµ gi¸ thµnh cña s¶n phÈm c¬ khÝ .
a. Ph©n lo¹i : theo b¶n chÊt cña qu¸ tr× nh gia c«ng, ta chia çc dông cô thµnh 3
nhãm lín:
- Dông cô c¾t (dao): lµ dông cô t¹o h× nh cã sinh phoi, nh− dao tiÖn, phay, bµo,
tuèt...
- Dông cô biÕn d¹ng: t¹o h× nh b»ng biÕn d¹ng dÎo kh«ng sinh phoi: trôc çn,
khu«n dËp, khu«n Ðp ch¶y... ë c¶ tr¹ng th¸i nguéi lÉn tr¹ng th¸i nãng.
- Dông cô ®o: nh− palme, th−íc cÆp, d−ìng... tuy kh«ng lµm thay ®æi h× nh d¹ng,
kÝ ch th−íc s¶n phÈm, nh−ng còng kh«ng thÓ thiÕu trong s¶n xuÊt c¬ khÝ .
b. C¬ tÝ nh & chÞu nhiÖt: cøng ®Ó kh«ng hayÝ t bÞ mßn, dai va ®Ëp lín ®Ó kh«ng
g·y vì, chÞu nhiÖt tèt ®Ó kh«ng gi¶m tÝ nh chÊt ë tr¹ng th¸i nãng.
c. TÝ nh c«ng nghÖ vµ tÝ nh kinh tÕ: cã thÓ rÌn, c¾t gät ®−îc, ®¾t h¬n ph¶i tèt h¬n.
d. Thµnh phÇn hãa häc:
Cacbon: %C= 0,70 ÷ 1,00%, song nãi chung lµ ≥ 1,00%, ç biÖt lªn tíi 2%. Cßn
®èi víi çc dông cô gia c«ng ph«i mÒm hay ë tr¹ng th¸i nãng cã thÓ thÊp h¬n,
kho¶ng 0,30 ÷ 0,50%.
Hîp kim: t¨ng tÝ nh thÊm t«i (Cr) do vËy lµm ®−îc çc dông cô nhá víi h× nh d¹ng
t−¬ng ®èi phøc t¹p, cÇn tÝ nh cøng nãng cao: W, Mo
5.4.2. ThÐp lµm dông cô c¾t
a. Yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu lµm dông cô c¾t: ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ yªu cÇu c¬
tÝ nh:
a)
4
1
3 2
5
b)
4
H× nh 5.12. S¬ ®å tiÖn (a) vµ
s¬ ®å mÆt c¾t khi tiÖn (b):
1. ph«i, 2. phoi, 3. r·nh lâm, 4.
dao, 5. mÆt tr−íc, 6. mÆt sau
6

87
Çc lo¹i dao lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn tiÖn, phay, bµo, doa... tuy cã nh÷ng
nÐt kh¸c biÖt song vÒ c¬ b¶n lµ gièng nhau vµ cã thÓ coi tiÖn lµ nguyªn c«ng ®iÓn
h× nh (h× nh 5.12).
1) §é cøng cao: cao HRC ≥ 60, b»ng thÐp th× %C > 0,70% vµ qua t«i cøng + ram
thÊp.
2) ChÞu mµi s¸t: mÆt tr−íc víi phoi, mÆt sau víi ph«i, ®Æc biÖt lµ trªn mÆt tr−íc.
Dao ph¶i cã tÝ nh chèng mµi mßn cao: ®é cøng cao, nhiÒu cacbit d− th× chèng mµi
mßn tèt,
3) ChÞu nhiÖt cao: nhiÖt ®é l−ìi c¾t > 200 ÷ 300o
C, do ®ã dao c¾t cÇn ph¶i cã tÝ nh
cøng nãng cao
ThÐp lµm dông cô c¾t còng ph¶i cã tÝ nh c«ng nghÖ nhÊt ®Þnh: thÊm t«i tèt, Cã kh¶
n¨ng chÞu gia c«ng ¸p lùc ë tr¹ng th¸i nãng, cã kh¶ n¨ng chÞu gia c«ng c¾t ë tr¹ng
th¸i ñ (HB ≤ 265).
b. ThÐp lµm dao cã n¨ng suÊt thÊp
§ã lµ lo¹i thÐp lµm dao chØ c¾t ®−îc víi tèc ®é 5 ÷ 10m/min.
ThÐp cabon:
TCVN: CD70, CD80, CD80Mn, CD90, CD100, CD110, CD120 vµ CD130
Chóng cã çc ®Æc tÝ nh nh− sau: P ≤ 0,035, S ≤ 0,030 rÊt thÊp
- Sau khi t«i + ram thÊp cã thÓ ®¹t HRC ≥ 60 ®ñ ®Ó c¾t. ChÕ ®é t«i cña çc thÐp
nh− sau:
CD70, CD80: t«i hoµn toµn ë 800 ÷ 820o
C, 780 ÷ 800o
C,
CD90 ÷ CD130: t«i kh«ng hoµn toµn ë 760 ÷ 780o
C. Cïng cã ®é cøng HRC 60 ÷
62, CD100 ÷ CD130 cã nhiÒu XeII d− nªn chèng mµi mßn tèt h¬n.
- DÔ biÕn d¹ng nãng, dÔ gia c«ng c¾t vµ rÎ.
Nh−îc ®iÓm quan träng: + §é thÊm t«i thÊp (chØ t«i thÊu çc tiÕt diÖn trªn d−íi
10mm). Víi çc dao lín h¬n, líp t«i máng, sau thêi gian lµm viÖc khi mµi l¹i kh«ng
cßn ®ñ ®é cøng nªn ph¶i t«i l¹i, do ®ã kh«ng thuËn tiÖn khi sö dông.
+ TÝ nh cøng nãng thÊp : kh«ng v−ît qu¸ 200 ÷ 250o
C, do ®ã tèc ®é c¾t kh«ng qu¸
5 m/min.
C«ng dông: dao nhá, h× nh d¹ng ®¬n gi¶n víi n¨ng suÊt thÊp hay dông cô cÇm
tay:giòa (CD120).
ThÐp hîp kim:
§ã lµ nhãm thÐp cã thµnh phÇn cacbon cao (~ 1% vµ cao h¬n) vµ ®−îc hîp kim
hãa thÊp vµ võa ph¶i víi ®Æc tÝ nh cã ®é thÊm t«i tèt h¬n hay tÝ nh chèng mµi mßn
cao.
Lo¹i cã tÝ nh thÊm t«i tèt: 1%Cr (cã thÓ thªm 1%Si): 90CrSi (Nga 9XC)
C«ng dông: lµm dao nhá h× nh d¹ng phøc t¹p nh− mòi khoan, doa, tar«, bµn ren,
l−îc ren, phay..
TÝ nh cøng nãng t−¬ng ®èi kh¸: Si cïng víi Cr t¨ng tÝ nh cøng nãng tíi 300o
C, tèc
®é 10 m/min
T−¬ng ®èi rÎ, ®−îc dïng t−¬ng ®èi phæ biÕn.
Nh−îc ®iÓm mµ ®¸ng kÓ nhÊt lµ dÔ tho¸t cacbon khi nung (do Si) nªn ph¶i chó ý
b¶o vÖ khi t«i. ThÐp ®−îc t«i ë 840÷860o
C trong dÇu, ram 150÷200o
C, ®é cøng 62
÷ 64HRC.

88
Lo¹i cã tÝ nh chèng mµi mßn cao: %C rÊt cao (>1,30%) víi 0,50%Cr vµ
4,0÷5,0%W m¸c 140CrW5 (Nga XB5). Do C vµ W t¹o cacbit lµm t¨ng rÊt m¹nh
tÝ nh chèng mµi mßn. TÝ nh thÊm t«i thÊp (Ý t Cr vµ nhiÒu cacbit) m«i tr−êng t«i ph¶i
lµ n−íc. §é cøng HRC sau khi t«i (800 ÷ 820o
C) ram (~ 150o
C) ®¹t tíi 66 ÷ 68,
lµm dao tiÖn, phay víi tèc ®é c¾t kh«ng lín l¾m (söa ph«i cøng) quay chËm.
c. ThÐp lµm dao cã n¨ng suÊt cao - ThÐp giã:
ThÐp giã lµ tªn gäi ViÖt Nam (thÐp c¾t nhanh: Anh- high speed steel, Ph¸p- acier
µ coupe rapide, Nga- быстрорежущая сталь) tù t«i khi nguéi trong giã- thÐp
giã
- tèc ®é c¾t 35 ÷ 80m/min (3 ÷ 7 lÇn so víi lo¹i trªn),
- tÝ nh chèng mµi mßn vµ tuæi bÒn cao (8 ÷ 10 lÇn),
- ®é thÊm t«i ®Æc biÖt cao (t«i thÊu víi tiÕt diÖn bÊt kú).
Thµnh phÇn hãa häc vµ t¸c dông cña çc nguyªn tè:
Tæng l−îng W+Mo > 10%, Cr=4%, ngoµi ra cßn cã thÓ cã thªm V, Co.
T¸c dông cña çc nguyªn tè:
C= 0,70 ®Õn 1,50%, ®ñ ®Ó hßa tan vµo M vµ t¹o thµnh cacbit víi çc nguyªn tè
W, Mo vµ ®Æc biÖt lµ V. Thªm 1%V ph¶i ®−a thªm 0,10 ÷ 0,15%C vµo thÐp, t¨ng
m¹nh tÝ nh chèng mµi mßn.
Cr kho¶ng 4% (3,8 ÷ 4,4%): t¨ng m¹nh ®é thÊm t«i,
W= 6 ÷ 18%: t¹o tÝ nh cøng nãng cao, tíi 600o
C.
Mo: thay thÕ W ®¾t l¹i cã tû lÖ qu¸ cao: 1%Mo thay thÕ ®−îc gÇn 2%W, lîi vÒ kinh
tÕ.
V: t¹o cacbit rÊt m¹nh VC lµm t¨ng tÝ nh chèng mµi mßn vµ gi÷ cho h¹t nhá khi
t«i.
Co: > 5% t¨ng tÝ nh cøng nãng.
Tæ chøc tÕ vi vµ nhiÖt luyÖn:
Sau ñ vµ th−êng ho¸: sau ñ: Lª, sau th−êng ho¸ :M
. ThÐp chøa nhiÒu cacbit (15 ÷ 25%), sau khi ®óc cacbit chñ yÕu ë d¹ng cïng tinh
Lª h× nh x−¬ng ç nªn rÊt gißn vµ ph¶i lµm nhá chóng b»ng biÕn d¹ng nãng (çn,
rÌn).
Gia c«ng: Th«ng th−êng ph«i ®−îc cung cÊp cã tiÕt diÖn cµng nhá chøng tá ®·
®−îc çn víi ®é biÕn d¹ng (ε) m¹nh nªn ®· cã cacbit nhá mÞn vµ ph©n bè ®Òu.
Ph«i lín (φ > 40) th−êng ph¶i rÌn. Sau khi rÌn bÞ biÕn cøng, thÐp ph¶i ®−îc qua ñ
kh«ng hoµn toµn ë 840 ÷ 860o
C ®¹t ®é cøng HB 241 ÷ 269 víi tæ chøc peclit
(d¹ng xoocbit) + cacbit nhá mÞn ph©n bè ®Òu, míi cã thÓ gia c«ng c¾t ®Ó t¹o dao
®−îc.
NhiÖt luyÖn kÕt thóc b»ng t«i + ram: quyÕt ®Þnh ®é cøng, tÝ nh chèng mµi mßn cao
®Æc biÖt lµ tÝ nh cøng nãng theo yªu cÇu.
T«i: nhiÖt ®é t«i rÊt cao (gÇn 1300o
C) kho¶ng dao ®éng l¹i kh¸ hÑp (chØ 10o
C),
kh«ng cho phÐp t«i ë nhiÖt ®é thÊp h¬n hoÆc cao h¬n giíi h¹n quy ®Þnh v× :
1) Khi t«i thÊp h¬n: γ ch−a b·o hßa ®ñ W ®Ó n©ng cao tÝ nh cøng nãng:
+ khi nung trªn Ac1 (kho¶ng 850o
C) míi cã chuyÓn biÕn P →γ, do vËy t«i ë
850 ÷ 900o
C chØ ®¹t HRC 45 ÷ 50 ch−a ®ñ ®Ó c¾t.

89
+ nung ë trªn 900-1000o
C: cacbit hîp kim b¾t ®Çu hßa tan ngµy cµng
nhiÒu vµo γ lµm γ trë nªn giµu nguyªn tè hîp kim (vµ c¶ cacbon) (h× nh 5.13a). Cr
do Cr23C6 dÔ hßa tan h¬n c¶ nªn b·o hoµ sím nhÊt. VC hÇu nh− kh«ng tan vµo
austenit. Cßn Fe3W3C (lo¹i cacbit chñ yÕu) b¾t ®Çu hßa tan m¹nh ë trªn 1150o
C
vµ ngay c¶ tíi gÇn 1300o
C γ còng chØ hßa tan ®−îc 8%W.
C¬ së chän nhiÖt ®é t«i cña thÐp giã: (1) nhiÖt ®é t«i ph¶i ®ñ cao ®Ó γ chøa nhiÒu
W ®Ó cã tÝ nh cøng nãng cao nhÊt. T¹i nhiÖt ®é t«i vÉn cßn kh¸ nhiÒu cacbit
Fe3W3C vµ toµn bé VC ch−a hßa tan sÏ c¶n trë h¹t ph¸t triÓn, gi÷ cho h¹t nhá vµ
lµm t¨ng tÝ nh chèng mµi mßn.
2) T«i ë nhiÖt ®é cao qu¸: cacbit hßa tan nhiÒu, h¹t l¹i ph¸t triÓn m¹nh, thÐp bÞ
gißn, thËm chÝ cã tr−êng hîp biªn h¹t bÞ ch¶y. Do ®ã nhiÖt ®é cao mét çch kh¸
chÝ nh x¸c. NÕu chØ cÇn ®¹t ®é cøng cao (HRC > 60) th× nhiÖt ®é t«i chØ cÇn h¬n
1000o
C lµ ®ñ.
Tæ chøc tÕ vi cña thÐp giã sau khi t«i: h× nh 5.13b gåm: M giµu W, γ d− (30%) vµ
cacbit d− (15 ÷ 20%) víi ®é cøng HRC chØ kho¶ng 62. Cacbit d− cã ¶nh h−ëng tèt
®Õn tÝ nh chèng mµi mßn song l−îng lín γ d− lµm gi¶m ®é cøng cña thÐp t«i vµi
®¬n vÞ HRC. γ d− nhiÒu v× t«i ë nhiÖt ®é cao, γ hoµ tan nhiÒu nguyªn tè hîp kim
lµm h¹ thÊp ®iÓm MK. Do γ qu¸ nguéi cã tÝ nh æn ®Þnh rÊt cao nªn cã thÓ t«i cho
thÐp giã:
- T«i trong dÇu nãng (> 60o
C): ¸p dông cho çc dao cã h× nh d¹ng ®¬n gi¶n.
- T«i ph©n cÊp trong muèi nãng ch¶y (400 ÷ 600o
C): víi thêi gian gi÷ nhiÖt 3 -
5min, ¸p dông cho çc dao nhá, h× nh d¹ng phøc t¹p, yªu cÇu ®é cong vªnh rÊt
nhá nh− mòi khoan.
- T«i trong kh«ng khÝ (tù t«i): tuy vÉn ®¹t ®é cøng cao ®èi víi dao máng, song cã
thÓ cho ®é cøng kh«ng ®Òu (®é cøng thÊp h¬n ë chç dµy), dÔ bÞ «xy hãa, tho¸t
cacbon bÒ mÆt, tiÕt cacbit khái γ lµm gi¶m tÝ nh cøng nãng, nªn rÊtÝ t dïng.
- T«i ®¼ng nhiÖt ra bainit (gi÷ ë 240 ÷ 280o
C hµng h): cho biÕn d¹ng nhá nhÊt
song ®é cøng HRC kh«ng qu¸ 60, n¨ng suÊt thÊp,Ý t dïng.
- Gia c«ng l¹nh: ®Ó khö austenit d− sau khi t«i, ¸p dông khi cÇn æn ®Þnh kÝ ch
th−íc.
Ram thÐp giã: mÊt øng suÊt bªn trong, khö bá γ d−, t¨ng ®é cøng (HRC t¨ng thªm
2 ÷ 3). ChÕ ®é nhiÖt luyÖn ®iÓn h× nh (h× nh 5.14).
®éhoµtanng.t.h.kvµoγ
H× nh 5.13. §é hßa tan
cña çc nguyªn tè hîp
kim vµo γ cña thÐp giã
(a) vµ tæ chøc tÕ vi cña
thÐp giã sau khi t«i (b)

90
Ram 2 ÷ 4 lÇn (th−êng lµ 3) ë 550 ÷ 570o
C, mçi lÇn trong 1h.
Khi nung tíi 550o
C cacbit vonfram Fe3W3C nhá mÞn míi b¾t ®Çu tiÕt ra khái dung
dÞch r¾n lµm γ nghÌo hîp kim ®i, n©ng cao ®iÓm M® vµ lµm gi¶m øng suÊt nÐn lªn
γ d− lµm pha nµy chuyÓn biÕn thµnh M, ®é cøng t¨ng lªn. Sau mçi lÇn ram chØ cã
mét tû lÖ nhÊt ®Þnh (kho¶ng 50 ÷ 75%) γ d− chuyÓn thµnh M vµ l¹i g©y ra øng suÊt
bªn trong míi, nªn sau ®ã ph¶i ram thªm 1 ÷ 3 lÇn n÷a ®Ó qu¸ tr× nh x¶y ra ®−îc
hoµn toµn h¬n.
§Ó n©ng cao h¬n n÷a kh¶ n¨ng c¾t cña thÐp giã, sau khi mµi cã thÓ ®−îc thÊm C-
N ë nhiÖt ®é thÝ ch hîp (550 ÷ 570o
C) trong vµi giê hoÆc tèt nhÊt lµ ®em phñ TiN
b»ng c«ng nghÖ PVD.
Çc m¸c vµ c«ng dông
4 m¸c trong sè çc lo¹i thÐp giã th−êng gÆp cña Nga, Mü vµ NhËt.
1. ThÐp giã víi n¨ng suÊt th−êng: tÝ nh cøng nãng ®Õn 615 ÷ 620o
C, kh«ng chøa
hay chøa rÊt Ý t Co vµ cã < 2%V, gåm 2 m¸c: 80W18Cr4V (P18, T1, SKH2) vµ
85W6Mo5Cr4V2 (P6M5, M2, SKH51). M¸c sau chøaÝ t W nªn rÎ h¬n mµ tÝ nh c¾t
vÉn t−¬ng ®−¬ng nhau. NhiÒu n−íc lo¹i thÐp giã 85W6Mo5Cr4V2 chiÕm tíi 50%
l−îng thÐp giã sö dông. Ký hiÖu VN(Nga, Hoa kú, NhËt).
2. ThÐp giã víi n¨ng suÊt cao: tÝ nh cøng nãng ®Õn 630 ÷ 650o
C, cã thÓ c¾t víi
tèc ®é ≥ 40m/min hoÆc cã tÝ nh chèng mµi mßn cao, chóng chøa Co vµ > 2%V,
gåm 2 m¸c:
85W18Co5Cr4V2 (P18K5Φ2, T4, SKH3), 155W12Co5V5Cr4 (P12Φ4K5, T15,
SKH10).
C«ng dông chÝ nh cña thÐp giã:
Lµm çc dông cô c¾t lín, h× nh d¹ng phøc t¹p, ®iÒu kiÖn c¾t nÆng víi n¨ng suÊt
cao (tèc ®é lín) vµ tuæi thä cao, tøc liªn quan ®Õn çc lo¹i dao phøc t¹p nhÊt, chñ
chèt nhÊt, rÊt ®a d¹ng nªn thÐp giã cã tÇm quan träng quyÕt ®Þnh trong chÕ t¹o
dông cô c¾t.
5.4.3. ThÐp lµm dông cô ®o
a. §iÒu kiÖn lµm viÖc vµ yªu cÇu
H× nh 5.14. Quy tr× nh
t«i + ram thÐp giã
80W18Cr4V (P18,
T1, SKH2) cïng víi
sù thay ®æi cña
l−îng γ d− vµ ®é
cøng HRC
560 560 560
t«i
1280T, o
C
300
600
900
1200
lÇn 1 lÇn 2 lÇn 3
ram
thêi gian
γ d−
HRC
30 15 5 2
62 64 64,5 64,6
850
650

91
Çc lo¹i dông cô ®o sö dông trong C¬ khÝ : palme, th−íc cÆp, th−íc ®o ®é dµi, ®o
gãc, d−ìng, calip..., dÔ bÞ mßn, biÕn d¹ng, lµm sai lÖch kÕt qu¶ ®o. §Ó b¶o ®¶m
®é chÝ nh x¸c, çc dông cô ®o ph¶i ®¹t çc yªu cÇu sau:
1) §é cøng vµ tÝ nh chèng mµi mßn cao: ®é cøng HRC yªu cÇu lµ 63 ÷ 65.
2) æn ®Þnh kÝ ch th−íc: trong suèt ®êi lµm viÖc (hµng chôc n¨m hay h¬n), nhê 2 chØ
tiªu sau:
- hÖ sè gi·n në v× nhiÖt nhá vµ sù æn ®Þnh cña tæ chøc ®¹t ®−îc trong thêi gian dµi.
3) §é nh½n bãng bÒ mÆt cao: cÊp 14, khi mµi vµÝ t bÞ biÕn d¹ng khi nhiÖt luyÖn.
§é cøng vµ tÝ nh chèng mµi mßn cao nh− dao c¾t song kh«ng yªu cÇu tÝ nh cøng
nãng nªn kh«ng cÇn lµm b»ng thÐp giã.
b. ThÐp lµm dông cô ®o cÊp chÝ nh x¸c cao
Nguyªn tè hîp kim vµ nhiÖt luyÖn thÝ ch hîp:
- Hîp kim hãa Cr-Mn: (1% mçi nguyªn tè), ®Ó n©ng cao ®é thÊm t«i (t«i thÊu khi
t«i dÇu),Ý t biÕn d¹ng; riªng Mn cã t¸c dông lµm t¨ng γ d− ®Õn møc thÝ ch hîp lµm
cho kÝ ch th−íc hÇu nh− kh«ng thay ®æi khi t«i.
- Hãa giµ ®Ó æn ®Þnh kÝ ch th−íc: (nhiÖt ®é hãa giµ d−íi ram thÊp, < 150o
C). §Ó
vÉn lµ tæ chøc M (t«i) chø kh«ng ph¶i lµ M ram, v× M (t«i) cã nh÷ng −u ®iÓm sau:
+ ®é cøng vµ tÝ nh chèng mµi mßn cao, do ®ã
+ b¶o ®¶m ®é nh½n bãng cao khi mµi, vµ ®Æc biÖt lµ
+ cã hÖ sè gi∙n në v× nhiÖt rÊt nhá, chØ kho¶ng 10-5
÷ 10-6
/o
C.
Ph¶i ho¸ giµ v× : M (t«i) vµ γ d− kh«ng æn ®Þnh, ®Ó æn ®Þnh M (t«i) vµ γ d− ph¶i xö lý
thÐp t«i ë 120 ÷ 140o
C trong 1 ÷ 2 ngµy.
Çc thÐp th−êng dïng: lµ çc m¸c 100Cr, 100CrWMn (TCVN 1823 - 76) vµ m¸c
140CrMn (m¸c XΓ cña Nga) trong ®ã 140CrMn ®−îc dïng nhiÒu h¬n c¶.
c. ThÐp lµm dông cô ®o cÊp chÝ nh x¸c thÊp
Lo¹i nµy chØ yªu cÇu cøng vµ chèng mµi mßn lµ ®ñ, do ®ã kh«ng cÇn dïng çc
m¸c thÐp hîp kim cïng víi t«i + hãa giµ nh− trªn mµ chØ dïng çc m¸c thÐp:C15,
C20 thÊm C, t«i + ram thÊp
C45, C50, C55 qua t«i bÒ mÆt + ram thÊp, thÐp dông cô: CD80, CD120,.. t«i+ram
thÊp
5.4.4. ThÐp lµm dông cô biÕn d¹ng nguéi
BiÕn d¹ng dÎo thÐp ë nhiÖt ®é th−êng - biÕn d¹ng nguéi - lµ h× nh thøc gia c«ng
phæ biÕn trong chÕ t¹o c¬ khÝ víi n¨ng suÊt cao. Dông cô ®Ó biÕn d¹ng nh− trôc
çn, khu«n dËp, ®ét... cã ý nghÜa quan träng quyÕt ®Þnh n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng
s¶n phÈm.
a. §iÒu kiÖn lµm viÖc vµ yªu cÇu:
1) §é cøng ®ñ cao: HRC 58 ÷ 62 (thÊp h¬n dao c¾t) phô thuéc vµo lo¹i khu«n,
chiÒu dµy vµ ®é cøng cña thÐp l¸ ®em dËp, biÕn d¹ng: t«n silic dµy ph¶i yªu, HRC
tíi trªn 60 ®Õn 62;
2) TÝ nh chèng mµi mßn cao: b¶o ®¶m hµng v¹n - hµng chôc v¹n lÇn dËp vÉn
chÝ nh x¸c.
3) §é bÒn vµ ®é dai cao: chÞu ®−îc t¶i träng lín vµ chÞu va ®Ëp, khu«n dËp lín
cÇn cã thªm yªu cÇu vÒ ®é thÊm t«i vµ Ý tthay ®æi thÓ tÝ ch khi t«i.
b. §Æc ®iÓm cña thÐp lµm dông cô biÕn d¹ng nguéi:

92
- %C cao: ~ 1%, b¶o ®¶m ®é cøng, tÝ nh chèng mµi mßn sau khi t«i, song cã mét
sè tr−êng hîp ngo¹i lÖ: + khi chÞu va ®Ëp m¹nh, l−îng cacbon gi¶m ®i, cßn 0,40 ÷
0,60%,
+ khi chÞu mµi mßn rÊt cao, %C ®Õn 1,50 ÷ 2,00% hay h¬n.
- Hîp kim ho¸: phô thuéc vµo h× nh d¹ng, kÝ ch th−íc khu«n vµ tÝ nh chèng mµi mßn
yªu cÇu do t¸c dông n©ng cao ®é thÊm t«i vµ t¹o ra cacbit cøng.
§Ó lµm t¨ng ®é thÊm t«i: Cr, Mn, Si, W víi l−îngÝ t (~ 1% mçi lo¹i).
§Ó n©ng cao tÝ nh chèng mµi mßn: Cr (~ 12%) vµ %C =1,50 ÷ 2,00% hay h¬n.
- NhiÖt luyÖn kÕt thóc: t«i + ram thÊp ®Ó ®¹t ®é cøng cao, song còng cã ®Æc ®iÓm
riªng.
• §Ó b¶o ®¶m ®é bÒn vµ do kÝ ch th−íc lín nªn nhiÖt ®é t«i cao h¬n 20÷40o
C ®Ó γ
®−îc ®ång nhÊt h¬n, n©ng cao ®é thÊm t«i, cã khi ph¶i th−êng hãa tr−íc ®Ó h¹t
nháÝ t biÕn d¹ng, nøt khi t«i
• NhiÖt ®é ram lÊy cao h¬n (song vÉn lµ ram thÊp) v× yªu cÇu ®é cøng thÊp h¬n
chótÝ t. Chó ý do ram thÊp ph¶i tr¸nh gißn ram lo¹i I.
c. ThÐp lµm khu«n bÐ
Khu«n nhá, h× nh d¹ng ®¬n gi¶n, chÞu t¶i nhá: CD100, CD120, t«i trong n−íc, tuy
®é thÊm t«i cña thÐp C thÊp song cã ®é cøng bÒ mÆt ®ñ b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn lµm
viÖc, lâi cã thÓ kh«ng t«i thÊu nh−ng ph¶i ®¶m b¶o kh«ng bÞ lón lµ ®−îc.
d. ThÐp lµm khu«n trung b× nh
KÝ ch th−íc khu«n trung b× nh (75 -100mm), hoÆc lo¹i bÐ nh−ng cã h× nh d¹ng phøc
t¹p, chÞu t¶i träng lín: dïng thÐp 1%C cã hîp kim Cr, W, Mn, Si (~ 1% mçi nguyªn
tè) ®Ó n©ng cao ®é thÊm t«i: 110Cr, 100CrWMn, 100CrWSiMn. Trong çc m¸c ®ã
100CrWMn lµ ®iÓn h× nh h¬n c¶.
§Æc ®iÓm cña thÐp:
- Do cã Mn nªn sau khi t«i cã l−îng γ d− nhÊt ®Þnh nªn biÕn d¹ng nhá.
- Cã thÓ dïng çch t«i ph©n cÊp (nÕu lµ khu«n nhá) vµ t«i trong hai m«i tr−êng
(nÕu lµ khu«n trung b× nh) ®Ó gi¶m ®é biÕn d¹ng mµ vÉn ®¹t ®é cøng cao.
- Thiªn tÝ ch cacbit lín, khi cacbit lín thÐp dÔ bÞ nøt khi t«i, do ®ã ph¶i kiÓm tra cÊp
cacbit, nÕu thÊy lín ph«i thÐp ph¶i qua rÌn.
e. ThÐp lµm khu«n lín vµ cã tÝ nh chèng mµi mßn rÊt cao:
KÝ ch th−íc (200 ÷ 300mm), chÞu t¶i träng nÆng vµ bÞ mµi mßn rÊt m¹nh ph¶i dïng
thÐp %Cr cao tíi 12% vµ %C rÊt cao, 1,50 ÷ 2,20% víi çc m¸c:
Cr12 (210Cr12), Cr12Mo (160Cr12Mo) vµ Cr12V1 (130Cr12V1).
§Æc ®iÓm næi bËt cña thÐp:
- TÝ nh chèng mµi mßn rÊt cao: 30% cacbit cr«m nªn b¶o ®¶m tuæi bÒn lµm viÖc rÊt
cao.
- §é thÊm t«i cao: t«i thÊu d=150x200mm trong dÇu, b¶o ®¶m ®é bÒn, ®é cøng khi
khu«n lín.
- Cã nhiÒu chÕ ®é t«i + ram kh¸c nhau: thay ®æi nhiÖt ®é t«i dÉn ®Õn møc ®é hßa
tan cacbit kh¸c nhau lµm biÕn ®æi thµnh phÇn cña γ, v× thÕ lµm thay ®æi tû lÖ cña
çc tæ chøc t¹o thµnh do ®ã ¶nh h−ëng ®Õn ®é cøng vµ kÝ ch th−íc khu«n:

93
+ T«i nhiÖt ®é thÊp: 1050 ÷ 1075o
C, Ý t γ d−, ®é cøng HRC ®¹t 64 ÷ 65, nh−ng
tÝ nh cøng nãng thÊp (çch t«i nµy gäi lµ t«i ra ®é cøng thø nhÊt). Sau khi t«i ram ë
150 ÷ 200o
C.
+ T«i nhiÖt ®é cao: 1125 ÷ 1150o
C, γ ®−îc hîp kim hãa cao → M t¹o thµnh cã tÝ nh
cøng nãng cao, nh−ng ®é cøng ®¹t thÊp, HRC 54 ÷ 56 v× cã nhiÒu γ d− (~ 60%).
Gièng nh− thÐp giã, thÐp nµy sau khi ram nhiÒu lÇn ë 500 ÷ 530o
C γ d− sÏ chuyÓn
biÕn thµnh M vµ cã ®é cøng t¨ng lªn ®Õn HRC 58 ÷ 60 (çch t«i nµy gäi lµ t«i ra
®é cøng thø hai).
+ T«i nhiÖt ®é trung b× nh: 1100 ÷ 1125o
C, γ d− kh¸ lín (~ 40%) nªn kÝ ch th−íc
hÇu nh− kh«ng thay ®æi, ®¹t ®é cøng HRC kho¶ng 58. Sau khi t«i, ram ë 150 ÷
200o
C (t«i æn ®Þnh kÝ ch th−íc).
Khi ram, tr¸nh nhiÖt ®é gißn ram lo¹i I cña thÐp nµy lµ 300 ÷ 375o
C.
- Cã thÓ dËp víi tèc ®é cao: khu«n chÞu ®−îc nhiÖt ®é nung nãng tíi 200 ÷ 350o
C.
f. ThÐp lµm khu«n chÞu t¶i träng va ®Ëp
Dông cô biÕn d¹ng nguéi chÞu va ®Ëp nh−: ®ôc, bóa h¬i, khu«n dËp c¾t thÐp tÊm
dµy 3 ÷ 4mm trë lªn ph¶i lµm b»ng lo¹i thÐp hîp kim víi 3 ÷ 5% nguyªn tè hîp
kim song cã l−îng cacbon thÊp h¬n, chØ 0,40 ÷ 0,60% ®Ó b¶o ®¶m ®é dai va ®Ëp
nhÊt ®Þnh.
Th−êng dïng çc m¸c sau: 40CrSi, 60CrSi, 40CrW2Si, 50CrW2Si, 60CrW2Si vµ
60CrWMn, cã 1%Cr, 1%Si vµ 1 ÷ 2%W. Sau khi t«i ph¶i ram cao h¬n çc khu«n
dËp b× nh th−êng. Khi ram, tr¸nh gißn ram lo¹i I cña çc thÐp trªn ë 240 ÷ 270o
C.
HiÖn nay ®ang cã khuynh h−íng dïng hîp kim cøng lµm khu«n dËp nguéi, ®¹t
hiÖu qu¶ rÊt cao.
5.4.5. ThÐp lµm dông cô biÕn d¹ng nãng
RÌn, Ðp sö dông çc bé khu«n t−¬ng øng.
a. §iÒu kiÖn lµm viÖc vµ yªu cÇu:
- Dông cô (khu«n) bÞ nung nãng: ph«i ~1000o
C, khu«n 500÷700o
C song kh«ng
liªn tôc
- Ph«i thÐp ë nhiÖt ®é cao (γ) mÒm do ®ã khu«n kh«ng cÇn cøng nh− khu«n dËp
nguéi
- Çc dông cô biÕn d¹ng nãng th−êng cã kÝ ch th−íc lín, chÞu t¶i träng lín, cã thÓ
®¹t tíi vµi tr¨m - vµi ngh× n tÊn.
Yªu cÇu ®èi víi dông cô biÕn d¹ng nãng:
1) §é bÒn vµ ®é dai cao, ®é cøng võa ph¶i ®ång nhÊt trªn toµn tiÕt diÖn ®Ó cã thÓ
chÞu ®−îc t¶i träng lín vµ va ®Ëp:®é cøng chØ HB 350 ÷ 450 (HRC 35 ÷ 46), cao
qu¸ l¹i kh«ng b¶o ®¶m.
2) TÝ nh chèng mµi mßn cao b¶o ®¶m t¹o ra ®−îc hµng ngh× n ÷ hµng v¹n s¶n
phÈm. NhiÖt ®é cao, lµm nhÞp ®é s¶n xuÊt chØ b»ng 1/10 khu«n biÕn d¹ng nguéi.
3) TÝ nh chÞu nhiÖt ®é cao, chèng mái nhiÖt ®Ó chÞu ®−îc tr¹ng th¸i nhiÖt ®é thay
®æi tuÇn hoµn dÔ g©y ra r¹n, nøt. Muèn vËy thÐp ph¶i cã tÝ nh chèng ram cao.
b. §Æc ®iÓm cña thÐp lµm dông cô biÕn d¹ng nãng:
- Thµnh phÇn:
- %C trung b× nh: 0,30 ÷ 0,50%.

94
- Hîp kim ho¸ thÝ ch hîp: ®Ó b¶o ®¶m thÊm t«i tèt vµ ®é dai cao Cr-Ni; cøng
nãng 8 ÷ 10%W
- NhiÖt luyÖn kÕt thóc: t«i + ram trung b× nh (500 ÷ 600o
C) ®Ó ®¹t tæ chøc T ram
(®«i khi c¶ T+X ram). Chó ý tr¸nh gißn ram lo¹i II. Hai lo¹i th−êng dïng:
c. ThÐp lµm khu«n rÌn
Dïng thÐp Cr-Ni (hay Cr-Mn) cã thªm Mo hay W vµ %C= 0,50%:
çc m¸c 50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrNiSiW, 50CrMnMo trong ®ã 50CrNiMo lµ m¸c
®iÓn h× nh.
§Æc ®iÓm cña thÐp 50CrNiMo:
- TÝ nh thÊm t«i cao, t«i thÊu trong dÇu víi khèi thÓ tÝ ch 400 x 300 x 300mm, cã thÓ
t«i ph©n cÊp hay ®¼ng nhiÖt víi khu«n bÐ.
- T«i + ram 500 ÷ 600o
C, tïy theo yªu cÇu ®é cøng víi tõng lo¹i khu«n: nhá HRC
40÷45, ram kho¶ng 500÷540o
C, lín HRC 35÷38 ram kho¶ng 540 ÷ 580o
C, T hay
T+X ram.
- §é cøng phÇn ®u«i nªn thÊp h¬n phÇn lµm viÖc tõ 5 ®Õn 10 ®¬n vÞ HRC do ®ã
ph¶i ram thªm phÇn nµy ë trong lß muèi ë 600 ÷ 650o
C hay b»ng nung c¶m øng.
Chó ý khi nhiÖt luyÖn khu«n rÌn:
+ Thêi gian nung nãng dµi (do kÝ ch th−íc khu«n lín) ph¶i chèng oxy hãa vµ tho¸t
cacbon
+ §èi víi çc khu«n lín do cÇn ph¶i cã ®é dai cao h¬n nªn ®é cøng ph¶i lÊy thÊp
®i (HRC< 35).
Th−êng dïng 50CrNiMo, cho khu«n rÌn víi bóa > 3TÊn, çc m¸c cßn l¹i víi çc
bóa < 3T.
d. ThÐp lµm khu«n Ðp ch¶y:
§iÒu kiÖn lµm viÖc: Kh¸c víi khu«n rÌn, khu«n Ðp ch¶y th−êng bÐ h¬n nh−ng ph¶i
chÞu nhiÖt ®é v¸ ¸p suÊt cao h¬n, t¶i träng æn ®Þnh kh«ng cã va ®Ëp.
Chän thÐp: §Ó cã tÝ nh cøng nãng kh¸ cao (600 ÷ 700o
C) ph¶i hîp kim hãa cao
(~10%) Cr+W, %C=0,30÷0,40%, V~1% ®Ó chèng mµi mßn vµ gi÷ h¹t nhá,
Mo~1% ®Ó t¨ng tÝ nh thÊm t«i.
M¸c thÐp th−êng dïng lµ: 30Cr2W8V vµ 40Cr5W2VSi. T«i ë nhiÖt ®é cao (gÇn
1100o
C), ram ë 600÷ 650o
C ®Ó ®¹t tæ chøc tr«xtit ram víi ®é cøng HRC= 40 ÷ 50.
Sau khi t«i + ram 600 ÷ 650o
C nh− trªn, khu«n cßn ®−îc thÊm C-N ë 500 ÷ 600o
C
5.5. ThÐp hîp kim ®Æc biÖt (cã tÝ nh chÊt vËt lý - hãa häc ®Æc biÖt)
5.5.1. §Æc ®iÓm chung vµ ph©n lo¹i
§Æc ®iÓm chung cña thÐp hîp kim ®Æc biÖt:
- %C thÊp: < 0,10 ÷ 0,15%) hoÆc ng−îc l¹i yªu cÇu %C cao (> 1,00%)
- Hîp kim ho¸ cao: > 10% hay rÊt cao > 20% song th−êng lµ hîp kim hãa ®¬n
gi¶n
- VÒ tæ chøc tÕ vi: th−êng cß tæ chøc ®¬n pha: γ, F, M ë tr¹ng th¸i cung cÊp.
- §Æc tÝ nh c¬, lý, hãa: cã tÝ nh chèng mµi mßn ®Æc biÖt cao, cã tÝ nh chÊt ®iÖn - ®iÖn
tõ ®Æc biÖt,
lµm viÖc ë nhiÖt ®é cao, cã tÝ nh gi·n në nhiÖt hay ®µn håi ®Æc biÖt...
5.5.2. ThÐp kh«ng gØ
ThÐp kh«ng gØ (inox, inoxydable) bÒn ¨n mßn trong axit.

95
a. ThÐp kh«ng gØ hai pha: F+cacbit Cr : 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13 vµ 40Cr13
+ t«i: T= 1000 ÷ 1100o
C → tæ chøc 1 pha F bÒn ¨n mßn.
Cr lµm t¨ng tÝ nh æn ®Þnh cña austenit qu¸ nguéi nguéi trong kh«ng khÝ còng cho
mactenxit. 12Cr13 vµ 20Cr13 lµ thÐp tr−íc cïng tÝ ch kh¸ dÎo, dai, cã thÓ chÞu biÕn
d¹ng nguéi. Sau khi t«i vµ ram ë 700 ÷ 775o
C, ®−îc dïng lµm çc chi tiÕt: trôc
b¬m, ®å ngò kim, èc, vÝ t kh«ng gØ .
30Cr13 vµ 40Cr13 lµ çc thÐp CT vµ SCT nªn kh¸ cøng vµ kÐm dÎo h¬n. Sau khi
t«i + ram 150 ÷ 200o
C, HRC 40 ÷ 55 dïng lµm kim phun ®éng c¬, lßxo, æ l¨n
kh«ng gØ vµ dông cô phÉu thuËt, dao, kÐo.
b. ThÐp kh«ng gØ mét pha ferit
NÕu dïng 13%Cr Ý t C ®i (< 0,08%C) hoÆc thÐp (0,10 ÷ 0,20)%C, (17 ÷ 25)%Cr
(Cr/C~150) thÐp chØ cã tæ chøc mét pha F, bÒn ¨n mßn h¬n lo¹i hai pha kÓ trªn:
08Cr13, 12Cr17, 15Cr25Ti:
H× nh 5.15. Gi¶n ®å pha Fe - Cr
08Cr13 cã thÓ dïng ®Ó hµn, ®−îc dïng nhiÒu trong c«ng nghiÖp hãa dÇu.
12Cr17 ®−îc sö dông nhiÒu nhÊt ®Ó thay cho thÐp kh«ng gØ austenit ®¾t h¬n.
15Cr25Ti ®−îc dïng nh− thÐp chÞu nhiÖt. Kh¶ n¨ng hãa bÒn biÕn d¹ng thÊp nªn
rÊt dÔ biÕn d¹ng nguéi.
c. ThÐp kh«ng gØ mét pha austenit:
Thµnh phÇn: %Cr > 16 ÷ 18%, %Ni ≥ 6 ÷ 8%, cã tæ chøc γ, cßn gäi lµ thÐp hä 18 -
8 (> 18%Cr, > 8%Ni), ®−îc sö dông nhiÒu nhÊt (ë Mü lµ 70%).
BÒn ¨n mßn: trong HNO3 nã cã thÓ chÞu ®−îc H2SO4 (víi mäi nång ®é vµ ë nhiÖt
®é th−êng), HCl (lo·ng vµ ë nhiÖt ®é th−êng).
C¬ tÝ nh vµ tÝ nh c«ng nghÖ: ®é dÎo cao (δ = 50%), σ0,2 = 250 ÷ 300MPa, kÐm thÐp
ferit, cã kh¶ n¨ng hãa bÒn biÕn d¹ng m¹nh (sau biÕn d¹ng nguéi, ε = 60 ÷ 70%,
cã thÓ ®¹t tíi σ0,2 = 750MPa, song δ = 5%) → khã biÕn d¹ng nguéi (gß, uèn, dËp).
NhiÖt luyÖn: t«i ®Ó t¹o tæ chøc mét pha austenit ®ång nhÊt chèng ¨n mßn tèt, T=
(1050÷1100o
C) ®Ó cacbit hßa tan hÕt vµo austenit råi sau ®ã lµm nguéi nhanh
trong n−íc.
Çc m¸c th«ng dông:
12Cr18Ni9, bÞ ¨n mßn tinh giíi chØ dïng cho kÕt cÊu kh«ng qua hµn
- 08Cr18Ni11, ΓΓΓΓOCT 08X18H10, AISI 304, 316...), %C< 0,03 ÷ 0,04% nh−
04X18H10, 03X18H12, AISI 316L), gi¶m C rÊt khã luyÖn vµ ®¾t.
- kh«ng cã chuyÓn biÕn pha, thï h× nh, kh«ng thÓ
hãa bÒn b»ng t«i, khi nung nãng dÔ lµm cho h¹t
lín vµ lµm xÊu c¬ tÝ nh.
- Nung l©u thÐp >15%Cr ë trªn 475o
C sÏ xuÊt
hiÖn çc pha gißn α’ (h× nh 5.15). ThÐp >20%Cr,
nung ë 550-800o
C xuÊt hiÖn pha σ (FeCr) rÊt
gißn. Nung ng¾n (hµn) vµ ñ ë trªn 800o
C råi
nguéi nhanh çc pha trªn kh«ng xuÊt hiÖn.
nhiÖt®é,o
C
1200
800
400
20 40 60 80
%Cr
γ
α
L
σ α’
α+α’

96
- 08Cr18Ni10Ti, 12Cr18N9Ti, ΓΓΓΓOCT 08X18H10T, 12X18H9T, AISI 347 (AISI
316 cã thªm 2%Mo lµ ®Ó c¶i thiÖn tÝ nh chèng ¨n mßn trong m«i tr−êng cã ion Cl-
).
d. ThÐp kh«ng gØ hãa bÒn tiÕt pha
§Æc ®iÓm:
- VÒ thµnh phÇn vµ tæ chøc:
13 ÷ 17%Cr vµ 4 ÷ 7%Ni, cã thªm Al, Cu, Mo... vµ tæ chøc austenit kh«ng thËt æn
®Þnh.
- Cã tÝ nh c«ng nghÖ vµ c¬ tÝ nh cao: dÔ biÕn d¹ng vµ gia c«ng c¾t thÐp ë tr¹ng th¸i
mÒm, sau ®ã hãa bÒn nã b»ng hãa giµ ë nhiÖt ®é thÊp nhê ®ã tr¸nh ®−îc biÕn
d¹ng vµ «xy hãa
Quy tr× nh nhiÖt luyÖn:
+ ñ ë 1050o
C, nguéi trong kh«ng khÝ , tæ chøc γ ®Ó dÔ biÕn d¹ng dÎo vµ gia c«ng
c¾t
+ nung ë 750 ÷ 950o
C, nguéi trong kh«ng khÝ ®−îc tæ chøc γ + métÝ t cacbit (l−îng
cacbit ∈ nhiÖt ®é nung)
+ gia c«ng l¹nh ®Õn 0 ÷ -75o
C, γ chuyÓn biÕn thµnh M
+ hãa giµ ë 525o
C kho¶ng 1h, c¸c pha hãa bÒn nh− NiAl, Ni3Al tiÕt ra ë d¹ng ph©n
t¸n, nhá mÞn lµm t¨ng m¹nh ®é bÒn (σb = 1650MPa, σ0,2 = 1550MPa), gi¶m ®é
dÎo (δ = 6%).
- Cã tÝ nh chèng ¨n mßn tèt gÇn nh− thÐp hä 18- 8.
C«ng dông: Nhê c¬ tÝ nh cao, ®−îc dïng lµm kÕt cÊu m¸y bay, Hoa kú dïng AISI
361 (hay cßn ký hiÖu lµ 17-7 PH (Precipitation Hardened), 17%Cr, 7%Ni, cßn cã
thªm ~1,2%Al, ~1%Mn.
5.5.3. ThÐp bÒn nãng (Heat - Resistant Steel)
ThÐp bÒn nãng lµ thÐp cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i l©u dµi ë trªn 500o
C ®−îc dïng vµo
c¸c môc ®Ý ch t−¬ng øng nh−: nåi h¬i, tuabin khÝ , ®éng c¬ ph¶n lùc, tªn löa...
a. Yªu cÇu ®èi víi thÐp lµm viÖc ë nhiÖt ®é cao
NhiÖt ®é cao cã sù suy gi¶m râ rÖt c¬ tÝ nh vµ tÝ nh chèng ¨n mßn.
Khi lµm viÖc ë nhiÖt ®é cao, kim lo¹i bÞ d∙o. §¸nh gi¸ ®é bÒn nhiÖt = ®é bÒn d·o:
lµ øng suÊt ph¸ huû d·o sau mét thêi gian nhÊt ®Þnh (1000h, ký hiÖu lµ σb/1000 =
170MPa). Giíi h¹n d·o lµ øng suÊt cÇn thiÕt ®Ó cã ®é biÕn d¹ng x¸c ®Þnh (vÝ dô
0,2%) sau mét thêi gian Ên ®Þnh (vÝ dô 1000h) ®−îc ký hiÖu σ0,2/1000 = 100MPa.
ë nhiÖt ®é, sù oxy hãa thÐp t¹o thµnh líp v¶y oxit lµm gi¶m tiÕt diÖn chÞu t¶i. Hîp
kim hãa thÐp b»ng Cr, Si, Al t¹o mµng oxit b¶o vÖ; vÒ ph−¬ng diÖn nµy, thÐp
kh«ng gØ ®Òu lµ thÐp bÒn nãng.
b. ThÐp lµm xupap x¶
ChÞu t¶i träng cao, chÞu nhiÖt ®é cao 650 ÷ 700o
C, chÞu mµi mßn ë ®u«i vµ c¹nh
v¸t khi va ®Ëp. Th−êng dïng 2 lo¹i thÐp mactenxit vµ austenit víi (0,40÷0,50)%C:
ThÐp mactenxit
Chøa (9,0 ÷ 10,0%)Cr vµ 2%Si, ngoµi ra cã thÓ thªm Mo, bÒn ¨n mßn kh« (nhê
líp v¶y Cr2O3, SiO2 bÒn, xÝ t chÆt) võa cã tÝ nh cøng nãng tèt. Th−êng dïng nhÊt lµ
40Cr9Si2, 40Cr10Si2Mo (ΓOCT 40X9C2 vµ 40X10C2M). T«i (1000÷1100o
C) +
ram (700÷750o
C), chó ý:

97
- nhiÖt ®é ram cao h¬n nhiÖt ®é lµm viÖc, do ®ã khi lµm viÖc c¬ tÝ nh kh«ng bÞ xÊu
®i
- thÐp m¸c 40Cr9Si2 dÔ bÞ gißn ram lo¹i II, sau khi ram ph¶i lµm nguéi trong n−íc
- phÇn ®u«i bÞ ma s¸t víi bÒ mÆt cam mµ kh«ng chÞu nhiÖt ®é cao, do vËy ®Çu mót
ph¶i ®−îc t«i c¶m øng, ngän löa hay ®iÖn ph©n, sau ®ã ram thÊp ®¹t ®é cøng
HRC 45 ÷ 50.
V× cã tÝ nh bÒn nãng kh«ng cao, thÐp nµy chØ dïng trong çc ®éng c¬ x¨ng víi
c«ng suÊt nhá. Víi ®éng c¬ ®iªzen vµ c−êng hãa ph¶i dïng thÐp austenit.
ThÐp austenit
ThÐp chøa (0,35÷0,50)%C, Cr vµ Ni cao, v× ®é cøng thÊp HB 160 ÷ 200 nªn ®Çu
mót ®−îc thÊm nit¬, c¹nh v¸t ®−îc hµn ®¾p b»ng stªlit (hîp kim cøng chøa
35%Cr, 1 ÷ 2%C, Co cßn l¹i).
Xupap hót kh«ng chÞu nhiÖt ®é cao nªn ®−îc lµm b»ng 40CrNi (ΓOCT 40XH).
5.5.4. ThÐp cã tÝ nh chèng mµi mßn ®Æc biÖt cao d−íi t¶i träng va ®Ëp
(thÐp Hadfield)
ThÐp Hadfield (thÕ kû 19), 110Mn13§, lµ thÐp hîp kim (0,90÷1,30)%C &
(11,4÷14,5)%Mn, tæ chøc lµ austenit mét l−îng lín Mn3C hay (Fe,Mn)3C tËp trung
ë biªn h¹t nªn lµm gi¶m m¹nh ®é bÒn, ®é dai vµ rÊt gißn, ch−a thÓ ®em dïng
ngay ®−îc.
T«i 1050÷1100o
C, gi÷ nhiÖt l©u ®Ó cacbit mangan hßa tan hÕt vµo austenit råi lµm
nguéi trong n−íc ®Ó thÐp hoµn toµn lµ austenit, rÊt dÎo dai. Khi chÞu va ®Ëp M
h× nh thµnh trªn mÆt tr−ît
§Æc ®iÓm:
- ThÐp chØ cã tÝ nh chÞu mµi mßn cao khi xóc ®¸ (va ®Ëp), khi xóc çt mßn nhanh.
- TÝ nh gia c«ng c¾t rÊt kÐm chØ b»ng ®óc (nÕu cÇn cã thÓ mµi th«) hoÆc nong lç.
Nga lµ 110Γ13Л , ë Hoa Kú theo ASTM A128, ë NhËt lµ SCMnHx (x lµ sè thø tù).
(ThÐp tõ tÝ nh tù ®äc)
5.6. Gang
Ngoµi >2%C, gang cßn cã (0,5-4)%Si (3,5%), (0,2-1,5)%Mn vµ P<0,7%,S<0,15%
5.6.1. §Æc ®iÓm chung cña çc lo¹i gang chÕ t¹o m¸y
a. Tæ chøc tÕ vi
2 lo¹i: gang tr¾ng: C d−íi d¹ng liªn kÕt Fe3C kh«ng cã gr tù do, mµu tr¾ng, cøng
gißn
Gang x¸m: hÇu hÕt C ë d¹ng grafit kh«ng cã Xª tù do, dïng phæ biÕn trong CTM
Tæ chøc tÕ vi gang x¸m gåm 2 thµnh phÇn: grafit vµ nÒn kim lo¹i (gièng thÐp):
- F + gr, F+P+ gr vµ P + gr, tuú theo h× nh d¹ng gr ta cã: gang x¸m: grafit tÊm,
gang cÇu: grafit h× nh cÇu, gang dÎo: grafit cã d¹ng côm (h× nh 5.18a,b,c). H× nh
d¹ng gr quyÕt ®Þnh tÝ nh chÊt
Gang x¸m bÒn thÊp h¬n thÐp nhiÒu, σN > σK , gang dÎo, gang cÇu kh¸ h¬n, rÎ h¬n
thÐp
ChÞu mµi mßn, gi¶m chÊn, tÝ nh ®óc rÊt tèt, rÊt dÔ gia c«ng c¾t gät, kh«ng biÕn
d¹ng, khã hµn
b. Thµnh phÇn hãa häc vµ çch chÕ t¹o

98
§Ó cã ®−îc grafit vµ grafit víi c¸c d¹ng kh¸c nhau, mçi gang ph¶i cã nh÷ng ®Æc
®iÓm riªng vÒ thµnh phÇn hãa häc vµ c¸ch chÕ t¹o.
a) b) c)
ChÕ t¹o: GX ®óc víi %, gang dÎo: nÊu ®óc gang tr¾ngÝ t Cr råi ñ, gang cÇu: biÕn
tÝ nh cÇu ho¸
Sù t¹o thµnh grafit hay grafit hãa
Tæ chøc tÕ vi cña gang phô thuéc vµo
thµnh phÇn hãa häc vµ tèc ®é nguéi
khi ®óc (h× nh 5.19)
cïng cã C+Si = 5% nÕu d < 5 gang
tr¾ng,
d=10-15 gang biÕn tr¾ng, d=15-40
gang peclit
d>40 gang ferit
Gang cã C+Si > 7 gang x¸m ferit mäi d
Víi d=30, muèn cã P th× (C+Si) ≤ 4
Víi d<10 → gang tr¾ng vµ biÕn tr¾ng
Víi d>50 gang x¸m F hoÆc F+P
H× nh 5.19. Tæ chøc cña gang phô thuéc
vµo thµnh phÇn vµ tèc ®é nguéi
- Gang x¸m víi grafit tÊm lµ d¹ng tù nhiªn ®−îc h× nh thµnh dÔ dµng vµ ®¬n gi¶n
nhÊt: ®óc th«ng th−êng.
- Gang cÇu víi grafit cÇu lµ d¹ng thu gän nhÊt ®−îc h× nh thµnh tõ biÕn tÝ nh ®Æc
biÖt gang láng C+Si cao Ý t P vµ S (<0,04%), T cao 1400-1450o
C, biÕn tÝ nh b»ng
FeSi40Mg10, 2% gang láng.
- Gang dÎo nÊu ®óc ra gang tr¾ng råi ñ ®Ó ph©n hãa nã thµnh grafit côm.
5.6.2. Gang x¸m
Lµ lo¹i gang phæ biÕn nhÊt (nÕu kh«ng chØ râ lo¹i gang th× ph¶i hiÓu ®ã lµ gang
x¸m).
a. C¬ tÝ nh
Tuy dÔ chÕ t¹o, rÎ nh−ng c¬ tÝ nh kÐm.
- §é bÒn thÊp, giíi h¹n bÒn kÐo < 350 ÷ 400MPa (th−êng trong kho¶ng 150 ÷
350MPa)
- §é dÎo vµ ®é dai thÊp (δ ≈ 0,5%, aK < 100kJ/m2
), cã thÓ xem nh− vËt liÖu gißn.
¦u ®iÓm cña gang x¸m: do grafit tÊm
+ dÔ gia c«ng c¾t,
+ grafit cã tÝ nh b«i tr¬n nªn cïng ®é cøng th× gang chÞu mµi mßn cao h¬n thÐp
+ grafit lµm gi¶m chÊn → lµm ®Õ, bÖ m¸y (vµ còng lµ ®Ó tËn dông kh¶ n¨ng chÞu
nÐn tèt).
H× nh 5.18. D¹ng grafit trong:
gang x¸m (a),
gang cÇu (b),
gang dÎo (c).
3
5
7
C+Si
30 45
F+grF+grF+grF+gr
dµy thµnh
P+F+grP+F+grP+F+grP+F+gr
P+grP+grP+grP+grXª
Xª+P+grXª+P+grXª+P+grXª+P+gr 15

99
b. Ph−¬ng ph¸p n©ng cao c¬ tÝ nh
C¶i thiÖn tæ chøc sÏ dÉn ®Õn n©ng cao c¬ tÝ nh chñ yÕu lµ giíi h¹n bÒn kÐo.
- Lµm gi¶m C®l=Ct+1/3(Si+P) ®óc ra gang hoa d©m (tr¾ng x¸m lÉn lén)
- BiÕn tÝ nh gang láng b»ng FeSi. Grafit trong gang ®−îc chia thµnh 8 cÊp (theo
ASTM) tõ 1 ®Õn 8, trong ®ã chiÒu dµi trung b× nh cña cÊp 8 lµ < 0,015mm, cÊp 1 lµ
> 1mm.
- T¹o nÒn P cã ®é bÒn cao h¬n.
- Hîp kim hãa cã t¸c dông chñ yÕu lµ hãa bÒn nÒn kim lo¹i (t¹o xoocbit), n©ng
cao ®é cøng, tÝ nh chèng mµi mßn, tÝ nh chÞu nhiÖt vµ hiÖu qu¶ ®èi víi nhiÖt luyÖn.
- T«i + ram. Khi t«i + ram, T> 850o
C.
c. Çc m¸c gang vµ c«ng dông
TCVN 1659-75 quy ®Þnh ký hiÖu çc m¸c gang lµ GX xx-xx, bÒn kÐo vµ bÒn uèn,
kG/mm2
gièng nh− ΓOCT 1412-70 lµ CЧxx-xx. Nh−ng theo ΓOCT 1412-85 çc
m¸c gang x¸m gåm cã:
CЧ10, CЧ15, CЧ20, CЧ25, CЧ30 vµ CЧ35 (chØ ký hiÖu giíi h¹n bÒn).
Hoa Kú: SAE J431 cã çc m¸c: G1800, G2500, G3000, G3500, G4000, sè chØ σK
.10psi, vÝ dô G3000 cã σb ≥ 30000psi hay 30ksi. Tiªu chuÈn ASTM: 20, 25, 30, 35,
40, 45, 50, 55, 60:σK, ksi.
JIS cã çc m¸c gang x¸m sau: FC100, FC150, FC200, FC250, FC300, FC350,
trong ®ã sè chØ giíi h¹n bÒn tèi thiÓu tinh theo ®¬n vÞ MPa.
- CЧ10, CЧ15 ®−îc dïng lµm çc vá, n¾p kh«ng chÞu lùc (chØ ®Ó che ch¾n).
- CЧ 20, CЧ25: t¶i träng nhÑ, Ý t mµi mßn nh− vá hép gi¶m tèc, th©n m¸y, bÝ ch,
cacte, èng n−íc
- CЧ25, CЧ30: b¸nh r¨ng (bÞ ®éng, tèc ®é chËm), b¸nh ®µ, s¬mi, xecm¨ng, th©n
m¸y.
- CЧ30, CЧ35 : chÞu t¶i cao, chÞu mµi mßn nh− b¸nh r¨ng ch÷ V, trôc chÝ nh, vá
b¬m thñy lùc.
d. Gang x¸m biÕn tr¾ng
Gang x¸m biÕn tr¾ng (ë bÒ mÆt) cã tÝ nh chèng mµi mßn cao (víi bÒ mÆt cã HB
400 ÷ 600), nh− ®Ó lµm bi, trôc nghiÒn, trôc çn, b¸nh xe goßng,...
ñ khö biÕn tr¾ng ë 700 ÷ 750o
C, ñ khö øng suÊt ë 600 ÷ 650o
C
5.6.3. Gang cÇu
Gang cÇu lµ lo¹i gang cã ®é bÒn cao nhÊt do grafit ë d¹ng thu gän nhÊt.
a. C¬ tÝ nh
H× nh 5.19. Tæ chøc
tÕ vi cña çc lo¹i
gang x¸m:
a. ferit,
b. ferit - peclit,
c. peclit

100
Do grafit ë d¹ng h× nh cÇu hÇu nh− kh«ng tËp trung øng suÊt, v× vËy gang cÇu
duy tr× ®−îc 70 ÷ 90% ®é bÒn cña nÒn kim lo¹i (thÐp), tøc kh«ng thua kÐm thÐp
bao nhiªu vµ cã thÓ thay thÕ nã.
b. §Æc ®iÓm chÕ t¹o
- (C + Si) cao, P, ®Æc biÖt lµ S thÊp h¬n (< 0,03%) do S t¹o víi Mg MgS lµm xÊu
c¬ tÝ nh
- Kh«ng cã hay cã rÊtÝ t nguyªn tè c¶n trë cÇu hãa nh− Ti, Al, Sn, Zn, Bi.
VÒ biÕn tÝ nh: T=1450o
C b»ng FeSi40Mg10 nªu trªn.
c. Çc m¸c gang vµ c«ng dông (1kG/mm2
=10MPa=1,45ksi=1,45.103
psi)
TCVN 1659-75: GC xx-xx (σK vµ δ vÞ kG/mm2
vµ %) gièng nh− cña ΓOCT 7393-70
lµ BЧxx-xx. Nh−ng theo ΓOCT 7393-85 cã çc m¸c BЧ40, BЧ50, BЧ60, BЧ70,
BЧ80 (σK).
SAE J434c cã çc m¸c D4018, D4512, D5506, D7003, trong ®ã hai ch÷ sè ®Çu
chØ σb (min) theo ®¬n vÞ ksi, hai ch÷ sè sau chØ δ (min) theo %, vÝ dô, D4512 cã σb ≥
45ksi vµ δ ≥ 12%.
Tiªu chuÈn ASTM cã çc class: 60-40-18, 65-45-12, 80-60-03, 100-70-03, 120-
90-02, ba cÆp sè ®ã lÇn l−ît chØ gi¸ trÞ tèi thiÓu cña σb, σ0,2 (ksi), δ (%).
JIS cã çc m¸c FCD370, FCD400, FCD450, FCD500, FCD600, FCD700,
FCD800, trong ®ã sè chØ σb (min) theo ®¬n vÞ MPa.
M¸c gang cÇu ferit - peclit BЧ50 : çc chi tiÕt th«ng th−êng thay thÐp nãi chung.
M¸c BЧ60: trôc khuûu, trôc çn.
Çc m¸c gang cÇu BЧ70, BЧ80: t«i ®¼ng nhiÖt ra bainit, ®−îc dïng lµm çc chi tiÕt
quan träng.
C«ng dông chñ yÕu cña gang cÇu lµ dïng lµm çc chi tiÕt võa chÞu t¶i träng kÐo
vµ va ®Ëp cao (nh− thÐp) ®ång thêi l¹i dÔ t¹o h× nh b»ng ph−¬ng ph¸p ®óc.
5.6.4. Gang dÎo
a. C¬ tÝ nh
b. §Æc ®iÓm chÕ t¹o
- thµnh phÇn hãa häc: (C + Si) thÊp, C thÊp ®i th× Si lÊy cao h¬n
s¶n phÈm: cã thµnh máng, d< 40mm (d−íi 20 ÷ 30mm) ®Ó ®óc ra gang tr¾ng.
VÒ ñ grafit hãa: thêi gian dµi, chi phÝ nhiÒu n¨ng l−îng (h.5.20)
- ë 950o
C (trªn A1):Fe3C→γ1,8 + grcôm
- tõ 950 ®Õn 738 o
C:γ1,8 → γ0,8 + grcôm
- ë 700o
C (d−íi A1):
Fe3C trong P→ F + grcôm.
Tuú theo quy tr× nh ñ: I → P+gr, II → P+F+gr, II → F+gr
950
738
727
I II III
T,o
C
1,8
I : P+gr
II: P+F+gr
III: F+gr
300-400
10-20h
10-
15h
H× nh 5.20. Quy tr× nh ñ gang dÎo
Thêi gian, h

101
- 2 lo¹i gang dÎo:
- gang dÎo t©m tr¾ng, ñ trong m«i tr−êng «xy hãa (Fe2O3) lµm tho¸t cacbon nªn
mÆt g·y cã mµu s¸ng
- gang dÎo t©m ®en, ñ trong m«i tr−êng trung tÝ nh (SiO2) C cßn nhiÒu nªn mÆt g·y
vÉn cã mµu ®en xÉm nh− nhung ®en.
c. Çc m¸c gang vµ c«ng dông
Çc n−íc th−êng ®¸nh sè çc m¸c gang dÎo theo giíi h¹n bÒn kÐo tèi thiÓu vµ ®é
gi·n dµi t−¬ng ®èi.
TCVN 1659-75: GZ xx-xx gièng nh− ΓOCT 1215 - 79 lµ КЧxx-xx, 2 sè ®Çu σb
(min), kG/mm2
, cÆp sè sau chØ δ (min) theo %. Gåm: КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10,
КЧ37-12 (gang dÎo ferit),
КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ63-3 (gang dÎo peclit).
ASTM: 32510, 35018, 40010..., 3 sè ®Çu lµ σb (min), MPa, 2 sè sau chØ δ (min)
theo %.
SAE cã: M 3210, M 4504, M 5003, M 5503, M 7002, M 8501, 2 sè ®Çu chØ σb (min)
theo ®¬n vÞ ksi, hai sè sau chØ δ (min) theo %.
JIS cã çc m¸c: gang dÎo t©m ®en FCMB 270, FCMB 310, FCMB 340, FCMB
360; gang dÎo t©m tr¾ng FCMW 330, FCMW 370, FCMWP 440, FCMWP 490,
FCMWP 540, trong ®ã sè chØ σb (min) theo ®¬n vÞ MPa.
Nh÷ng chi tiÕt lµm b»ng gang dÎo: 3 yªu cÇu lµ: h× nh d¹ng phøc t¹p, thµnh máng,
chÞu va ®Ëp. NÕu kh«ng chÞu va ®Ëp lµm b»ng gang x¸m, nÕu h× nh d¹ng ®¬n gi¶n
lµm b»ng thÐp hµn...).

Ch5 thep&gang

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

En vedette

En vedette (17)

Similaire à Ch5 thep&gang

Similaire à Ch5 thep&gang (20)

Plus de Viet Nam

Plus de Viet Nam (20)

Ch5 thep&gang