Quy Trình Nhiệt Luyện Thép C45

Thép C45 là một loại thép có hàm lượng cacbon cao (khoảng 0.45%). Thông thường, người ta phân chia thép cacbon làm 3 nhóm A,B,C tùy thuộc vào các chỉ tiêu cơ tính của vật liệu như độ bền, độ cứng, độ dẻo,..

Thép C45 được xếp vào nhóm C do có hai đặc trưng là chỉ tiêu cơ tính và thành phần hóa học của nó.

Ta có thể bắt gặp thép C45 rất nhiều trong các sản phẩm ứng dụng cho lĩnh vực cơ khí như bu lông ốc vít, thanh ty ren,..các loại trục, bánh răng,..

Là một sản phẩm bằng thép, chất lượng của ty ren ảnh hưởng bởi 3 yếu tố quan trọng. 3 yếu tố đó là gì? tham khảo ngay tại video:

1. Đặc điểm của thép C45

Ở điều kiện thông thường, độ cứng của thép C45 là 23 HRC, khi cần sử dụng thép C45 với độ cứng cao hơn thì phải sử dụng các phương pháp nhiệt luyện như tôi, ram để tăng độ cứng của thép lên khoảng 57-59 HRC.

Tham khảo chi tiết về thép C45 tại bài viết:

>> https://thinhphatict.com/thep-c45-la-gi

Bảng thành phần hóa học, chi tiết cơ tính, cấp bền của thép C45

Thép C45 thường được dùng để sản xuất các loại bu long móng, bulông lục giác cấp bền 5.6, 5.8 hoặc sản xuất các loại bu long có cấp bền cao hơn như bu long cấp bền 6.8 hay 8.8,..

nhưng khi gia công xong thì các loại bu long này sẽ phải trải qua một công đoạn nữa đó là quá trình nhiệt luyện (tôi hoặc ram) để tăng cơ tính.

Để lựa chọn bulong chính xác, phù hợp với nhu cầu, tham khảo thêm cách tra bu lông đai ốc tiêu chuẩn tại bài viết:

>> https://thinhphatict.com/bang-tra-bu-long-dai-oc-tieu-chuan

2. Nhiệt luyện thép C45 là gì?

Nhiệt luyện thép C45 (Heat treatment) là quá trình nung nóng thép C45 đến nhiệt độ xác định và giữ nhiệt độ đó trong một khoảng thời gian thích hợp rồi mới làm nguội với tốc độ nhất định nhằm làm thay đổi tổ chức của thép C45, từ đó biến đổi cơ tính và các tính chất khác theo mong muốn mà không làm thay đổi về hình dáng và kích thước của sản phẩm.

Quá trình nhiệt luyện có ảnh hưởng và quyết định rất lớn tới tuổi thọ của các sản phẩm cơ khí được chế tạo từ thép C45. Trong sản xuất các máy móc cơ khí yêu cầu độ chính xác và cơ tính cao thì số lượng chi tiết cần nhiệt luyện càng nhiều.

>> Xem thêm: Giới hạn bền của thép C45

3. Quá trình nhiệt luyện thép dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nào?

Khi thực hiện nhiệt luyện thép C45, các yếu tố: Nhiệt độ, thời gian, tốc độ nung nóng, tốc độ làm nguội chính là những yếu tố quan trọng nhất có thể làm thay đổi cơ tính và lý tính của thép. Trong đó:

+ Nhiệt độ nung nóng(t0n): Là nhiệt độ cao nhất phải đạt được đến khi nung nóng thép C45.

+ Thời gian giữ nhiệt (Tng): Là khoảng thời gian cần thiết để duy trì kim loại ở nhiệt độ nung.

+ Tốc độ nguội (Vnguội): Là độ giảm của nhiệt độ theo thời gian sau thời gian giữ nhiệt.

4. Các hình thức của nhiệt luyện

4.1. Tôi

Tôi là quá trình nhiệt luyện thực hiện nung nóng hợp kim lên tới một mức nhiệt độ nhất định để làm xuất hiện tổ chức Austenit, giữ nhiệt rồi làm nguội đủ nhanh để Austenit chuyển thành mactenxit hoặc một tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao.

Tôi là kiểu nhiệt luyện rất thông dụng để nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của hợp kim, thường áp dụng đối với các hợp kim có chuyển biến thù hình khi nung nóng và làm nguội hoặc có sự thay đổi độ hòa tan của các nguyên tố ở trạng thái rắn.

Tìm hiểu các phương pháp tăng cơ tính của ty ren sau khi gia công tại:

>> https://thinhphatict.com/thanh-ren-sau-khi-gia-cong-tang-co-tinh-bang-nhung-cach-nao

Thép là một trong những vật liệu thường được áp dụng công nghệ tôi để cải thiện độ cứng và cơ tính theo ý muốn.

Hiện nay có hai kiểu tôi là tôi xuyên tâm và tôi mặt ngoài:

- Tôi xuyên tâm

Là hình thức tôi chọn nhiệt độ để tôi thép theo thành phần cacbon trên giản đồ : thép trước cùng tích và thép sau cùng tích. Sau đó giữ nhiệt độ đó và làm nguội nhanh trong nhiều môi trường khác nhau để thu được chi tiết cứng cả trong lẫn ngoài.

- Tôi mặt ngoài

Là phương pháp thực hiện bằng cách nung nhanh và làm nguội lớp mặt ngoài của chi tiết để thu được sản phẩm sau khi tôi có bề mặt chi tiết với độ cứng cao còn phần lõi chi tiết vẫn mềm và dẻo. Phương pháp này thường được áp dụng với các bánh tăng hoặc các trục truyền động xoắn.

Có hai phương pháp tôi mặt ngoài thường được sử dụng là tôi cao tần và tôi bằng ngọn lửa ôxy – axêlyten. Trong đó,

+ Tôi cao tần

Là phương pháp sử dụng dòng điện xoay chiều có tần số cao để nung nhanh bề mặt ngoài của chi tiết.

+ Tôi bằng ngọn lửa ôxy – axêtylen

Là phương pháp nung nhanh chi tiết bằng ngọn lửa ôxy – axêtylen để bề mặt sản phẩm đạt được nhiệt độ hạn A3, sau đó sản phẩm được làm nguội nhanh trong nước hoặc dung dịch hóa chất. (Lưu ý: A3 là đường cong GS trên giản đồ trạng thái).

4.2. Ủ

Là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định (khoảng từ 200-1000 độC) và giữ nhiệt độ đó trong một khoảng thời gian lâu dài đồng thời làm nguội chậm cùng với lò để đạt được tổ chức mới mong muốn.

Người ta thường sử dụng phương pháp ủ khi muốn làm giảm độ cứng để dễ cắt hơn, làm tăng độ dẻo để thực hiện quá trình cáp, rập hoặc kéo thép ở trạng thái nguội dễ dàng hơn. Bên cạnh đó, ủ còn được sử dụng nhằm làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong sau các nguyên công gia công cơ khí và đúc, hàn hoặc làm nhỏ hạt thép nếu nguyên công t rước làm hạt lớn.

Có nhiều phương pháp ủ khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và vật liệu cần ủ:

- Ủ hoàn toàn

Là phương pháp được sử dụng khi muốn đạt được độ nhỏ, mịn của hạt thép bị thô do quá trình đúc, rèn nhiệt quá độ hoặc do nhiệt luyện sai chế độ.

Quy trình của quá trình ủ hoàn toàn được tóm tắt như sau: Chi tiết được đem đi nung nóng đến nhiệt độ :

Tủ = Ac3 + (30 – 500C).

Trong đó, A3 là đường cong GS trên giản đồ trạng thái.

Ở nhiệt độ tới hạn A3 thì thép sẽ chuyển biến hoàn toàn sang dạng austenite. Nhiệt độ A3 được giữ trong khoảng thời gian nhất định, sau đó thực hiện làm nguội cùng lò ở nhiệt độ 200-5000C, sau đó tiếp tục làm nguội ngoài trời.

Do là một loại thép tốt với cơ tính cao nên thép C45 thường được sử dụng để sản xuất ty ren cao cấp. Tìm hiểu về loại ty ren này tại:

>> https://thinhphatict.com/ty-ren-cao-cap-chiu-moi-truong-bien-la-gi

- Ủ đẳng nhiệt

Là phương pháp ủ được thực hiện nhằm rút ngắn thời gian ủ. Quá trình ủ đẳng nhiệt được tóm tắt như sau:

Chi tiết được đem đi nung nóng đến nhiệt độ A3 + (20 – 300C), sau đó được giữ ở nhiệt độ này trong một khoảng thời gian nhất định rồi mới được chuyển sang lò khác hoặc được làm nguội ở nhiệt độ 680-7000C.

Trong khoảng nhiệt từ 680-7000C, chi tiết sẽ được giữ nhiệt trong khoảng 2-5 giờ sau đó mới được đem đi làm nguội ngoài trời.

- Ủ để được xementit hạt

Là phương pháp được sử dụng cho thép dụng cụ, nhằm làm thay đổi tổ chức thép từ xementit tấm thành xementit hạt và làm giảm độ cứng để thực hiện cắt gọt chi tiết dễ dàng hơn.

Phương pháp này cũng giúp giảm khả năng nứt hoặc biến dạng trong khi tôi. Quá trình thực hiện ủ xementit hạt được tóm tắt như sau:

Thép được nung ở nhiệt độ A1 + (30 - 500C) và được giữ nhiệt từ 6 đến 8 giờ, sau đó thì được giảm nhiệt với tốc độ từ 40 – 50 độ/giờ trong lò tới nhiệt độ 600 - 6500C, tiếp đó mới tiếp tục làm nguội ngoài trời.

- Ủ khử ứng suất

Là phương pháp ủ được tiến hành khi muốn giảm ứng suất (nội lực được sinh ra sau khi đúc, hàn hoặc cán) thường gây nứt chi tiết. Phương pháp ủ này được tóm tắt như sau:

Chi tiết được đem đi nung để đạt nhiệt độ tới 500 - 6000C. Mức nhiệt này sẽ được giữ trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó thì chi tiết được làm nguội chậm cùng lò.

Để rút ngắn thời gian giữ nhiệt, trong sản xuất thực tế người ta sẽ tiến hành tăng nhiệt độ ủ lên tới 650 - 6800C. Từ đó, nhiệt độ ủ khử nội lực dưới điểm tới hạn A1 (7300C).

- Ủ không hoàn toàn

Là phương pháp ủ nung nóng thép đến nhiệt độ cao hơn Ac1 và nhỏ hơn Accm để đạt được trạng thái không hoàn toàn là Austenit, sau đó thép được giữa ở mức nhiệt đó một khoảng thời gian nhất định thì mới được làm nguội.

Ta có: Tủ = Ac1 + (30-500C)

4.3. Thường hóa

Thường hóa là phương pháp nhiệt luyện có các công đoạn như sau:

Thực hiện nung nóng thép đến trạng thái hoàn toàn Austenit (A3 +(30 - 50oC) hay A­cm + (30 - 50oC)). Mức nhiệt này được giữ trong một khoảng thời gian nhất định rồi chi tiết được làm nguội trong không khí tĩnh để Austenit phân hóa thành peclit, phân tán thành xocbit với độ cứng tương đối thấp.

Ta có: Tthường hóa = Ac3 hay Accm + (30 – 500C)

Mục đích của phương pháp thường hóa cũng tương tự như phương pháp ủ nhưng người ta thường sẽ áp dụng phương pháp này cho các trường hợp như:

+ Muốn chi tiết đạt được độ cứng thích hợp để phục vụ cho việc gia công cắt đôú với các loại thép cacbon thấp (£ 0,25%).

+ Làm nhỏ xementit để chuẩn bị cho quá trình nhiệt luyện cuối cùng.

+ Làm mất xementit II ở dạng lưới của thép sau cùng tích.

+ Khử ứng suất trong thép do gia công áp lực.

4.4. Ram

Ram thép là phương pháp được sử dụng để làm giảm hoặc làm mất các ứng suất dư sau khi tôi ở mức cần thiết nhằm đáp ứng điều kiện làm việc lâu dài của sản phẩm mà vẫn đảm bảo việc duy trì cơ tính của sản phẩm sau khi tôi.

Quy trình ram được thực hiện bằng cách nung nóng thép đã tôi ở các mức nhiệt độ tới hạn (AC1), giữ nhiệt độ đó ở một khoảng thời gian sau đó mới làm nguội để mactenxit và austenite dư phân hóa thành các tổ chức thích hợp phù hợp với điều kiện làm việc quy định.

Hiện nay, có ba phương pháp ram phổ biến là:

+ Ram thấp

Thực hiện nung nóng thép đã tôi trong khoảng nhiệt độ từ 150 - 2500C để đạt được mactenxit ram.

+ Ram trung bình

Thực hiện việc nung nóng thép đã tôi trong khoảng nhiệt 300 - 4500C để đạt được troxit ram.

+ Ram cao

Thực hiện nung nóng thép đã tôi trong khoảng nhiệt từ 500 - 6500C, để đạt được xoocbit ram.

5. Ý nghĩa của quá trình nhiệt luyện

Kim loại (Ví dụ như thép) sau khi được trải qua quá trình nhiệt luyện đúng cách thì độ bền và độ cứng có thể tăng lên từ ba đến sáu lần, từ đó:

- Độ bền, thời gian làm việc của máy móc được nâng lên nhờ hệ số an toàn cao không gãy vỡ, hạn chế sự ăn mòn quá nhanh.

- Kết cấu vật liệu thay đổi dẫn tới việc thay đổi đáng kể về khối lượng (thường là nhẹ hơn so với vật liệu chưa qua nhiệt luyện), vì thế có thể tiết kiệm vật liệu, tiết kiệm năng lượng khi vận hành thực tế.

Trong thực tế, phần lớn các chi tiết máy quan trọng như trục, trục khuỷu, bánh răng, chốt, dao cắt, dụng cụ đo, khuôn,.. (chủ yếu được đúc bằng thép C45) đều cần trải qua quá trình nhiệt luyện (tôi/ram/hóa nhiệt luyện) ở công đoạn sau cùng để tạo ra sản phẩm bền vững nhất.

6. Mua bu long, bulong m16, êcu, đai ốc ở đâu chính hãng?

Bulong ốc vít là những chi tiết rất quan trọng trong gia công cơ khí chế tạo máy móc nói riêng, trong ngành cơ khí, ngành xây dựng nói chung.

Bu long đai ốc Thịnh Phát là sản phẩm được sản xuất dựa trên các tiêu chuẩn an toàn như DIN, ASTM,.. đa dạng về chủng loại, kích thước, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe nhất của khách hàng.

Tham khảo thêm về các tiêu chuẩn sản xuất bulong tại:

+ Tiêu chuẩn ASTM >> https://thinhphatict.com/astm-la-gi

+ Tiêu chuẩn Đức DIN >> https://thinhphatict.com/tieu-chuan-din-la-gi

Quý khách có thể tham khảo bảng báo giá bu long tại bài viết:

>> https://thinhphatict.com/bao-gia-bulong

Quý khách hàng có nhu cầu báo giá vật tư phụ trợ cơ điện tại Hà Nội, vui lòng liên hệ theo thông tin sau đây để được hỗ trợ nhanh nhất:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT

Sản xuất vật tư phụ trợ cơ điện và xây dựng từ năm 2005

Trụ sở chính & Nhà máy 1: Lô 5, Yên Phúc, CCN Biên Giang, Phường Biên Giang, Quận Hà Đông, TP. Hà Nội

Nhà máy 2: Lô CN 3-1 CCN Yên Dương, Ý Yên, Nam Định

CN phía Nam: 300B/2, đường ĐT 743, khu phố 1B, P.An Phú, TP.Thuận An, Bình Dương

Hotline: 0936 014 066

Email: info@thinhphatict.com