Tôi thép là gì - Tổng quan và tìm hiểu các phương pháp

 Thép là hợp kim bền, cứng, dẻo của sắt với một lượng nhỏ cacbon. Đây là một hợp kim rất bền và được ứng dụng phổ biến trong đời sống với nhiều công dụng hữu ích, chiếm một vị trí quan trọng trong lịch sử văn minh loài người. Tôi là một trong những phương pháp nhiệt luyện. Tôi thép là bước cần thiết giúp hạn chế mòn, lưỡi dao không bị cùn và công cụ sẽ không dễ bị làm cong hay gãy. Độ bền của thép sẽ được kéo dài và gia tăng đáng kể.

Tôi thép là gì ? Tổng quan về tôi thép

• Tôi thép hay còn gọi là tôi kim loại là sử dụng máy tôi cao tần nung nóng thép đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ giới hạn (Ac1) làm xuất hiện Austenit, sau khi giữ nhiệt chi tiết thì làm nguội nhanh một cách thích hợp để Austenit chuyển thành Matstenit hay các tổ chức không ổn định khác có độ cứng và độ bền cao.

• Trong ngành luyện kim, thép được tôi luyện giúp tăng độ cứng bởi matstenit khi làm nguội nhanh thép khi đang ở trạng thái cùng tích, nhiệt độ mà ở đó austenit không ổn định.

• Trong thép hợp kip với niken và mangan thì điểm cùng tích sẽ thấp đáng kể, làm cản trở việc chuyển pha về trạng thái tương tự. Tôi thép nếu ở nhiệt độ thấp sẽ rất dễ dàng ứng dụng vào thực tế.

• Thép gió thường được thêm vào wolfram, hạn chế quá trình chuyển pha để làm sai lệch tốc độ làm nguội của vật liệu giúp tính tôi của thép gió được tăng thêm rất nhiều. Kể cả làm nguội thép trong không khí cũng cho ra hiệu quả tốt.

• Tôi thép = Nung nóng + giữ nhiệt + nguội nhanh => Tổ chức hạt không ổn định với độ cứng cao.

Đặc điểm :

• Vnguội > Vth : Có ứng nhiệt, ứng xuất tổ chức lớn, dễ nứt cong vênh và biến dạng

• Tổ chức tạo thành cứng và dễ bị biến đổi

• Tuỳ từng vật liệu và nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và môi trường làm nguội mà sau khi tôi đạt được các mức độ khác nhau.

Mục đích :

• Đạt độ cứng tối đa của vật liệu và tính chống mài mòn của chi tiết

• Nâng cao độ bền của vật liệu và sức chịu tải của chi tiết

• Tăng giá trị của chi tiết máy

Hình thức tôi thép : tôi xuyên tâm và tôi mặt ngoài

• Tôi xuyên tâm 

• Từ thành phần cacbon trên giản đồ, chọn nhiệt độ thích hợp

• Thép trước và thép sau đều cùng tích

• Giữ nhiệt và làm nguội nhanh hợp lý (làm nguội nhiều trong môi trường khác nhau). Chi tiết cứng cả trong lẫn ngoài. Dựa vào chỉ tiêu độ thấm tôi để đánh giá hiệu quả của các phương pháp tôi thép.

• Tôi mặt ngoài : Bằng cách nung nhanh và làm nguội lớp mặt ngoài của chi tiết là cách để thực hiện. Phần lõi vẫn sẽ mềm và dẻo mặc dù bề mặt chi tiết có độ cứng cao. Phương pháp thường được dùng để tôi bánh răng, các truyền động xoắn, gồm 2 cách để tôi mặt ngoài:

• Tôi cao tần : Sử dụng dòng điện xoay chiều có tần số cao để nung nhanh bề mặt ngoài của chi tiết

• Tôi bằng ngọn lửa oxy - axetylen : Sử dụng để nung nhanh chi tiết bề mặt đạt đến nhiệt độ giới hạn A3 và làm nguội nhanh trong nước hay dung dịch hoá chất.

Quy trình hoạt động để tôi thép 

• Lò tôi cao tần là nơi nhận nhiệm vụ, nung nóng thép đến nhiệt độ thích hợp, sau đó được làm nguội nhanh trong môi trường tôi (nước, dầu, khí nén,...). Pha mền austenit chuyển thành pha cứng mactenxit tôi.

• Tuỳ vào mác thép để lựa chọn môi trường tôi thích hợp. Việc lựa chọn môi trường tối ưu là rất cần thiết đối với một loại vật liệu cụ thể có hình dáng và kích thước xác định.

• Làm nguội nhanh : Phù hợp cho thép có hệ số truyền nhiệt tốt như thép cacbon, hợp kim thấp (chi tiết nhỏ)

• Làm nguội chậm : Dầu dùng cho các thép hợp kim.

• Có nhiều yếu tố để xem xét chất lượng sản phẩm tôi : nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và tốc độ làm nguội (quan trọng nhất vì được quyết định bởi môi trường tôi).

Tham khảo thêm : Thép nào rèn dao và làm dao bằng thép gì tốt nhất

Tham khảo thêm : Giới thiệu và tìm hiểu những đồ vật làm bằng thép

Tham khảo thêm : Tìm hiểu và khám phá những đồ vật làm bằng sắt

Yêu cầu kỹ thuật và lưu ý đối với môi trường tôi 

• Khoản austenite bất ổn định ở nhiệt độ từ 400 – 600°C, để đạt được tổ chức Mactenxit và tránh sự phân hóa austenit thành peclit khi làm thép nguội nhanh

• Khoản austenit duy trì tương đối khi làm nguội chậm và sắp đến vùng chuyển biến mactenxit ở nhiệt độ dưới 400 °C và trên 600°C để tránh gây ra ứng suất lớn.

• Trong cả quá trình tôi thép hiếm khi bị biến đổi, lâu bền với thời gian và hạn chế oxy hóa nhiệt.

• Dung dịch tôi không nên có phản ứng với các chi tiết bề mặt

• Các tiêu chuẩn về độc hại đối với con người, môi trường tự nhiên và môi trường làm việc phải được đảm bảo nghiêm ngặt.

• Dễ dàng làm sạch bằng các chất tồn dư của dung dịch tôi ở bề mặt chi tiết sau tôi cách rửa hoặc cho bay hơi.

• Giá thành thương mại phù hợp.

Công ty thép xây dựng VINA chuyên cung cấp các loại vật tư xây dựng với chủng loại đa dạng để khách hàng có thể lựa chọn sản phẩm phù hợp với mục đích của mình. Chúng tôi đảm bảo về chất lượng cũng như giá cả, giấy chứng nhận và xuất xứ hàng hoá CO, CQ đầy đủ để khách hàng yên tâm tin dùng.