Tìm hiểu về nhiệt luyện và vai trò nhiệt luyện trong sản xuất cơ khí.

Nhiệt luyện không còn xa lạ gì trong sản xuất cơ khí. Đây là ngành nghề có lịch sử rất lâu đời và phát triển liên tục trong quá khứ cũng như thời điểm hiện tại. Ngày nay, nhu cầu sử dụng sản phẩm của nhân loại càng tăng kéo theo sự bùng nổ của ngành kĩ thuật nhiệt luyện cơ khí.

a. Nhiệt luyện là gì?

Nhiệt luyện là công nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt tại đó một thời gian thích hợp rồi làm nguội với tốc độ nhất định để làm thay đổi tổ chức, do đó biến đổi cơ tính và các tính chất khác theo phương hướng đã chọn trước.

Nhiệt luyện chỉ làm thay đổi tính chất của vật liệu (chủ yếu là vật liệu kim loại) bằng cách thay đổi cấu trúc bên trong mà không làm thay đổi hình dáng và kích thước của chi tiết.

Nhiệt luyện đòi hỏi một quy trình chặt chẽ và có kiểm soát thời gian và tốc độ trao đổi nhiệt trên vật liệu. Nhiều quốc gia tiên tiến chưa công bố và còn bí mật một số công nghệ nhiệt luyện – yếu tố tạo ra một vật liệu có giá thành hạ nhưng tính năng sử dụng rất cao. Ví dụ, với một chi tiết trục động cơ, người ta sử dụng vật liệu thép hợp kim thấp (giá thành rẻ), sau công đoạn nhiệt luyện ram, thấm vật liệu có bề mặt cứng chịu được bài mòn cao, nhưng thân trục lại chịu được chấn động và chịu uốn khá lớn, chi tiết được bán với giá rất cao.

nhiệt luyện

nhiệt luyện

Bản chất của nhiệt luyện kim loại là làm thay đổi tính chất thông qua biến đổi tổ chức của vật liệu. Một quy trình nhiệt luyện bao gồm 3 giai đoạn: Nung, giữ nhiệt, làm nguội. Khi nung, tổ chức vật liệu sẽ thay đổi theo nhiệt độ, tuỳ thời điểm nâng, hạ nhiệt với các tốc độ khác nhau mà nhiệt luyện với các phương pháp khác nhau sẽ cho ra tính chất vật liệu mong muốn.

Để làm thay đổi mạnh hơn nữa các tính chất của kim loại và hợp kim, người ta còn kết hợp đồng thời các tác dụng của biến dạng dẻo và nhiệt luyện hay tác dụng hoá học và nhiệt luyện. Như vậy Nhiệt luyện (nói chung) bao gồm ba loại: Nhiệt luyện đơn giản, Cơ nhiệt luyện, Hoá nhiệt luyện.

b.  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhiệt luyện

Bất kỳ một hình thức nhiệt luyện nào cũng bao gồm ba yếu tố quan trọng đó là: nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và tốc độ làm nguội từ nhiệt độ quy định đến nhiệt độ bình thường.

Như vậy, trong nhiệt luyện có hai vấn đề quan trọng là nhiệt độ và thời gian. Trong quá trình nhiệt luyện nếu thay đổi nhiệt độ và thời gian thì cơ lý tính của chi tiết sẽ thay đổi rất nhiều. Ngoài ra còn phải kể đến tốc độ nung nóng, tốc độ làm nguội. Vì vậy chế độ nhiệt luyện nào cũng bao gồm các thông số sau:

–     Nhiệt độ nung t0nung: là nhiệt độ cao nhất phải đạt đến khi nung nóng.

–     Thời gian giữ nhiệt tgn là 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, tính ra 0C/s.

–     Tốc độ nung nóng.

Qua nhiệt luyện, người ta sẽ có được những cấu kiện với độ bền cao và độ dai lớn.

Nhiệt độ ram của phương pháp nhiệt luyện ở mức 500°c đến 700°c cao hơn hẳn so với nhiệt độ ram của phương pháp tôi

 

Bài này đã được đăng trong Ngành học Kỹ thuật cơ khí và được gắn thẻ , , . Đánh dấu đường dẫn tĩnh.

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *