Thép hợp kim: Các phương pháp phân loại

Thép hợp kim: Các phương pháp phân loại

Thép hợp kim: Các phương pháp phân loại

Đối với thép hợp kim có nhiều cách phân loại hơn và mỗi loại cũng cho biết một đặc trưng cần biết để sử dụng tốt hơn. Theo tổ chức cân bằng Theo tổ chức cân bằng (ở trạng thái ủ), với lượng cacbon tăng dần có thể lần lượt được các thép với tổ chức sau: - Thép trước cùng tích: peclit + ferit tự do. - Thép cùng tích: peclit. - Thép sau cùng tích: peclit + cacbit tự do. - Thép lêđêburit (cacbit): có lêđêburit.

Đối với thép hợp kim có nhiều cách phân loại hơn và mỗi loại cũng cho biết một đặc trưng cần biết để sử dụng tốt hơn.

Theo tổ chức cân bằng
Theo tổ chức cân bằng (ở trạng thái ủ), với lượng cacbon tăng dần có thể lần lượt được các thép với tổ chức sau:

- Thép trước cùng tích: peclit + ferit tự do.
- Thép cùng tích: peclit.
- Thép sau cùng tích: peclit + cacbit tự do.
- Thép lêđêburit (cacbit): có lêđêburit.

Riêng trường hợp thép được hợp kim hóa cao chủ yếu bằng một trong hai nguyên tố Cr, Mn hay Cr – Ni, sẽ có:

- Thép ferit: loại có Cr rất cao (> 17%) và thường rất ít cacbon.
- Thép austenit: loại có Mn cao (> 13%) và thường có cacbon cao, và loại có Cr (> 18%) + Ni (>8%).

Theo tổ chức thường hóa
Theo tổ chức thường hóa các mẫu nhỏ ф25, theo lượng nguyên tố hợp kim tăng lên sẽ có các thép sau đây (hình 5.6):

- Thép họ peclit: loại hợp kim thấp, đường cong chữ “C” sát trục tung, nguội trong không khí được hỗn hợp ferit-xêmentit tức peclit, xoocbit, trôxtit; phần lớn thép thuộc loại này.
 

phan loai thep hop kim Thép hợp kim: Các phương pháp phân loại

Tổ chức sau khi thường hóa của các thép với lượng hợp kim tăng dần: a. peclit, b. mactenxit, c. austenit.


Thép họ mactenxit: loại hợp kim hóa trung bình (> 4 – 6%) và cao, đường cong chữ “C” dịch sang phải khá mạnh, nguội trong không khí cũng được mactenxit.

- Thép họ austenit: loại có chứa Cr cao và Ni cao (> 8%) hoặc Mn (> 13%) cao, chúng mở rộng khu vực γ và hạ thấp điểm Ms (< 0oC) nên làm nguội trong không khí (chỉ đến nhiệt độ thường, cao hơn Ms) cũng không có chuyển biến gì, giữ nguyên tổ chức austenit.

Cách phân loại này cho biết tổ chức của thép ở trạng thái cung cấp (sau cán nóng làm nguội trong không khí).

Theo nguyên tố hợp kim

Dựa vào tên nguyên tố hợp kim chính đưa vào để gọi, như:

- Thép chỉ có một nguyên tố hợp kim chính như Cr, Mn được lần lượt gọi là thép crôm, thép mangan, chúng là các thép hợp kim (hóa) đơn giản.

- Thép có hai hay nhiều nguyên tố hợp kim như Cr – Ni, Cr – Ni – Mo được lần lượt gọi là thép crôm – niken, thép crôm – niken – môlipđen, chúng là các thép hợp kim (hóa) phức tạp.

Theo tổng lượng nguyên tố hợp kim
Theo tổng (hàm) lượng của các nguyên tố hợp kim có trong thép từ thấp đến cao, người ta chia ra:

- Thép hợp kim thấp: loại có tổng lượng < 2,5% (thường là thép peclit).

- Thép hợp kim trung bình: loại có tổng lượng từ 2,5 đến 10% (thường là thép họ từ peclit đến mactenxit).

- Thép hợp kim cao: loại có tổng lượng >10% (thường là họ mactenxit hay austenit)

Trong sách này dùng theo cách phân loại trên đã quen thuộc ở nước ta, theo ΓOCT. Tuy nhiên các nước trên thế giới quan niệm hợp kim hóa cao thấp không giống nhau. Trung Quốc cũng có ba loại như trên song ranh giới giữa thấp và trung bình là 5% chứ không phải là 2,5%. Các nước Tây Âu chỉ phân biệt hai loại thấp và cao, trong đó hợp kim thấp là loại không chứa nguyên tố hợp kim nào nhiều hơn 5%, còn hợp kim cao là loại có ít nhất một nguyên tố nhiều hơn 5%.

Theo công dụng
Theo công dụng người ta chia thép hợp kim ra làm ba nhóm:

- Thép hợp kim kết cấu.
- Thép hợp kim dụng cụ và
- Thép hợp kim đặc biệt.

Trong đó hai nhóm đầu cũng có trong loại thép cacbon, còn nhóm thứ ba thì không có. Đây là nhóm với tính chất vật lý – hóa học đặc biệt, thường chứa tổng lượng hợp kim cao và rất cao (>20%).

Các cách phân loại trên thường có quan hệ với nhau và cho biết một số đặc trưng của thép. Thép austenit, ferit bao giờ cũng là loại thép đặc biệt, hợp kim cao hoặc rất cao, đắt và khó gia công cắt. Thép mactenxit là loại thép rất dễ tôi song rất khó gia công cắt phôi ở trạng thái cung cấp. Thép lêđêburit bao giờ cũng thuộc nhóm hợp kim cao – cacbon cao, rất cứng để làm dụng cụ. Thép Cr – Ni bao giờ cũng là thép kết cấu quý vì có độ thấm tôi cao và độ dai tốt…