Tạo lớp thấm cacbon-nitơ với pha hóa bền phân tán cho thép dụng cụ SKD61 và SKD11 trong môi trường lỏng ở nhiệt độ thấp

   Cũng cần chỉ ra rằng, các giá trị độ cứng đo được ở đây biểu thị độ cứng tổng hợp của hỗn hợp pha hoá bền và nền thép. Các pha hoá bền chủ yếu có kích thước nhỏ, phân bố đều như thể hiện trên hình 4. Kích thước các hạt cacbonitrit quan sát thấy không lớn hơn vài μm, trong đó nhiều hạt chỉ nhỏ cỡ hàng chục nm, chỉ quan sát được trên kính hiển vi điện tử. Trong khi đó, độ cứng tế vi được đo với tải trọng (100 – 200)G cho đường chéo vết đâm có kích thước cỡ hàng chục μm.

3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến chiều sâu lớp thấm

   Sự phụ thuộc của chiều sâu lớp thấm vào nhiệt độ và thời gian thấm cho thép SKD61 và SKD11 được mô tả trên hình 5a và 5b. Quy luật ảnh hưởng của nhiệt độ đến chiều sâu lớp thấm là theo hàm số mũ do hệ số khuếch tán thay đổi theo xu hướng này, còn ảnh hưởng của thời gian lại theo hàm parabôn. Đây là các quy luật phổ quát trong hoá nhiệt luyện. ở đây chiều sâu lớp thấm được xác định theo quan điểm như đã phân tích ở trên.

[symple_column size=”one-half” position=”first”]

Hình 5a. ảnh hưởng của nhiệt độ đến chiều sâu lớp thấm

[/symple_column][symple_column size=”one-half” position=”last”]

Hình 5b. ảnh hưởng của thời gian đến chiều sâu lớp thấm

[/symple_column][symple_clear_floats]

   Từ hình 5b thấy rằng, tại nhiệt độ thấm ở (520-550) °C, thời gian giữ nhiệt (4-5) h có thể tạo được lớp thấm dày khoảng (0,120 – 0,200) mm trên các thép dụng cụ SKD61 và SKD11. Chiều sâu lớp thấm như vậy có thể đáp ứng được nhiều yêu cầu của thực tế sử dụng khuôn dập nóng và khuôn dập nguội các loại.

4. KẾT LUẬN

   Trong môi trường lỏng không độc, chứa các muối cacbonat Na₂CO₃, K₂CO₃, NaCl và Si₃N₄ có thể tạo được lớp thấm cacbon-nitơ trên thép làm khuôn dập nóng SKD61 và thép khuôn dập nguội SKD11. Cấu tạo của lớp thấm bao gồm các pha cacbonitrit phân bố chủ yếu ở dạng phân tán nhỏ mịn, không tạo “lớp trắng” dày, dẫn đến giá trị độ cứng thay đổi đều đặn từ bề mặt vào sâu trong lõi thép, làm giảm độ giòn và tăng độ bền mỏi cho lớp thấm. Nhờ đó, tính năng ứng dụng của thép thấm được nâng cao.

   Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thấm cho thấy, động học quá trình thấm tuân theo quy luật phổ quát là hàm số mũ và hàm parabôn. Với nhiệt độ thấm ở khoảng (520- 550) °C, thời gian giữ nhiệt (4-5) h có thể tạo được lớp thấm dày (0,120 – 0,200) mm, thỏa mãn yêu cầu của thực tế đối với thép SKD61 và SKD11.

[symple_box color=”gray” text_align=”left” width=”100%” float=”none”]
TÀI LIỆU TRÍCH DẪN

1. Geler Yu. A., Instrumentalnye stali, Metallurgia, Moskva, 1975, 584
2. Termicheskaia obrabotka v mashinostroenii, Spravochnik, Mashinostroenie, Moskva, 1980, 783
3. Kulikov A. I., Novaia netoksichnaia vana dlia nizkotemperaturnoi nitrotsementatsii metalov i splavov, MiTOM, No 1 , 2001, 20-21
4. Standard Microstructure Group 2, Yamamoto Scientific Tool Laboratory, version 0003 5. Metals Handbook, 9-th edition, Vol.4, American Society for Metals, 1981

[/symple_box][symple_clear_floats]