104

Ảnh hưởng của nhiệt độ ram đến tổ chức và độ cứng của thép làm dao cắt SUS440B

Effect of tempering temperature on microstructures and hardness of steel SUS440B for making knives

NGUYỄN NGỌC MINH1,*
1) Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội – Số 1, Đại Cồ Việt, Hà Nội
*) Email: minh.nguyenngoc@hust.edu.vn

Ngày nhận bài: 24/8/2022, Ngày duyệt đăng: 9/10/2022

TÓM TẮT

Thép SUS440B thường được dùng để chế tạo dao cắt do nó có độ cứng, tính chống ăn mòn và khả năng chống mài mòn cao. Muốn đạt được các ưu điểm nói trên, thép cần phải được xử lý bằng quy trình nhiệt luyện (tôi + ram) thích hợp trong đó nhiệt độ ram được biết đến như là một trong những thông số quan trọng nhằm điều chỉnh tổ chức và cơ tính của thép sau tôi. Để nghiên cứu một cách có hệ thống ảnh hưởng của nhiệt độ ram đối với tổ chức và độ cứng, thép hợp kim được tôi ở nhiệt độ 1080 oC, sau đó ram tại các nhiệt độ 160, 240 và 320 oC trong thời gian 1 giờ với số lần ram thay đổi từ 1 đến 3 lần. Các kết quả cho thấy, mẫu sau khi ram tại 160 oC với 2 lần ram cho kết quả độ cứng cao nhất là 59,5 HRC. Khi tăng nhiệt độ ram và số lần ram, sự tiết pha và tích tụ cacbit Cr dẫn đến giảm độ cứng.

Từ khóa: SUS440B, ram, tổ chức tế vi, độ cứng

ABSTRACT

Steel SUS440B is often used to make knives because of its high hardness, corrosion resistance and wear resistance. In order to achieve the above advantages, the steel needs to be treated with a suitable heat treatment process (quenching + tempering), in which the tempering temperature is known as one of the important parameters to control the microstructure and mechanical properties of the steel after quenching. To systematically study the influence of tempering temperature on the microstructure and hardness, the alloy steel was quenched at 1080 oC, then tempered
at 160, 240 and 320 oC for 1 hour with tempering times varying from 1 to 3. The results showed that, after 2 times tempering at 160 oC, the highest obtained hardness is 59.5 HRC. If the tempering temperature and number of tempering times increased, precipitation and the accumulation of Cr carbide particles lead to decreasing hardness
value.

Keywords: SUS440B, tempering, microstructure, hardness

94

Effects of tempering process on microstructure, hardness and corrosion resistance of the AISI 420 stainless steel

TRỊNH VĂN TRUNG, NGUYỄN ANH SƠN, LÊ THIÊM TUẤN
Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Số 1, Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội

NGUYỄN THÀNH HỢP
Viện Ứng dụng Công nghệ, Số 25, Lê Thánh Tông, Hoàn Kiếm, Hà Nội

VÕ THỊ KIỀU ANH
Viện Kỹ thuật Nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Số 8, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

NGUYỄN VĂN THÀNH*
1. Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Số 1, Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội
2. Viện Ứng dụng Công nghệ, Số 25, Lê Thánh Tông, Hoàn Kiếm, Hà Nội
*Email: thanhmaterial@gmail.com

The AISI 420 stainless steel is commonly used in parts such as steam generators, chemical mixer blades, plastic molds that required high hardness and medium corrosion resistance. To improve the hardness of the parts from this steel, it is required a heat treatment such as quenching and tempering. However, the tempering process affects both hardness and corrosion properties at tempering temperatures higher than 500 oC or long tempering duration, especially. This study focuses on the influence of both tempering temperatures (200, 300, 400, 500, 600, and 700 oC) and time (1, 4, and 8 hours) on the microstructures and properties of as-quenched specimens after austenitizing at 1030 oC for 1.5 hours. Hardness tester, X-ray diffractometer, optical microscope, corrosion resistance tester, and the field-emission scanning electron microscope were used for the hardness, microstructure, phase composition, and corrosion resistance evaluation. The results show that tempering at temperature lower than 400 oC for holding time less than 4 hours improved the hardness and corrosion resistance of this steel compared with as-received steel. The highest corrosion resistance was observed when tempering at 200 oC for holding time
no longer than 4 hours. The second hardness of around 53 HRC was achieved after tempering at 500 oC for 4 hours because of the precipitation of secondary M7C3 carbides with high hardness. However, the hardness and the corrosion resistance decrease when tempering duration increases from 4 hours to 8 hours. When the tempering temperature is above 500 oC and tempering duration is around 8 hours, the hardness and corrosion resistance were significantly decreased because of the martensitic decomposition and precipitation of M23C6 carbides.

# AISI 420 steel, tempering, corrosion resistance, carbides precipitation.

Page: 14 – 20

RESEARCH

Get article

70

Ảnh hưởng của nhiệt độ ram đến tổ chức và cơ tính hợp kim CuAl9Fe4

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ram đến tổ chức và cơ tính của hợp kim CuAl9Fe4

Continue reading Ảnh hưởng của nhiệt độ ram đến tổ chức và cơ tính hợp kim CuAl9Fe4