Cho mác vật liệu GX12-28. Hỏi số “28” có ý nghĩa gì?

Bánh răng chữ V thường được làm từ vật liệu có độ bền cao để chịu được tải trọng và ma sát lớn. Trong các lựa chọn trên: - GX là gang xám, thường dùng cho các chi tiết ít chịu tải trọng. - GC là gang cầu, có độ bền và độ dẻo dai cao hơn gang xám. - GZ là gang dẻo. Vì vậy, GC60-2 là vật liệu phù hợp nhất để làm bánh răng chữ V vì nó có độ bền cao và khả năng chịu mài mòn tốt.

Độ cứng của các tổ chức trong thép phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc tinh thể của chúng. Trong các tổ chức được liệt kê:

• Ferit: Là dung dịch rắn của cacbon trong sắt alpha (α-Fe). Ferit có độ dẻo cao và độ cứng thấp.
• Peclit: Là hỗn hợp cơ học của ferit và xementit (Fe3C). Độ cứng của peclit nằm giữa ferit và xementit.
• Austenit: Là dung dịch rắn của cacbon trong sắt gamma (γ-Fe). Austenit có độ dẻo và độ dai cao hơn ferit và peclit, nhưng độ cứng không cao bằng xementit.
• Xementit: Là cacbua sắt (Fe3C), một hợp chất rất cứng và giòn. Xementit có độ cứng cao nhất trong các tổ chức kể trên.

Vậy, tổ chức có độ cứng cao nhất là Xementit.

Ủ thấp, còn gọi là ram thấp, là quá trình nung nóng thép ở nhiệt độ thấp (thường từ 150-250°C) sau khi đã tôi hoặc thường hóa, nhằm giảm ứng suất dư, tăng độ dẻo và độ dai, giảm độ cứng mà không làm thay đổi đáng kể tổ chức tế vi. Quá trình này thường được áp dụng cho các loại thép đã qua xử lý nhiệt để đạt được độ cứng cao, đặc biệt là thép hợp kim trung bình và cao, để cải thiện tính công nghệ và độ bền. Các loại thép trước cùng tích và sau cùng tích, cũng như gang, có thể được ủ nhưng mục đích và hiệu quả sẽ khác. Do đó, đáp án chính xác nhất là thép hợp kim trung bình và cao.

Thép 18CrMnTi là loại thép hợp kim thấp, trong đó Ti (Titan) đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát kích thước hạt austenite trong quá trình nhiệt luyện, đặc biệt là thấm carbon. Khi thép được thấm carbon ở nhiệt độ cao, các hạt austenite có xu hướng lớn lên, làm giảm độ bền và độ dẻo dai của thép. Ti tạo thành các carbide (TiC) rất bền, ngăn cản sự lớn lên của hạt austenite, do đó giữ cho hạt thép nhỏ mịn sau khi thấm carbon. Điều này cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của thép, đặc biệt là độ bền và độ dẻo dai ở bề mặt sau khi thấm carbon và tôi. Các lựa chọn khác không chính xác vì: * A. Tăng độ bền: Ti có góp phần vào tăng độ bền nhưng vai trò chính không phải là tăng độ bền một cách trực tiếp mà là giữ hạt nhỏ để duy trì độ bền sau quá trình nhiệt luyện. * B. Tăng độ thấm tôi: Cr và Mn có ảnh hưởng lớn hơn đến độ thấm tôi của thép. * C. Tăng khả năng chịu mài mòn: Các nguyên tố như Cr và V (Vanadium) thường được thêm vào để tăng khả năng chịu mài mòn.

Thấm carbon là quá trình khuếch tán carbon vào bề mặt của thép. Mục đích của quá trình này là làm tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn của bề mặt chi tiết, trong khi vẫn duy trì độ dẻo dai của lõi. Để đạt được điều này, thép được chọn cho quá trình thấm carbon thường là thép trước cùng tích (hypoeutectoid steel), tức là thép có hàm lượng carbon thấp hơn 0.8%C. Sau khi thấm carbon, lớp bề mặt sẽ có hàm lượng carbon cao hơn (gần hoặc đạt thành phần cùng tích), còn lõi vẫn giữ nguyên thành phần ban đầu của thép trước cùng tích.