Chọn vật liệu làm bánh răng?

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về hình dạng của hạt kết tinh khi phát triển đều theo mọi phương. Khi một hạt phát triển đều theo mọi hướng, nó sẽ có xu hướng tạo thành hình cầu để giảm thiểu năng lượng bề mặt. Các hình dạng khác như phiến, tấm, hoặc trụ có sự khác biệt về kích thước theo các hướng khác nhau, do đó không phải là kết quả của sự phát triển đều theo mọi phương.

Vật liệu làm dụng cụ đo cần có độ ổn định kích thước cao, khả năng chống mài mòn tốt và ít bị biến dạng do nhiệt độ. Trong các lựa chọn trên, 100CrWMn (thép dụng cụ hợp kim) thường được sử dụng để chế tạo các dụng cụ đo chính xác vì nó đáp ứng các yêu cầu này tốt hơn so với các loại thép CD130, CD80 (thép cacbon) và BCT38 (gang).

Trong thép gió, Vanadi (V) là một nguyên tố hợp kim quan trọng. Nó có tác dụng chủ yếu là tăng độ cứng nóng của thép. Độ cứng nóng là khả năng của thép giữ được độ cứng ở nhiệt độ cao. Điều này rất quan trọng đối với thép gió vì chúng được sử dụng trong các dụng cụ cắt gọt kim loại, nơi nhiệt độ cao phát sinh do ma sát. Các lựa chọn khác không phải là vai trò chính của V trong thép gió. Tăng tính bền nhiệt là vai trò của các nguyên tố như Crom (Cr) và Molypden (Mo). Tăng độ thấm tôi thường liên quan đến Mangan (Mn) và Niken (Ni). Tăng tính chống mài mòn là vai trò của các nguyên tố như Crom (Cr) và Vonfram (W).

Tính cứng nóng là khả năng của vật liệu giữ được độ cứng ở nhiệt độ cao. Mác thép 90W9Cr4V2Mo là thép gió, có hàm lượng vonfram (W) cao (9%), crom (Cr) (4%), vanadi (V) (2%) và molypden (Mo). Các nguyên tố này tạo thành các cacbit rất cứng và bền nhiệt, giúp thép giữ được độ cứng ở nhiệt độ cao, do đó có tính cứng nóng cao nhất so với các mác thép còn lại. Các mác thép khác như WCCo5, 100CrWMn, 160Cr12Mo không có hàm lượng vonfram và các nguyên tố hợp kim đặc biệt khác cao bằng, nên tính cứng nóng kém hơn.

Thép hợp kim 30Cr2W8V là loại thép có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt và giữ được độ cứng ở nhiệt độ cao. Do đó, nó thường được sử dụng để chế tạo các dụng cụ chịu mài mòn và áp lực lớn ở nhiệt độ cao, điển hình là khuôn rèn. Khuôn dập nguội và dao cắt thường dùng các loại thép khác có độ dẻo dai tốt hơn. Khuôn ép chảy thường dùng các loại thép chịu nhiệt tốt hơn.