Chọn vật liệu thích hợp làm chi tiết hình dạng phức tạp, thành mỏng?

Theo giản đồ trạng thái Fe - C, gang được định nghĩa là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14%. Gang trắng là một loại gang trong đó cacbon chủ yếu tồn tại ở dạng cementit (Fe3C). Hàm lượng cacbon trong gang trắng nằm trong khoảng từ 2,14% đến 6,67%. Vì vậy, đáp án chính xác là D.

Phân tích các đặc điểm của gang cầu:

* A. Dùng Mg hoặc Ce để biến tính cầu hóa: Đây là phương pháp chính để tạo ra gang cầu, biến graphite từ dạng tấm sang dạng cầu, cải thiện độ bền và dẻo dai.
* B. Hợp kim hóa bằng Mn (2%), Ni (1%): Việc hợp kim hóa bằng Mn và Ni giúp tăng độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn của gang cầu. Tỷ lệ Mn (2%) và Ni (1%) là các giá trị tham khảo thường được sử dụng.
* C. Gang lỏng có nhiệt độ cao hơn bình thường 50÷80°C: Đúng, gang lỏng trong quá trình chế tạo gang cầu cần được duy trì ở nhiệt độ cao hơn bình thường (50-80°C) để đảm bảo quá trình biến tính cầu hóa diễn ra hiệu quả và tránh sự hình thành các pha không mong muốn.
* D. C và Si cao: Đây là đặc điểm sai. Hàm lượng C và Si trong gang cầu thường được kiểm soát chặt chẽ. Hàm lượng Si quá cao có thể gây ra các vấn đề về đúc và làm giảm độ dẻo dai của gang. Hàm lượng C cũng được điều chỉnh để đạt được cơ tính mong muốn.

Như vậy, đáp án sai là D.

Để xác định mác thép nào chống ăn mòn tốt nhất, ta cần xem xét thành phần hóa học của từng loại, đặc biệt là hàm lượng Crom (Cr). Crom là nguyên tố quan trọng tạo lớp oxit bảo vệ trên bề mặt thép, giúp chống lại sự ăn mòn. Hàm lượng Crom càng cao, khả năng chống ăn mòn càng tốt.

* A. 12Cr18Ni9: Chứa 12% Cr và 18% Ni. Đây là thép không gỉ Austenitic, có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường.
* B. 20Cr13: Chứa 20% Cr. Đây là thép không gỉ Martensitic, có khả năng chống ăn mòn khá tốt, nhưng không bằng thép Austenitic trong một số môi trường khắc nghiệt.
* C. 15Cr25Ti: Chứa 15% Cr và một lượng nhỏ Titan (Ti). Titan có tác dụng ổn định cấu trúc và cải thiện khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao.
* D. 80W18Cr4VMo: Đây là thép gió, chứa nhiều nguyên tố hợp kim như Wolfram (W), Crom (Cr), Vanadi (V), và Molypden (Mo). Mặc dù có độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt tốt, nhưng khả năng chống ăn mòn không bằng các loại thép không gỉ chứa hàm lượng Crom cao mà không có các nguyên tố hợp kim khác với tỷ lệ lớn như vậy.

So sánh các mác thép trên, 12Cr18Ni9 và 20Cr13 đều là thép không gỉ. Tuy nhiên, do 12Cr18Ni9 có chứa thêm Niken (Ni) và thuộc nhóm Austenitic, nó thường có khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với 20Cr13 (Martensitic). Mác thép 15Cr25Ti có hàm lượng Crom cao hơn 12Cr18Ni9 nhưng có thể không phải lúc nào cũng chống ăn mòn tốt hơn trong mọi môi trường do sự khác biệt về cấu trúc và các yếu tố khác. Tuy nhiên, trong các lựa chọn đưa ra, 12Cr18Ni9 là đáp án phù hợp nhất vì nó là thép không gỉ Austenitic, được biết đến với khả năng chống ăn mòn tốt.

Do đó, đáp án đúng nhất là A.

Thấm carbon (cacbon) là quá trình làm giàu carbon bề mặt của thép. Lõi chi tiết sau khi thấm carbon vẫn giữ nguyên thành phần ban đầu của thép trước khi thấm. Để đạt được độ cứng bề mặt cao sau khi thấm carbon và tôi, người ta thường sử dụng thép có hàm lượng carbon thấp (thép trước cùng tích) để lõi chi tiết vẫn giữ được độ dẻo dai cần thiết. Vì vậy, đáp án đúng là D.

Chuyển biến Mactenxit là một quá trình chuyển pha không khuếch tán, xảy ra khi làm nguội nhanh (tốc độ lớn hơn tốc độ tới hạn VTH) từ pha austenite (γ) sang pha martensite ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ Mf (Martensite finish temperature). Quá trình này không hoàn toàn, tức là không phải toàn bộ austenite chuyển hết thành martensite.

Phương án D sai vì chuyển biến Mactenxit xảy ra khi làm nguội liên tục với tốc độ lớn hơn hoặc bằng tốc độ tới hạn (V ≥ VTH), chứ không phải "chỉ" xảy ra khi làm nguội liên tục với tốc độ V≥VTH. Nếu tốc độ làm nguội quá lớn, có thể xuất hiện các pha không mong muốn khác.

Các phương án còn lại đều đúng:
- A. Chuyển biến xảy ra không hoàn toàn: Đúng, không phải toàn bộ austenite chuyển thành martensite.
- B. Chuyển biến chỉ xảy ra ở nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ Mf: Đúng, nhiệt độ Mf là nhiệt độ kết thúc chuyển biến martensite.
- C. Chuyển biến là không khuếch tán: Đúng, đây là đặc trưng cơ bản của chuyển biến martensite.