Chọn vật liệu thích hợp làm trục khuỷu?

Xementit (Fe3C) là một hợp chất hóa học được hình thành từ sắt (Fe) và cacbon (C). Trong pha xementit, các nguyên tử sắt và cacbon liên kết với nhau theo một tỷ lệ cố định (3 nguyên tử Fe cho 1 nguyên tử C), tạo thành một mạng tinh thể riêng biệt. Do đó, nó không phải là dung dịch rắn (xen kẽ hay thay thế) hay hỗn hợp cơ học, mà là một hợp chất hóa học xác định.

Để lựa chọn mác thép chịu mài mòn tốt nhất, ta cần xem xét thành phần hóa học và cơ tính của từng loại thép:

• 20CrNi2Mo: Thép hợp kim thấp, chứa Cr, Ni, Mo. Mo giúp tăng độ bền, độ cứng, nhưng hàm lượng Cr và Ni không đủ cao để đảm bảo khả năng chống mài mòn vượt trội.


• 20CrNi: Thép hợp kim thấp, chứa Cr, Ni. Khả năng chống mài mòn thấp hơn so với thép có Mo.


• 40Cr: Thép hợp kim thấp, chứa Cr. Cr giúp tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn, nhưng không bằng thép có các nguyên tố hợp kim khác như Mo, V.


• 18CrMnTi: Thép hợp kim thấp, chứa Cr, Mn, Ti. Ti giúp cải thiện độ bền, nhưng không đặc biệt tăng khả năng chống mài mòn.

Trong các lựa chọn trên, không có mác thép nào được coi là vượt trội về khả năng chống mài mòn. Tuy nhiên, nếu phải chọn một đáp án tương đối tốt hơn, ta cần xem xét đến yếu tố độ cứng và khả năng hóa bền bề mặt. Xét các mác thép thông thường, 40Cr có độ cứng cao hơn sau nhiệt luyện so với các mác thép còn lại. Do đó, 40Cr có thể được coi là lựa chọn tốt nhất trong các lựa chọn được đưa ra về khả năng chịu mài mòn.

So với đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại có những ưu điểm như độ bóng và độ chính xác cao hơn, năng suất cao hơn, tuổi thọ khuôn cao hơn. Tuy nhiên, đúc trong khuôn kim loại có nhược điểm là không đúc được các vật đúc quá phức tạp, thành mỏng và khối lượng lớn do tính chất dẫn nhiệt cao của khuôn kim loại làm cho kim loại lỏng đông đặc nhanh, gây khó khăn cho việc điền đầy khuôn và dễ gây ra các khuyết tật.