CT31 thuộc nhóm thép nào?

Thép sử dụng để tôi cảm ứng thường là thép có hàm lượng carbon trung bình đến cao, khoảng 0,35% đến 0,55%. Hàm lượng carbon này đảm bảo độ cứng và độ bền cần thiết sau khi tôi cảm ứng.

Câu hỏi kiểm tra kiến thức về biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi của vật liệu.

Phương án A: Biến dạng dẻo là biến dạng không hồi phục, tức là vẫn còn sau khi thôi tác dụng tải trọng. Phát biểu này đúng.

Phương án B: sđh là giới hạn đàn hồi. Khi ứng suất vượt quá giới hạn đàn hồi (s > sđh), vật liệu bắt đầu xuất hiện biến dạng dẻo. Phát biểu này đúng.

Phương án C: Khi tác dụng tải trọng, cả biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi có thể xảy ra đồng thời. Tuy nhiên, biến dạng đàn hồi là biến dạng hồi phục, còn biến dạng dẻo là biến dạng vĩnh viễn. Phát biểu này đúng.

Phương án D: Biến dạng đàn hồi là biến dạng sẽ biến mất khi bỏ tải trọng. Phát biểu này đúng.

Tuy nhiên, đề bài hỏi phát biểu sai. Xem xét lại các phương án thì thấy không có phương án nào sai cả. Có thể có lỗi trong đề bài hoặc các đáp án. Do không có đáp án sai, tôi sẽ chọn đáp án A với giả định đây là câu trả lời "ít đúng" nhất vì cách diễn đạt có thể gây hiểu nhầm (biến dạng "còn lại" có thể hiểu là bao gồm cả phần đàn hồi đã mất).

Câu hỏi này liên quan đến sự hòa tan của Carbon (C) trong hai pha khác nhau của sắt (Fe): Feg (gamma-Fe, austenite) và Fea (alpha-Fe, ferrite).

* Feg (Austenite): Pha gamma của sắt, tồn tại ở nhiệt độ cao. Nó có cấu trúc mạng lập phương tâm diện (FCC). Cấu trúc FCC có nhiều khoảng trống (lỗ hổng) hơn và kích thước lỗ hổng lớn hơn so với cấu trúc BCC. Do đó, nguyên tử Carbon có thể dễ dàng chèn vào các lỗ hổng này, dẫn đến độ hòa tan cao hơn.
* Fea (Ferrite): Pha alpha của sắt, tồn tại ở nhiệt độ thấp. Nó có cấu trúc mạng lập phương tâm khối (BCC). Cấu trúc BCC có ít khoảng trống hơn và kích thước lỗ hổng nhỏ hơn so với cấu trúc FCC. Vì vậy, việc chèn các nguyên tử Carbon vào trở nên khó khăn hơn, dẫn đến độ hòa tan thấp hơn.

Phân tích các lựa chọn:
* A. Vì Feg tồn tại ở nhiệt độ cao: Mặc dù nhiệt độ ảnh hưởng đến độ hòa tan, nhưng đây không phải là yếu tố quyết định sự khác biệt lớn về độ hòa tan giữa Feg và Fea. Nhiệt độ cao giúp tăng động năng của các nguyên tử, nhưng cấu trúc mạng tinh thể mới là yếu tố chính.
* B. Vì số lượng lỗ hổng trong mạng tinh thể Feg nhiều hơn: Đúng. Cấu trúc FCC của Feg có nhiều vị trí giữa các nguyên tử sắt hơn so với cấu trúc BCC của Fea. Điều này tạo điều kiện cho các nguyên tử carbon hòa tan.
* C. Vì kích thước lỗ hổng trong mạng tinh thể Feg lớn hơn: Đúng. Kích thước các lỗ hổng trong Feg lớn hơn so với Fea, cho phép nguyên tử carbon dễ dàng chèn vào.
* D. Vì mật độ khối của Feg lớn hơn: Sai. Mật độ khối không liên quan trực tiếp đến độ hòa tan của carbon.

Vì cả B và C đều đúng, nhưng C giải thích chính xác hơn về sự khác biệt về kích thước lỗ hổng, vốn là nguyên nhân chính cho sự hòa tan khác nhau, nên C là đáp án chính xác nhất.

Câu hỏi này liên quan đến phương pháp nhiệt luyện phù hợp cho thép carbon có hàm lượng carbon cao (0.9%C) để cải thiện khả năng gia công cắt gọt.

* A. Ủ hoàn toàn: Ủ hoàn toàn thường được sử dụng cho thép trước khi gia công để làm mềm thép, giảm độ cứng và tăng độ dẻo, giúp quá trình cắt gọt dễ dàng hơn. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả với thép có hàm lượng carbon cao vì nó giúp loại bỏ các cấu trúc cứng như martensite hoặc bainite, tạo ra cấu trúc ferrite-pearlite mềm dẻo.

* B. Thường hóa: Thường hóa cũng làm mềm thép, nhưng không hiệu quả bằng ủ hoàn toàn đối với thép có hàm lượng carbon cao. Thường hóa tạo ra cấu trúc tế vi đồng đều hơn, nhưng độ cứng vẫn cao hơn so với ủ hoàn toàn.

* C. Ủ đẳng nhiệt: Ủ đẳng nhiệt là một biến thể của ủ, có thể kiểm soát tốt hơn quá trình chuyển pha. Nó cũng được sử dụng để làm mềm thép và cải thiện khả năng gia công, tuy nhiên, trong trường hợp này, ủ hoàn toàn có thể là lựa chọn đơn giản và hiệu quả hơn.

* D. Ủ không hoàn toàn: Ủ không hoàn toàn thường được sử dụng để làm giảm ứng suất dư sau khi gia công hoặc để cải thiện độ dẻo mà không làm thay đổi đáng kể độ cứng. Nó không phải là lựa chọn tối ưu để chuẩn bị thép cho gia công cắt gọt.

Vì vậy, phương pháp phù hợp nhất cho thép carbon 0.9%C để gia công cắt gọt là ủ hoàn toàn.

Khuôn dập có kích thước lớn cần độ thấm tôi cao để đảm bảo độ cứng đồng đều trên toàn bộ thể tích của khuôn sau khi nhiệt luyện. Nếu độ thấm tôi không đủ, phần bên trong khuôn có thể không đạt được độ cứng yêu cầu, dẫn đến giảm tuổi thọ và độ chính xác của khuôn. Mác thép 160Cr12Mo là loại thép có độ thấm tôi rất cao do chứa nhiều nguyên tố hợp kim như Cr và Mo. Các nguyên tố này giúp tăng độ ổn định của austenite và làm chậm quá trình chuyển biến khi làm nguội, từ đó tăng độ thấm tôi.