Hàm lượng Cr trong thép không gỉ hai pha là:

Bài toán yêu cầu xác định mật độ khối của mạng tinh thể chính phương tâm khối (BCT) với c = 1,05a và bán kính nguyên tử. Trong cấu trúc BCT, số nguyên tử trên một ô mạng là 2 (1 ở tâm và 8 x 1/8 ở các đỉnh). Thể tích của ô mạng chính phương là V = a * a * c = a^2 * (1.05a) = 1.05a^3 Ta có công thức tính hệ số xếp chặt (hay mật độ khối) của mạng tinh thể: APF = (Số nguyên tử trong một ô mạng * Thể tích một nguyên tử) / Thể tích ô mạng APF = (n * (4/3) * pi * r^3) / V Trong mạng BCT, cạnh a liên hệ với bán kính nguyên tử r theo công thức: a = 4r / sqrt(3) Do đề bài cho c = 1.05a, ta có c = 1.05 * (4r / sqrt(3)) = (4.2r) / sqrt(3) Vậy thể tích ô mạng là V = a^2 * c = (4r / sqrt(3))^2 * (4.2r / sqrt(3)) = (16r^2 / 3) * (4.2r / sqrt(3)) = (67.2 * r^3) / (3*sqrt(3)) Thay vào công thức APF: APF = (2 * (4/3) * pi * r^3) / ((67.2 * r^3) / (3*sqrt(3))) = (8/3 * pi * r^3) * (3*sqrt(3) / (67.2 * r^3)) = (8 * pi * sqrt(3)) / 67.2 = (8 * 3.14159 * 1.732) / 67.2 = 34.65 / 67.2 = 0.5156 Tuy nhiên, các đáp án không có giá trị nào gần với 0.5156. Có thể có sự nhầm lẫn trong đề bài, hoặc các đáp án đưa ra không chính xác. Mật độ khối của mạng BCT lý tưởng (c=a) là khoảng 0.68. Vì không có đáp án nào phù hợp với tính toán dựa trên đề bài, ta chọn đáp án gần đúng nhất là B. 68% dựa trên kiến thức về cấu trúc BCT tiêu chuẩn.

Bánh răng là chi tiết chịu tải trọng lớn, bề mặt cần độ cứng cao để chống mài mòn, lõi cần dẻo dai để chịu va đập. Do đó, sau khi nhiệt luyện (thường là tôi), thép làm bánh răng cần được ram để đạt được cơ tính phù hợp. * **Ram thấp:** Thường dùng cho các chi tiết cần độ cứng cao nhất, độ dẻo dai thấp (ví dụ: dụng cụ cắt). Không phù hợp cho bánh răng vì dễ bị giòn, gãy. * **Ram cao:** Thường dùng cho các chi tiết cần độ dẻo dai cao, độ cứng thấp (ví dụ: lò xo). Không phù hợp cho bánh răng vì độ cứng sẽ quá thấp, dễ bị mài mòn. * **Ram trung bình:** Tạo ra sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai, phù hợp cho các chi tiết chịu tải trọng lớn và va đập như bánh răng. * **Thường hóa:** Là phương pháp nhiệt luyện làm nguội chậm trong không khí tĩnh, thường dùng để làm nhỏ hạt thép, tăng độ dẻo dai, giảm độ cứng. Không phù hợp sau khi tôi vì sẽ làm mất tác dụng của quá trình tôi. Vậy đáp án đúng là **Ram trung bình** vì nó đảm bảo độ cứng bề mặt đủ để chống mài mòn và độ dẻo dai ở lõi để chịu được tải trọng và va đập.

Câu hỏi yêu cầu chọn vật liệu phù hợp cho lò xo và nhíp chịu va đập và tải nặng. * **A. 60Si2:** Là thép lò xo thông dụng, có độ bền và tính đàn hồi tốt, thường được dùng cho các loại lò xo chịu tải trọng vừa phải. * **B. 60Si2Ni2A:** Là thép lò xo hợp kim, có thêm Niken (Ni) và các nguyên tố khác, giúp tăng độ bền, độ dẻo dai, khả năng chống mài mòn và chịu va đập tốt hơn so với 60Si2. Do đó, nó phù hợp hơn cho các ứng dụng chịu tải nặng và va đập mạnh như lò xo và nhíp. * **C. C65:** Là thép cacbon, độ bền và khả năng đàn hồi thấp hơn so với thép lò xo hợp kim, không phù hợp cho các ứng dụng chịu tải nặng và va đập. * **D. 60Mn:** Là thép lò xo mangan, có độ bền và khả năng chống mài mòn tốt, nhưng độ dẻo dai và khả năng chịu va đập kém hơn so với 60Si2Ni2A. Vậy, đáp án đúng nhất là B. 60Si2Ni2A vì nó có thành phần hợp kim đặc biệt giúp tăng cường khả năng chịu tải và va đập, phù hợp cho lò xo và nhíp làm việc trong điều kiện khắc nghiệt.

Độ cứng của vật liệu kim loại phụ thuộc vào phương pháp xử lý nhiệt. Các phương pháp xử lý nhiệt khác nhau sẽ tạo ra các tổ chức tế vi khác nhau, từ đó ảnh hưởng đến độ cứng:

• Thường hóa: Quá trình nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt và làm nguội trong không khí tĩnh. Thường hóa cải thiện độ dẻo, độ bền, và độ dai.
• Ram: Nung nóng thép đã tôi đến nhiệt độ thấp hơn Ac1, giữ nhiệt rồi làm nguội trong không khí. Ram làm giảm ứng suất dư sau khi tôi, cải thiện độ dẻo dai, nhưng làm giảm độ cứng và độ bền.
• Ủ: Nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt lâu, sau đó làm nguội rất chậm cùng lò. Ủ làm mềm thép, tăng độ dẻo, giảm độ cứng.
• Tôi: Nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt và làm nguội nhanh (trong nước, dầu,...). Tôi làm tăng độ cứng và độ bền của thép.

Như vậy, ủ là phương pháp làm giảm độ cứng của thép nhiều nhất so với các phương pháp còn lại. Do đó, nếu độ cứng thấp hơn yêu cầu, có thể là do quá trình ủ.

Thép C40 thường được sử dụng để chế tạo bánh răng. Sau khi nhiệt luyện (thường là tôi và ram) để đạt được độ cứng và độ bền phù hợp, quá trình ram là rất quan trọng để giảm ứng suất dư và cải thiện độ dẻo dai. Nhiệt độ ram thích hợp cho thép C40 thường nằm trong khoảng 200-250°C. Nhiệt độ này giúp cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo, đảm bảo bánh răng có thể chịu được tải trọng và va đập trong quá trình vận hành mà không bị nứt vỡ.