Mác thép nào có chất lượng tốt nhất (P, S ít nhất)?

Trong các trạng thái vật chất, chất ở thể khí có tốc độ khuếch tán (thấm) nhanh nhất. Điều này là do các phân tử khí có động năng lớn hơn và khoảng cách giữa chúng lớn hơn so với chất lỏng và chất rắn, cho phép chúng di chuyển tự do và nhanh chóng hơn trong không gian.

Ứng suất nhiệt phát sinh do sự chênh lệch nhiệt độ trong quá trình làm nguội, đặc biệt là khi tôi thép. Các phương pháp tôi khác nhau sẽ tạo ra mức ứng suất nhiệt khác nhau.

• Tôi trong một môi trường (A): Là phương pháp tôi thông thường, thường gây ra ứng suất nhiệt lớn do sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và lõi vật liệu.
• Tôi phân cấp (B): Giúp giảm ứng suất nhiệt so với tôi trong một môi trường bằng cách điều chỉnh tốc độ làm nguội ở các giai đoạn khác nhau.
• Tôi đẳng nhiệt (C): Đây là phương pháp tôi giúp giảm thiểu ứng suất nhiệt nhiều nhất. Trong quá trình tôi đẳng nhiệt, vật liệu được làm nguội nhanh đến một nhiệt độ nhất định và giữ ở nhiệt độ đó cho đến khi chuyển pha hoàn tất. Điều này giúp giảm sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và lõi, từ đó giảm ứng suất nhiệt.
• Tôi trong hai môi trường (D): Có thể giảm ứng suất nhiệt so với tôi trong một môi trường, nhưng vẫn tạo ra ứng suất nhiệt lớn hơn so với tôi đẳng nhiệt.

Vậy, phương pháp tôi ít gây ra ứng suất nhiệt nhất là tôi đẳng nhiệt.

Sau khi thấm các bon, lớp bề mặt của vật liệu trở nên cứng và giòn do hàm lượng carbon cao. Do đó, cần thiết phải thực hiện quá trình nhiệt luyện để cải thiện độ dẻo dai và độ bền của vật liệu. Quá trình "tôi và ram thấp" là phương pháp phù hợp nhất trong trường hợp này.

Giải thích chi tiết:

• Thấm carbon: Là quá trình khuếch tán carbon vào bề mặt vật liệu (thường là thép) ở nhiệt độ cao để tăng độ cứng bề mặt.
• Tôi: Quá trình làm nguội nhanh (thường trong nước hoặc dầu) sau khi nung nóng để tạo ra cấu trúc martensite cứng.
• Ram thấp: Quá trình nung nóng lại vật liệu đã tôi ở nhiệt độ thấp (thường dưới 200°C) để giảm độ giòn và tăng độ dẻo dai mà không làm mất đi độ cứng đáng kể.

Các lựa chọn khác không phù hợp vì:

• Thường hóa: Thường hóa được sử dụng để làm đồng nhất cấu trúc và cải thiện độ gia công, không phù hợp sau khi thấm carbon.
• Ram thấp: Ram thấp một mình không đủ để cải thiện độ bền của vật liệu sau khi thấm carbon. Cần tôi trước để tạo độ cứng.
• Ủ: Ủ làm mềm vật liệu, giảm độ cứng, không phù hợp khi mục tiêu là duy trì độ cứng bề mặt sau khi thấm carbon.