Phương pháp tôi nào ít gây ra ứng suất nhiệt?

Ủ thấp (ủ khử ứng suất) là quá trình nung nóng thép đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chuyển biến pha (Ac1), sau đó giữ nhiệt và làm nguội chậm. Mục đích chính của ủ thấp là khử ứng suất dư trong vật liệu mà không làm thay đổi đáng kể độ cứng và tổ chức tế vi. Do đó, đáp án đúng là khử ứng suất.

Cr (crom) và Fe (sắt) có kích thước nguyên tử tương đối gần nhau và có cấu trúc mạng tinh thể tương tự. Do đó, Cr có thể thay thế các nguyên tử Fe trong mạng tinh thể của Fe, tạo thành dung dịch rắn thay thế. Cr không tạo thành dung dịch rắn xen kẽ với Fe vì nguyên tử Cr lớn hơn nhiều so với các vị trí xen kẽ trong mạng tinh thể Fe.

Trong thép 40Cr, Cr (crom) là một nguyên tố hợp kim quan trọng. Crom có tác dụng chính là tăng độ thấm tôi của thép. Độ thấm tôi là khả năng của thép hấp thụ nhiệt luyện và đạt được độ cứng cao ở bên trong lẫn bên ngoài. Khi Cr được thêm vào thép, nó làm chậm tốc độ chuyển pha austenite thành các pha mềm hơn trong quá trình làm nguội, giúp thép cứng hơn ở các lớp sâu hơn, không chỉ ở bề mặt. Các tác dụng khác của Cr bao gồm tăng độ bền, tăng giới hạn đàn hồi và độ cứng, nhưng tác dụng tăng độ thấm tôi là quan trọng nhất và được đề cập trực tiếp trong ngữ cảnh của thép hợp kim như 40Cr.

Nguyên lý biến cứng bề mặt là dựa trên việc làm biến dạng dẻo lớp bề mặt của vật liệu. Quá trình này tạo ra các biến dạng tinh thể, tăng mật độ khuyết tật, và làm tăng độ cứng của bề mặt. Các phương pháp như phun bi, cán nguội, hoặc các phương pháp tương tự đều dựa trên nguyên lý này.

Thép các bon (%C = 0,8) là thép có hàm lượng các bon tương đối cao, nên thích hợp với môi trường làm nguội chậm để tránh nứt hoặc biến dạng do ứng suất nhiệt. Dầu công nghiệp là môi trường làm nguội chậm hơn so với nước lạnh, dung dịch muối/xút, hoặc muối nóng chảy. Do đó, dầu công nghiệp là lựa chọn phù hợp nhất để tôi thép các bon có hàm lượng các bon 0.8%.