Tại sao đa tinh thể có độ bền cao hơn đơn tinh thể?

Độ cứng của vật liệu giảm xuống khi thực hiện các phương pháp nhiệt luyện làm giảm ứng suất bên trong và tăng kích thước hạt. Trong các phương pháp được liệt kê:

• Thường hóa: Tạo ra cấu trúc tế vi đồng nhất hơn, độ cứng có thể tăng nhẹ so với trạng thái ban đầu, nhưng không đáng kể.
• Ram: Phương pháp gia công cơ khí, không phải nhiệt luyện.
• Ủ: Nung nóng vật liệu đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt và làm nguội chậm. Quá trình này làm giảm độ cứng đáng kể do làm mềm vật liệu, giảm ứng suất dư và tăng độ dẻo.
• Tôi: Nung nóng vật liệu đến nhiệt độ nhất định và làm nguội nhanh (thường trong nước hoặc dầu). Quá trình này làm tăng độ cứng rất cao.

Do đó, ủ là quá trình làm giảm độ cứng của vật liệu.

Trong các nguyên tố được liệt kê, Si (Silic) là nguyên tố làm giảm mạnh độ dai va đập khi hòa tan vào Fe (Sắt). Silic có xu hướng tạo thành các pha giòn trong cấu trúc của thép, đặc biệt là ở các biên hạt, làm giảm khả năng hấp thụ năng lượng va đập của vật liệu. Mn (Mangan), Ni (Niken) và Cr (Crom) thường được thêm vào thép để cải thiện độ bền, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn, chứ không làm giảm độ dai va đập một cách đáng kể như Si.