Theo giản đồ trạng thái Fe-C thì hàm lượng C có trong gang:

Thép cacbon kết cấu chất lượng thường được chia thành 3 nhóm chính dựa trên hàm lượng cacbon và mục đích sử dụng:

* Thép cacbon thấp: Chứa ít cacbon (thường dưới 0.25%C), có độ dẻo cao, dễ gia công, thường dùng cho các chi tiết không yêu cầu độ bền cao.
* Thép cacbon trung bình: Chứa hàm lượng cacbon trung bình (0.25% - 0.6%C), có độ bền và độ dẻo ở mức trung bình, được dùng rộng rãi trong chế tạo máy.
* Thép cacbon cao: Chứa hàm lượng cacbon cao (trên 0.6%C), có độ bền cao, độ cứng cao, nhưng độ dẻo giảm, thường dùng cho các chi tiết chịu mài mòn, lò xo, khuôn dập.

Do đó, đáp án đúng là B.

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về đặc điểm của chuyển biến P→γ (P \to \gamma). Trong quá trình chuyển biến này, austenit (γ) hình thành từ pearit (P). Ta xét từng phương án:

A. Chuyển biến xảy ra không tức thời: Đây là một đặc điểm đúng của các chuyển biến pha trong thép nói chung và chuyển biến P→γ nói riêng. Chuyển biến cần thời gian để các nguyên tử khuếch tán và tái sắp xếp.

B. Nhiệt độ chuyển biến (với tốc độ nung thực tế) luôn lớn hơn 727°C: Đây là một đặc điểm đúng. 727°C là nhiệt độ Ac1, là nhiệt độ mà tại đó austenit bắt đầu hình thành khi nung nóng thép.

C. Quy luật lớn lên của hạt γ là như nhau với mọi loại thép (nhiệt độ càng cao hạt γ càng lớn): Đây là một phát biểu sai. Quy luật lớn lên của hạt γ (austenit) phụ thuộc vào thành phần hóa học của thép. Các nguyên tố hợp kim khác nhau sẽ ảnh hưởng đến tốc độ lớn lên của hạt γ. Ví dụ, các nguyên tố tạo cacbit mạnh như Cr, V, Ti có thể kìm hãm sự lớn lên của hạt γ. Hơn nữa, kích thước hạt ban đầu của pearit cũng ảnh hưởng đến kích thước hạt γ sau chuyển biến.

D. Tốc độ nung càng lớn, nhiệt độ bắt đầu chuyển biến càng lớn và thời gian chuyển biến càng ngắn: Đây là một đặc điểm đúng. Khi tốc độ nung lớn, quá trình chuyển biến không có đủ thời gian để xảy ra ở nhiệt độ cân bằng, do đó nhiệt độ bắt đầu chuyển biến sẽ cao hơn. Đồng thời, thời gian chuyển biến sẽ ngắn hơn do hệ thống nhanh chóng đạt đến trạng thái cuối cùng.

Vậy, phương án sai là C.

Câu hỏi này liên quan đến việc lựa chọn phương pháp nhiệt luyện phù hợp cho thép carbon có hàm lượng carbon là 0.4% để cải thiện khả năng gia công cắt gọt.

* Phương án A: Ủ hoàn toàn: Ủ hoàn toàn thường được áp dụng cho thép có hàm lượng carbon thấp hoặc trung bình (thường dưới 0.8%C) để làm mềm thép, giảm độ cứng, tăng độ dẻo và cải thiện khả năng gia công. Với thép 0.4%C, ủ hoàn toàn là một lựa chọn phù hợp.
* Phương án B: Thường hóa: Thường hóa cũng được sử dụng để cải thiện độ dẻo và khả năng gia công của thép. Tuy nhiên, thường hóa thường tạo ra độ cứng cao hơn so với ủ hoàn toàn.
* Phương án C: Ủ không hoàn toàn: Ủ không hoàn toàn thường được sử dụng cho thép trước đó đã qua các quá trình làm cứng (ví dụ: tôi) để giảm bớt độ cứng trong khi vẫn duy trì một số tính chất cơ học nhất định. Nó ít được dùng trực tiếp để chuẩn bị cho gia công cắt gọt thép 0.4%C.
* Phương án D: Ủ đẳng nhiệt: Ủ đẳng nhiệt là một biến thể của ủ hoàn toàn, trong đó thép được làm nguội nhanh đến một nhiệt độ nhất định và giữ ở nhiệt độ đó để austenite chuyển biến thành các pha khác nhau. Phương pháp này giúp kiểm soát cấu trúc tế vi và tính chất cơ học của thép tốt hơn. Với thép 0.4%C, ủ đẳng nhiệt cũng là một lựa chọn tốt để cải thiện khả năng gia công.

Trong các phương án trên, ủ hoàn toàn và ủ đẳng nhiệt là phù hợp nhất để cải thiện khả năng gia công cắt gọt của thép 0.4%C. Tuy nhiên, ủ hoàn toàn là phương pháp phổ biến và đơn giản hơn, nên thường được ưu tiên. Do đó, đáp án A là phù hợp nhất trong các lựa chọn.

Dung dịch rắn là một hỗn hợp đồng nhất của hai hay nhiều nguyên tố kim loại, trong đó một nguyên tố (chất tan) được hòa tan vào mạng tinh thể của nguyên tố kia (dung môi).

* Đặc điểm của dung dịch rắn:
* Mạng tinh thể bị xô lệch do sự khác biệt về kích thước nguyên tử giữa chất tan và dung môi, làm tăng độ bền và độ cứng so với kim loại dung môi nguyên chất.
* Thành phần của các nguyên tố có thể thay đổi trong một phạm vi nhất định, tùy thuộc vào khả năng hòa tan của các nguyên tố.
* Dung dịch rắn vẫn giữ kiểu mạng tinh thể của kim loại dung môi.
* Có liên kết kim loại (do bản chất là kim loại).

Như vậy, phương án C sai vì dung dịch rắn có kiểu mạng tinh thể của *nguyên tố dung môi*, không phải nguyên tố hòa tan (chất tan).

Phương pháp thử độ cứng Rockwell là phương pháp đo độ cứng dựa trên độ sâu vết lõm do một mũi thử (bi hoặc mũi kim cương) gây ra dưới tác dụng của một tải trọng xác định. Phương pháp này thích hợp để đo độ cứng của các vật liệu cứng và dày. Vật liệu mỏng có thể bị biến dạng quá mức hoặc bị xuyên thủng, dẫn đến kết quả không chính xác. Vật liệu mềm có thể cho độ lún quá lớn, gây khó khăn trong việc xác định độ cứng chính xác.