Vật liệu nào làm dao cắt tốt nhất?

Câu hỏi yêu cầu chọn vật liệu phù hợp để chế tạo chi tiết có hình dạng phức tạp và thành mỏng. Các lựa chọn đều là các mác gang khác nhau. * **Gang cầu (GC)** có độ bền và độ dẻo dai cao hơn gang xám, nhưng độ chảy loãng kém hơn. Do đó, gang cầu ít được sử dụng cho các chi tiết phức tạp, thành mỏng. * **Gang xám (GX)** có độ chảy loãng tốt hơn gang cầu, dễ điền đầy khuôn, phù hợp cho các chi tiết có hình dạng phức tạp. Tuy nhiên, gang xám có độ bền thấp hơn gang cầu. * **Gang dẻo (GZ)** có tính chất trung gian giữa gang xám và gang cầu. Nó có độ bền cao hơn gang xám và độ chảy loãng tốt hơn gang cầu. Trong các mác gang được đưa ra, GX36-56 (gang xám) phù hợp nhất để chế tạo các chi tiết hình dạng phức tạp và thành mỏng do có độ chảy loãng tốt. Các mác gang cầu (GC) và gang dẻo (GZ) ít phù hợp hơn vì độ chảy loãng kém. **Vậy, đáp án đúng là B.**

Theo giản đồ trạng thái Fe - C, gang được định nghĩa là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14%. Gang trắng là một loại gang trong đó cacbon chủ yếu tồn tại ở dạng cementit (Fe3C). Hàm lượng cacbon trong gang trắng nằm trong khoảng từ 2,14% đến 6,67%. Vì vậy, đáp án chính xác là D.

Phân tích các đặc điểm của gang cầu: * **A. Dùng Mg hoặc Ce để biến tính cầu hóa:** Đây là phương pháp chính để tạo ra gang cầu, biến graphite từ dạng tấm sang dạng cầu, cải thiện độ bền và dẻo dai. * **B. Hợp kim hóa bằng Mn (2%), Ni (1%):** Việc hợp kim hóa bằng Mn và Ni giúp tăng độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn của gang cầu. Tỷ lệ Mn (2%) và Ni (1%) là các giá trị tham khảo thường được sử dụng. * **C. Gang lỏng có nhiệt độ cao hơn bình thường 50÷80°C:** Đúng, gang lỏng trong quá trình chế tạo gang cầu cần được duy trì ở nhiệt độ cao hơn bình thường (50-80°C) để đảm bảo quá trình biến tính cầu hóa diễn ra hiệu quả và tránh sự hình thành các pha không mong muốn. * **D. C và Si cao:** Đây là đặc điểm sai. Hàm lượng C và Si trong gang cầu thường được kiểm soát chặt chẽ. Hàm lượng Si quá cao có thể gây ra các vấn đề về đúc và làm giảm độ dẻo dai của gang. Hàm lượng C cũng được điều chỉnh để đạt được cơ tính mong muốn. Như vậy, đáp án sai là D.

Để xác định mác thép nào chống ăn mòn tốt nhất, ta cần xem xét thành phần hóa học của từng loại, đặc biệt là hàm lượng Crom (Cr). Crom là nguyên tố quan trọng tạo lớp oxit bảo vệ trên bề mặt thép, giúp chống lại sự ăn mòn. Hàm lượng Crom càng cao, khả năng chống ăn mòn càng tốt. * **A. 12Cr18Ni9:** Chứa 12% Cr và 18% Ni. Đây là thép không gỉ Austenitic, có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường. * **B. 20Cr13:** Chứa 20% Cr. Đây là thép không gỉ Martensitic, có khả năng chống ăn mòn khá tốt, nhưng không bằng thép Austenitic trong một số môi trường khắc nghiệt. * **C. 15Cr25Ti:** Chứa 15% Cr và một lượng nhỏ Titan (Ti). Titan có tác dụng ổn định cấu trúc và cải thiện khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao. * **D. 80W18Cr4VMo:** Đây là thép gió, chứa nhiều nguyên tố hợp kim như Wolfram (W), Crom (Cr), Vanadi (V), và Molypden (Mo). Mặc dù có độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt tốt, nhưng khả năng chống ăn mòn không bằng các loại thép không gỉ chứa hàm lượng Crom cao mà không có các nguyên tố hợp kim khác với tỷ lệ lớn như vậy. So sánh các mác thép trên, 12Cr18Ni9 và 20Cr13 đều là thép không gỉ. Tuy nhiên, do 12Cr18Ni9 có chứa thêm Niken (Ni) và thuộc nhóm Austenitic, nó thường có khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với 20Cr13 (Martensitic). Mác thép 15Cr25Ti có hàm lượng Crom cao hơn 12Cr18Ni9 nhưng có thể không phải lúc nào cũng chống ăn mòn tốt hơn trong mọi môi trường do sự khác biệt về cấu trúc và các yếu tố khác. Tuy nhiên, trong các lựa chọn đưa ra, 12Cr18Ni9 là đáp án phù hợp nhất vì nó là thép không gỉ Austenitic, được biết đến với khả năng chống ăn mòn tốt. Do đó, đáp án đúng nhất là A.

Thấm carbon (cacbon) là quá trình làm giàu carbon bề mặt của thép. Lõi chi tiết sau khi thấm carbon vẫn giữ nguyên thành phần ban đầu của thép trước khi thấm. Để đạt được độ cứng bề mặt cao sau khi thấm carbon và tôi, người ta thường sử dụng thép có hàm lượng carbon thấp (thép trước cùng tích) để lõi chi tiết vẫn giữ được độ dẻo dai cần thiết. Vì vậy, đáp án đúng là D.