Ở trạng thái ủ, hàm lượng các bon trong thép là bao nhiêu thì độ bền lớn nhất?

Khuôn dập nguội thường được làm từ thép dụng cụ, sau khi gia công cơ khí (dập) sẽ phát sinh ứng suất dư. Ủ là phương pháp nhiệt luyện giúp giảm ứng suất dư, làm mềm vật liệu, tăng độ dẻo, giảm độ cứng, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình gia công tiếp theo và cải thiện tính chất cơ học của khuôn. Các phương pháp ram (ram trung bình, ram thấp) chủ yếu được sử dụng để cải thiện độ cứng và độ bền sau khi tôi hoặc thường hóa, không phù hợp để xử lý sau khi dập nguội để loại bỏ ứng suất dư. Thường hóa có thể được sử dụng trước khi gia công cơ khí để cải thiện độ đồng đều của tổ chức và độ cứng, nhưng không phù hợp sau khi dập nguội để giảm ứng suất dư và làm mềm vật liệu.

Trong khuôn dập nguội, các yêu cầu về độ cứng, độ dai và độ bền là rất quan trọng để đảm bảo khuôn không bị biến dạng, nứt vỡ trong quá trình dập. Tuy nhiên, vì là dập nguội, nên tính chịu nhiệt độ cao không phải là yếu tố quan trọng hàng đầu. Do đó, đáp án chính xác là tính chịu nhiệt độ cao.

Câu hỏi yêu cầu tìm mác thép không dùng để thấm carbon. Thấm carbon là quá trình tăng hàm lượng carbon trên bề mặt thép, thường áp dụng cho các mác thép có hàm lượng carbon thấp (dưới 0.25%). Mục đích là làm tăng độ cứng bề mặt, cải thiện khả năng chống mài mòn. Các mác thép 20Cr, 20CrMn, và 20CrMnTi đều là các mác thép hợp kim thấp, có hàm lượng carbon khoảng 0.20%, phù hợp cho quá trình thấm carbon. Mác thép C20 cũng có hàm lượng carbon tương đương (khoảng 0.20%), tuy nhiên do không chứa các nguyên tố hợp kim nên độ thấm tôi sẽ kém hơn các mác thép hợp kim. Mặc dù C20 vẫn có thể thấm carbon nhưng hiệu quả sẽ không cao bằng các mác thép hợp kim, và trong thực tế, các mác thép hợp kim như 20Cr, 20CrMn, 20CrMnTi thường được ưu tiên sử dụng hơn khi yêu cầu tính chất cơ học tốt sau thấm carbon. Tuy nhiên, trong các lựa chọn đã cho, C20 là đáp án phù hợp nhất vì các mác thép hợp kim còn lại được sử dụng phổ biến cho quá trình thấm carbon hơn.

Thép 65Mn là loại thép lò xo, có hàm lượng mangan cao (khoảng 0.90-1.20%). Mangan là nguyên tố hợp kim quan trọng làm tăng độ bền, độ cứng và đặc biệt là tính đàn hồi của thép. Do đó, 65Mn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lò xo, nhíp, và các chi tiết đàn hồi khác. Các lựa chọn khác không mô tả chính xác đặc tính nổi bật của thép 65Mn.