Khi tăng tốc độ làm nguội thì kích thước tới hạn để tạo mầm kết tinh thay đổi như thế nào?

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về mục đích và các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian giữ nhiệt trong quá trình nhiệt luyện.

- Đáp án 1 đúng: Giữ nhiệt giúp thành phần hóa học được khuếch tán và đồng đều hơn trong toàn bộ chi tiết.
- Đáp án 3 đúng: Giữ nhiệt đảm bảo các chuyển biến pha cần thiết (ví dụ: Austenit thành Peclit, Mactenxit...) diễn ra hoàn toàn, đảm bảo cơ tính đạt yêu cầu.
- Đáp án 4 đúng: Giữ nhiệt giúp nhiệt độ phân bố đều trên toàn bộ tiết diện của chi tiết, tránh ứng suất nhiệt và biến dạng.
- Đáp án 2 sai: Thời gian giữ nhiệt phụ thuộc vào cả kích thước chi tiết và phương pháp nhiệt luyện. Ví dụ, ram sẽ có thời gian giữ nhiệt khác với tôi thể tích.

Vậy, đáp án sai là đáp án 2.

Phát biểu sai là: "Si làm giảm mạnh độ dẻo dai của thép vì tạo thành pha giòn SiC".

Giải thích:

* S (Lưu huỳnh): Gây ra hiện tượng "bở nóng" do tạo thành hợp chất FeS có nhiệt độ nóng chảy thấp, tập trung ở biên hạt, làm giảm độ bền của thép khi gia công nóng.
* P (Phốt pho): Gây ra hiện tượng "bở nguội" do hòa tan vào ferit và tạo thành hợp chất Fe3P giòn, làm giảm độ dẻo và dai của thép.
* Mn (Mangan): Là nguyên tố có lợi, khử oxy hóa và lưu huỳnh, hòa tan vào ferit làm tăng độ bền và độ cứng của thép.
* Si (Silic): Si hòa tan vào ferit làm tăng độ bền, độ cứng và tính đàn hồi của thép. Tuy nhiên, với hàm lượng cao, Si có thể làm giảm độ dẻo và dai, nhưng không phải vì tạo thành SiC (cacbua silic) trong thép cácbon thông thường. SiC là một hợp chất rất cứng và giòn, thường được sử dụng làm vật liệu mài mòn. Trong thép, Si chủ yếu tồn tại ở dạng hòa tan trong ferit hoặc trong các oxit.

Do đó, phát biểu Si tạo thành pha giòn SiC và làm giảm mạnh độ dẻo dai của thép là không chính xác.

Gang trắng là loại gang có chứa cacbon ở dạng cementit (Fe3C) làm cho gang rất cứng và giòn. Do có độ cứng cao, gang trắng được sử dụng để luyện thép vì nó có thể loại bỏ các tạp chất có trong thép.

Các loại gang khác như gang cầu, gang xám và gang dẻo không được sử dụng phổ biến để luyện thép vì chúng có tính chất khác biệt và không phù hợp cho quá trình này.

Câu hỏi yêu cầu chọn ra đáp án sai trong các chuyển biến cơ bản khi nhiệt luyện thép.
- Đáp án 1: [F + Xe] -> γ (Austenite) là chuyển biến xảy ra khi nung nóng thép đến nhiệt độ austenite, ferit (F) và xementit (Xe) hòa tan vào nhau tạo thành austenite (γ).
- Đáp án 2: γ -> M (Martensite) là chuyển biến xảy ra khi làm nguội nhanh austenite, tạo thành martensite (M).
- Đáp án 3: F + Xe -> γ là sự trùng lặp của đáp án 1, đây là quá trình tạo thành austenite.
- Đáp án 4: γ -> [F + Xe] là chuyển biến xảy ra khi làm nguội chậm austenite, tạo thành ferit (F) và xementit (Xe).
Như vậy, cả 4 đáp án đều mô tả các chuyển biến có thể xảy ra trong quá trình nhiệt luyện thép, tuy nhiên, đáp án 3 và đáp án 1 giống nhau. Do đó, dựa trên yêu cầu đề bài là chọn đáp án sai thì không có đáp án nào sai hoàn toàn trong 4 đáp án này. Tuy nhiên, nếu xét về mặt ngữ nghĩa, đáp án 3 lặp lại đáp án 1 nên có thể coi là dư thừa và không cần thiết, do đó có thể coi là đáp án "sai" theo ngữ cảnh của câu hỏi trắc nghiệm này, mặc dù nó không sai về mặt bản chất vật lý. Vì câu hỏi có phần không rõ ràng, tôi sẽ chọn đáp án 3 để phản ánh sự không rõ ràng này.

Tôi cao tần (Tôi luyện cao tần) là phương pháp nhiệt luyện bề mặt, thường được áp dụng cho các chi tiết cần độ cứng bề mặt cao và khả năng chống mài mòn tốt, trong khi vẫn giữ được độ dẻo dai ở phần lõi. Các chi tiết như bánh răng lớn và cổ trục khuỷu thường chịu tải trọng lớn và yêu cầu các đặc tính này. Do đó, nung nóng và làm nguội liên tục (tôi ram) khi tôi cao tần thường được sử dụng cho các chi tiết như bánh răng lớn và cổ trục khuỷu để đạt được độ cứng và độ bền mong muốn.

Các phương án khác không phù hợp vì:
- Trục dài, băng máy với bề mặt lớn: Mặc dù tôi cao tần có thể được áp dụng, nhưng việc nung nóng và làm nguội liên tục có thể không cần thiết hoặc không hiệu quả về chi phí cho toàn bộ bề mặt.
- Chi tiết có bề mặt nhỏ: Tôi cao tần có thể được sử dụng, nhưng việc nung nóng và làm nguội liên tục có thể không cần thiết.
- Chi tiết có hình dạng đơn giản: Hình dạng chi tiết không phải là yếu tố quyết định việc sử dụng phương pháp nung nóng và làm nguội liên tục khi tôi cao tần.