Tổ chức nào sau đây có độ cứng cao nhất?

Hình dạng graphite là yếu tố quan trọng nhất quyết định cơ tính của gang xám, gang dẻo và gang cầu. Gang xám có graphite dạng tấm làm cho nó giòn và dễ vỡ. Gang dẻo có graphite dạng cụm làm cho nó dẻo hơn. Gang cầu có graphite dạng cầu làm cho nó có độ bền và độ dẻo dai cao hơn. Thành phần hóa học và phương pháp nhiệt luyện cũng ảnh hưởng đến cơ tính, nhưng hình dạng graphite có ảnh hưởng lớn nhất.

Độ cứng của vật liệu giảm khi thực hiện các phương pháp xử lý nhiệt làm giảm độ bền và độ cứng của vật liệu. Trong các phương pháp được liệt kê:

- Thường hóa: Là quá trình nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định rồi làm nguội trong không khí tĩnh. Thường hóa có thể làm tăng độ cứng so với trạng thái ban đầu, nhưng không tạo ra độ cứng cao nhất.
- Ram: Là quá trình nung nóng thép đã tôi đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn (Ac1) rồi giữ nhiệt và làm nguội. Ram làm giảm ứng suất dư và tăng độ dẻo dai, do đó làm giảm độ cứng so với trạng thái đã tôi.
- Ủ: Là quá trình nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt lâu và làm nguội chậm. Ủ làm mềm thép, giảm độ cứng và tăng độ dẻo.
- Tôi: Là quá trình nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định rồi làm nguội nhanh (thường trong nước hoặc dầu). Tôi làm tăng độ cứng của thép đáng kể.

Do đó, quá trình Ủ làm giảm độ cứng nhiều nhất so với các quá trình khác được liệt kê.

Tôi là quá trình làm nguội nhanh thép từ trạng thái austenit, tạo ra martensite hoặc bainite, là những pha có độ cứng cao nhưng giòn. Sự nguội nhanh này tạo ra ứng suất nhiệt lớn trong vật liệu, dẫn đến biến dạng và nứt nếu không kiểm soát tốt.

Phương pháp tôi gây ra ứng suất lớn nhất là tôi trong một môi trường. Điều này là do tốc độ làm nguội nhanh hơn so với các phương pháp tôi khác, dẫn đến sự co ngót không đồng đều và do đó tạo ra ứng suất dư lớn hơn trong vật liệu. Tôi trong hai môi trường và tôi phân cấp có tốc độ làm nguội chậm hơn giúp giảm ứng suất. Tôi đẳng nhiệt là phương pháp làm nguội chậm nhất và tạo ra ít ứng suất nhất.

Coben (Co) trong thép gió có tác dụng chủ yếu là tăng tính cứng nóng (hay còn gọi là độ bền nóng). Điều này có nghĩa là thép vẫn giữ được độ cứng và khả năng cắt gọt ở nhiệt độ cao, rất quan trọng trong các ứng dụng gia công tốc độ cao, nơi nhiệt sinh ra rất lớn.