THÉP DỤNG CỤ CẮT GỌT TỐC ĐỘ CAO.

Thép dụng cụ cắt gọt tốc độ cao dùng để chế tạo dụng cụ cắt gọt, như mũi khoan, dao chuốt, tarô, dao phay, dao tiện….Theo phân tích thép dụng cụ cắt tốc độ cao điển hình có thể có các thành phần sau: 0,72%C, 0,25%Mn, 0,20%Si, 4,00%Cr, 18%W, 1%V. Các dụng cụ làm từ thép tốc độ cao sẽ duy trì độ cứng và chịu mài mòn kể cả khi làm việc ở nhiệt độ 520 độ C. Trong lúc nhiệt luyện , các loại thép dụng cụ tốc độ cao sẽ được nung nóng phân cấp đến 800 độ - 850 độ C trong môi trường trung hòa, sau đó chuyển sang lò muối nóng chảy có nhiệt độ 1220- 1280 độ C. Loại thép dụng cụ cắt gọt tốc độ cao thường được tôi làm nguội trong dầu và có thể làm nguội trong không khí đối với các chi tiết nhỏ có hình dạng phức tạp.

THÉP TÔI TRONG KHÔNG KHÍ.

Do có tốc độ làm nguội chậm hơn những loại thép khác nên thép tôi trong không khí có nhiều ưu điểm hơn như ứng suất và biến dạng  là nguyên nhân có thể gây nứt hoặc công vênh sẽ ở mức rất thấp. Thép tôi trong không khí còn được dùng cho các chi tiết có tiết diện lớn, trong đó độ cứng toàn phần trong toàn bộ thể tích không thể đạt được như thép tôi trong nước hoặc thép tôi trong dầu.

Thép tôi trong không khí điển hình chứa khoảng 1,00%C, 0,7%Mn, 0,2%Si, 5,0%Cr, 1,0%Mo, 0,20%V. Thép tôi trong không khí đòi hỏi nhiệt độ nung nóng cao hơn những loại thép khác, từ 870 độ C đến 970 độ C. Các ứng dụng của thép tôi trong không khí là các khuôn dập lớn lớn, các trục cán, mũi đột dài ,dung cụ chính xác, các cữ đo…

THÉP TÔI TRONG DẦU.

Các loại thép tôi trong dầu thường chứa khoảng 0,90%C, 1,6%Mn và 0,25%Si . Sự bổ sung Mn lên đến hơn 1,5% sẽ làm tăng thêm độ thấm tôi của thép, chiều dày độ thấm tôi có thể lên đến 25mm tính từ bề mặt. Trong khi làm nguội thép với hàm lượng Mn cao cần phải dùng môi trường làm nguội chậm hơn nước ( dầu ). Việc sử dụng dầu làm môi trường làm nguội sẽ làm chậm tốc độ nguội, làm giảm ứng suất và biến dạng trong thép do đó làm giảm khả năng gây nên hiện tượng nứt và biến dạng làm cong vênh chi tiết. Crôm và Nicken với các hàm lượng khác nhau cũng có thể được bổ sung vào trong loại thép này để tăng độ cứng và tính chống mài mòn. Các loại thép này sẽ đòi hỏi nhiệt độ nung nóng trong khi tôi cao hơn, từ 820 đến 850 độ C.

Trong một số trường hợp không thể loại bỏ hoàn toàn khả năng xảy ra hiện tượng nứt gãy hoặc biến dạng trong quá trình tôi do tính phút tạp về hình dạng của chi tiết, khi đó cần phải lựa chọn loại thép được tôi trong môi trường khác có tốc độ làm nguội chậm hơn .Các ứng dụng của thép tôi trong dầu thường là làm các loại khuôn đột dập, các loại dụng cụ đo chính xác, các loại cữ đo….

THÉP DỤNG CỤ TÔI NƯỚC.

Thép dụng cụ tôi trong nước có hàm lượng từ 0,50 đến 1.3% C, cùng với một lượng nhỏ 0,20% Si và Mn. Việc bổ sung Si làm tăng tính gia công áp lực (rèn dập, cán) của vật liệu, còn Mn làm cho thép ổn định hơn trong quá trình đúc thành thỏi. Nếu trong thép bổ sung thêm Si > 0,20% sẽ làm giảm kích thước hạt và tăng độ dai của thép tôi trong nước.

Trong hầu hết các loại thép tôi trong nước đều đạt độ cứng cực đại, chiều sâu tôi đạt khoảng 3mm; phần lõi bên trong mềm hơn nhưng vẫn dai. Đôi khi trong thép dụng cụ tôi trong nước có bổ sung thêm Cr và Mo để làm tăng tính tôi, tăng độ dai và tăng tính chống mài mòn của thép tôi trong nước. Thép tôi trong nước được nung nóng đến khoảng 780 – 810 độ C trong quá trình tôi cứng. các thép này được dùng cho những dụng cụ đòi hỏi lớp ngoài cứng có cấu trúc hạt mịn và  lõi bên trong có đủ độ dai cần thiết. Các ứng dụng cho loại thép này thường làm mũi khoan, tarô, dao chuốt….

Một vài khuyết điểm có thể xảy ra ở loại thép này là biến dạng và bị nứt khi tôi.

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THÉP.

Ngoài sắt và carbon là những nguyên tố chính trong thép, còn có một vài nguyên tố khác với hàm lượng không giống nhau cũng có thể có trong thép. Một số do khó loại bỏ trong quá trình luyện thép, một số khác được đưa vào trong thép để tăng khả năng cơ lý của thép. Các nguyên tố thường có trong thép là mangan, phosphor, silic, lưu huỳnh cùng với carbon và sắt.

- Carbon là nguyên tố có ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất của thép do carbon là tác nhân gây biến cứng, độ cứng, độ bề kéo và tính chống mài mòn, tất cả các tính năng này sẽ tăng khi carbon tăng đến 0,8%. Nếu hàm lượng carbon vượt qua con số này thì sẽ không ảnh hưởng rõ rệt đến độ cứng và chỉ có tính chống mài mòn, độ thấm tôi tăng.

- Mangan khi đưa vào thép với hàm lượng thấp từ 0,30 đến 0,60% để làm chất khử oxy, vì oxy có trong thép làm tăng độ dòn và giảm độ bền. bổ xung mangan vào làm tăng độ bền, độ dai, tính thấm tôi, độ chống va đập cho thép. Các thép cứng,chống mài mòn thường sử dụng trong máy nghiền đá, nghiền mài…có thể chứa đến 

15%Mn.

   - Phosphor là nguyên tố tạp chất có hại trong thép, khi hàm lượng vượt quá 0,6% phosphor sẽ làm cho thép bị dòn không chịu được rung động ,va đập. Khi hàm lượng phosphor nhỏ 0,3% có công dụng loại bỏ rỗ khí và giảm co ngót của thép.

- Silic có trong hầu hết các thép với hàm lượng 0,10 đến 0,30% có tác động như là một chất khử oxy , làm cho thép trở nên bền hơn khi đúc hoặc gia công nóng. Silic nếu được đưa vào với hàm lượng cao từ 0,6 đến 2,0% sẽ được xem là nguyên tố hợp kim. Silic ít khi sử dụng độc lập với carbon mà thường kết hợp các nguyên tố khác. Silic làm tăng độ bèn kéo, độ dai và độ cứng của thép.

- Lưu huỳnh được xem là tạp chất trong thép làm cho thép bị rạn nứt ở nhiệt độ cao. Lưu huỳnh có thể được bổ xung vào thép với hàm lượng thấp từ 0,07 đến 0,3% để tăng tính cắt gọt.

THÉP HỢP KIM

Tùy theo từng loại công việc cần sử dụng, thép được yêu cầu có những tính chất cơ lý đặc biệt mà ở thép carbon không đáp ứng được, loại thép này  được hợp kim hóa cùng với các nguyên tố thích hợp.

Thép hợp kim là thép được xem có chứa một hoặc nhiều nguyên tố khác, bổ xung cho carbon trong thép để tạo ra các đặc tính phù hợp như mong muốn. Việc bổ xung một hoặc nhiều nguyên tố hợp kim có thể làm tăng một hay nhiều tính chất sau đây của thép:

-       Tăng độ bền kéo

-       Tăng độ cứng

-       Tăng độ dai

-       Thay đổi nhiệt độ tới hạn của thép

-       Tăng tính chống mài mòn

-       Tăng tính chống ăn mòn hóa học

MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ THÉP

THÉP CARBON

Thép carbon là loại thép không chứa các nguyên tố hợp kim. Chúng được chia làm ba nhóm : thép carbon thấp, thép carbon trung bình và thép carbon cao. Thép carbon thấp chứa 0,02 đến 0,03%C. Do hàm lượng carbon thấp, loại thép này không thể tôi cứng hoàn toàn nhưng có thể thấm carbon để tôi cứng bề mặt. Thép dễ cắt và thép cán nguội, chứa 0,08 đến 0,30%C là loại thép carbon thấp phổ biến nhất. Các loại thép này thường dùng trong xưởng cơ khí để chế tạo các chi tiết không cần tôi cứng.

Thép carbon trung bình chứa 0,3 – 0,6%C được sử dụng khi yêu cầu độ bền kéo cao. Do có hàm lượng carbon cao, thép này có thể tôi cứng. Các dụng cụ như cờ lê, mỏ lết, búa…được tạo hình bằng cách dập nóng thép carbon trung bình sau đó được nhiệt luyện.

Thép carbon cao hay còn gọi là thép dụng cụ chứa 0,6 đến 1,7%C, loai thép này được dùng để chế tạo các loại dụng cụ cắt, bàn ren, tarô, khuôn, dao chuốt….

THUẬT NGỮ TRONG NHIỆT LUYỆN

MỘT SỐ THUẬT NGỮ TRONG NHIỆT LUYỆN

-       Nhiệt luyện bao gồm nung  nóng và sau đó làm nguội để đạt được các tính chất cơ học mong muốn.

-   -    Điểm tới hạn dưới: là nhiệt độ thấp nhất thép có thể tôi cứng được.

-   -    Điểm tới hạn trên : là nơi nhiệt cao nhất mà tại đó thép có thể tôi để đạt được độ cứng cực đại với cấu trúc hạt nhỏ nhất.

-    -   Khoảng tới hạn :  khoản nhiệt độ giữa điểm tới hạn trên và điểm tới hạn dưới.

-    - Ủ :  nung nóng thép lên trên nhiệt độ tới hạn, giữ nhiệt trong một khoảng thời gian xác định sau đó làm nguội chậm trong lò. Mục đích để khử ứng suất và biến dạng bên trong.

-     -  Thường hóa :  nung nóng thép đến trên nhiệt độ tới hạn trên và làm nguội trong không gian tĩnh. mục đích để cải thiện cấu trúc hạt, khử ứng suất và biến dạng. Nói chung phương pháp này đưa thép về trạng thái bình thường.

-     -Thép cùng tích : Thép chứa hàm lượng C đủ để hòa tan vào sắt khi thép được nung nóng đến nhiệt độ tới hạn. Chứa khoảng 0.78 – 0.83% C.

-     -  Thép sau cùng tích : thép có hàm lượng carbon hơn hàm lượng thép cùng tích.

-      - Thép trước cùng tích : thép có hàm lượng carbon thấp hơn hàm lượng thép cùng tích.

-    -   Ram : là sự nung nóng thép đã tôi đến nhiệt độ dưới nhiệt độ tới hạn dưới, sau đó làm nguội với tốc độ thích hợp. Ram sẽ khử độ dòn của chi tiết.

-       Sự tôi cứng : là nung nóng thép lên trên nhiệt độ tới hạn dưới và làm nguội trong môi trường thích hợp ( nước, dầu, không khí ) để tao ra cấu trúc martensite.

CẢI TIẾN, SÁNG TẠO

Doanh nghiệp, Công ty sản xuất nào cũng cần có những nhân tố tích cực trong các phong trào tạo không khí vui vẽ, hăng hái sản xuất. Một trong những phong trào mà doanh nghiệp quan tâm hàng đầu là phong trào “Cải tiến , sáng tạo”. Luôn thay đổi, luôn cải tiến, sáng tạo là một phong cách rất đúng đắn của công ty, luôn tạo điều kiện cho anh em công nhân phát huy ý tưởng sáng tạo trong lao động sản xuất. Vậy cải tiến là gì? cải tiến khó hay dể? Cũng có thể hiểu cải tiến là sửa đổi làm cho sự việc tiến bộ hơn, tốt hơn cái hiện tại. Đối với một số người thì cải tiến là một điều dể dàng, nhưng với người khác thì lại là điều vô cùng khó khăn, thậm chí có người do thiếu tự tin và luôn dư tự ty nên cho rằng mình không có khả năng cải tiến bất cứ điều gì.

Theo lý thuyết Kaizen của người Nhật, cải tiến phải bắt đầu bằng ý tưởng từ mọi sự việc nhỏ nhất và phải thực hiện liên tục hàng ngày, từ những việc nhỏ sẽ tạo ra hiệu quả lớn. Khi áp dụng Kaizen không đòi hỏi chúng ta phải đầu tư lớn, nhưng có một yêu cầu là sự cam kết và nổ lực của các cấp lãnh đạo. Điều này đòi hỏi phong trào cải tiến, sáng tạo có kế hoạch thật hoàn chỉnh và chi tiết, đầy đủ ngay từ khâu hoạch định ban đầu. Luôn duy trì phong trào liên tục, để tạo khí thế cải tiến, sáng tạo từ những việc cho dù là nhỏ nhất.