Bài 18: Thép hợp kim

     a. Khái niệm: là loại thép mà ngoài Fe và C còn có các nguyên tố hợp kim (Mn, Si, Ni, Ti, W, Co, Mo …) với một hàm lượng đủ lớn (không phải là tạp chất) để làm thay đổi tổ chức, tính chất của thép và cho những tính chất mới đặc biệt mà thép cacbon không có.

       Đặc điểm:

 Trước nhiệt luyện cơ tính giống thép cacbon sau nhiệt luyện thì tốt hơn.

 Giữ được độ bền ở nhiệt độ cao hơn thép cacbon.

 Có tính chất lý hoá đặc biệt: chống ăn mòn, thép từ tính cao, thép không có từ tính, giãn nở nhiệt rất nhỏ.

 Giá thành thép hợp kim cao nhưng được sử dụng nhiều vì cơ tính đặc biệt dùng để chế tạo các chi tiết chịu lực, chịu nhiệt, chịu ăn mòn, giảm nhẹ khối lượng và kích thước máy.

b. Phân loại và ký hiệu

    - Phân loại theo thành phần hợp kim

    có trong thép

 Thép hợp kim thấp: tổng % hợp kim < 2,5%

 Thép hợp kim trung bình: tổng % hợp kim từ 2,5 ¸ 10%

Thép hợp kim cao: tổng lương % hợp kim >10%

    - Phân loại theo tên gọi các nguyên tố

    hợp kim chủ yếu:

Phân loại theo công dụng:

        + Thép hợp kim kết cấu:

Là loại thép trên cơ sở thép cacbon kết cấu (C=0,1¸0,85%) có thêm các nguyên tố hợp kim với hàm lượng thấp.

Loại này phải qua thấm C sau đó mới nhiệt luyện cho cơ tính cao.

Loại thép hợp kim có hàm lượng C thấp gồm các loại sau: nhóm thấm C, Thép hoá tốt, Thép lò xo, Thép vòng bi.

Loại thép hợp kim kết cấu được dùng để chế tạo các chi tíêt chịu tải trọng cao, cần độ cứng , độ chịu mài mòn, hoặc cần tính đàn hồi cao v.v…          

+ Thép hợp kim dụng cụ:

 Là loại thép cần có độ cứng cao sau khi nhiệt luyện (HRC 60 ¸ 62), chịu nhiệt và chịu mài mòn cao. Hàm lượng C trong hợp kim dụng cụ từ 0,7 ¸ 1,4%. các nguyên tố hợp kim cho vào Cr, W, Si, Mn

 Loại thép này dùng để chế tạo dụng cụ cắt có năng suất thấp và vận tốc thấp v=10 ¸ 15 m/p; nhiệt cắt < 250oC như dũa, cưa, đục, ta rô, bàn ren … ví dụ: 9CrSi, CrMn, CrWMn …

 Một số thép hợp kim dụng cụ: thép ổ lăn, thép gió (Mác: P9, P18, P9f5, P18f2 … chịu nhiệt ổn định đến 650oC, tốc độ cắt đạt 25 ¸ 35 m/ph tăng gấp 8 ¸ 12 lần so với thép C dụng cụ).  

+ Thép hợp kim làm khuôn:

Loại làm khuôn dập nguội; loại làm khuôn dập nóng.

 + Thép hợp kim đặc biệt:

 Là các loại thép có những tính chất đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu mà nó phải chịu. Ví dụ: thép không gỉ; thép bền nóng; Thép kỹ thuật điện (thép điện trở, thép từ tính, thép không từ tính, thép giãn nở đặc biệt …).