Quý khách hàng có nhu cầu sử dụng Gói dịch Tra cứu toàn bộ nội dung gần 300 Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN) về Thép (xem chi tiết), xin liên hệ trực tiếp với TECHDOC để được hỗ trợ tư vấn ban đầu:   

Điện thoại:  0964648020   

Email: info@standard.vn   

Gang trắng hợp kim cao là một nhóm vật liệu quan trọng mà việc sản xuất phải được xem xét riêng biệt với các loại gang thông thường. Trong các hợp kim gang này, hàm lượng hợp kim cao hơn 4% và do đó chúng không thể được tạo ra bằng cách thêm muôi vào các loại thép có thành phần tiêu chuẩn khác. Chúng thường được sản xuất tại các xưởng đúc được trang bị đặc biệt để sản xuất thép có độ hợp kim cao.

Gang trắng hợp kim cao là một nhóm vật liệu quan trọng mà việc sản xuất phải được xem xét riêng biệt với các loại gang thông thường. Trong các hợp kim gang này, hàm lượng hợp kim cao hơn 4% và do đó chúng không thể được tạo ra bằng cách thêm muôi vào các loại thép có thành phần tiêu chuẩn khác. Chúng thường được sản xuất tại các xưởng đúc được trang bị đặc biệt để sản xuất thép có độ hợp kim cao.

Thép trắng hợp kim cao chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng chống mài mòn và dễ dàng đúc thành các bộ phận cần thiết trong máy nghiền, mài và xử lý vật liệu mài mòn. Hàm lượng crom của thép trắng hợp kim cao cũng giúp tăng cường đặc tính chống ăn mòn của chúng. Phần thể tích lớn của cacbua sơ cấp và/hoặc eutectic trong cấu trúc vi mô của chúng mang lại độ cứng cao cần thiết để nghiền và nghiền các vật liệu khác. Ma trận kim loại hỗ trợ pha cacbua trong các thép này có thể được điều chỉnh bằng hàm lượng hợp kim và xử lý nhiệt để phát triển sự cân bằng thích hợp giữa khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai cần thiết để chịu được tác động lặp đi lặp lại.

Trong khi vật đúc bằng sắt trắng hợp kim thấp, có hàm lượng hợp kim dưới 4%, có độ cứng trong khoảng từ 350 đến 550 HB, thì thép hợp kim cao có độ cứng từ 450 đến 800 HB.

Quy định kỹ thuật ASTM A 532 bao gồm thành phần và độ cứng của các loại sắt trắng chịu mài mòn. Nhiều vật đúc được đặt hàng theo các quy định kỹ thuật này. Tuy nhiên, một số lượng lớn vật đúc được sản xuất với sự điều chỉnh về thành phần cho các ứng dụng cụ thể. Điều mong muốn nhất là nhà thiết kế, nhà luyện kim và thợ đúc làm việc cùng nhau để xác định thành phần, xử lý nhiệt và thực hành đúc để phát triển thiết kế đúc và hợp kim phù hợp nhất cho một ứng dụng cụ thể.

Gang trắng hợp kim cao được chia thành hai nhóm chính:

• Thép trắng niken-crom, là hợp kim có hàm lượng crom thấp chứa 3 đến 5% Ni và 1 đến 4% Cr, với một hợp kim biến đổi có chứa 7 đến 11% Cr,

• Sắt crom-molypden chứa 11 đến 23% Cr, tới 3% Mo và thường được tạo hợp kim thêm với niken hoặc đồng.

Nhóm thứ ba bao gồm thép trắng 25% hoặc 28% Cr, có thể chứa các chất bổ sung hợp kim khác của molypden và/hoặc niken lên tới 1,5%. Thép niken-crom cũng thường được xác định là Ni-Hard loại 1 đến 4.

Thép trắng niken-crom theo Tiêu chuẩn ASTM

Nhóm thép hợp kim cao lâu đời nhất có tầm quan trọng trong công nghiệp, thép trắng niken-crom, hay thép Ni-Hard, đã được sản xuất hơn 50 năm và là vật liệu rất tiết kiệm chi phí để nghiền và nghiền.

Trong các loại thép trắng martensitic này, niken là nguyên tố hợp kim chính vì ở mức từ 3 đến 5%, nó có hiệu quả trong việc ngăn chặn sự biến đổi của nền austenite thành ngọc trai, do đó đảm bảo rằng cấu trúc martensitic cứng (thường chứa một lượng đáng kể austenite được giữ lại) sẽ phát triển khi làm nguội trong khuôn. Crom được bao gồm trong các hợp kim này, ở mức từ 1,4 đến 4%, để đảm bảo rằng thép hóa rắn cacbua, nghĩa là để chống lại hiệu ứng graphit hóa của niken.

Thành phần tối ưu của hợp kim sắt trắng niken-crom phụ thuộc vào các đặc tính cần thiết cho các điều kiện sử dụng cũng như kích thước và trọng lượng của vật đúc. Khả năng chống mài mòn nói chung là chức năng của độ cứng khối và khối lượng cacbua trong cấu trúc vi mô. Khi khả năng chống mài mòn là yêu cầu chính và khả năng chống chịu tải va đập là thứ yếu thì nên sử dụng các hợp kim có hàm lượng cacbon cao, tiêu chuẩn ASTM A 532 loại I loại A (Ni-Hard 1). Khi dự đoán được các điều kiện va đập lặp đi lặp lại, nên sử dụng hợp kim cacbon thấp hơn, loại I loại B (Ni-Hard 2) vì chúng có ít cacbua hơn và do đó có độ dẻo dai cao hơn. Một loại đặc biệt, loại J loại C, đã được phát triển để sản xuất bi mài và sên. Ở đây, thành phần hợp kim niken-crom đã được điều chỉnh cho quá trình đúc lạnh và đúc cát chuyên dụng.

Hợp kim Loại I loại D (Ni-Hard 4) là sắt niken-crom biến tính có chứa hàm lượng crom cao hơn, từ 7 đến 11% và hàm lượng niken tăng lên, từ 5 đến 7%. Carbon thay đổi tùy theo tính chất cần thiết cho mục đích sử dụng. Hàm lượng carbon trong khoảng 3,2 đến 3,6% được quy định khi mong muốn khả năng chống mài mòn tối đa. Khi dự kiến tải trọng tác động, hàm lượng carbon phải được giữ trong khoảng 2,7 đến 3,2%.

Hàm lượng niken tăng theo kích thước tiết diện hoặc thời gian làm nguội của vật đúc để ức chế quá trình biến đổi peclit. Đối với vật đúc có độ dày từ 38 đến 50 mm, 3,4 đến 4,2% Ni là đủ để ngăn chặn sự hình thành ngọc trai khi làm nguội khuôn. Các phần nặng hơn có thể yêu cầu hàm lượng niken lên tới 5,5% để tránh sự hình thành ngọc trai. Điều quan trọng là phải hạn chế hàm lượng niken ở mức cần thiết để kiểm soát ngọc trai; niken dư thừa làm tăng lượng austenite được giữ lại và làm giảm độ cứng.

Silicon cần thiết vì hai lý do. Một lượng silicon tối thiểu là cần thiết để cải thiện tính lưu động của nóng chảy và tạo ra xỉ lỏng, nhưng tầm quan trọng không kém là ảnh hưởng của nó đến độ cứng khi đúc. Mức độ silicon tăng lên, trong khoảng từ 1 đến 1,5%, đã được phát hiện là làm tăng lượng martensite và độ cứng thu được. Việc bổ sung muộn ferrosilicon (0,2% ở dạng ferrosilicon loại 75% Si) đã được báo cáo là làm tăng độ dẻo dai. Điều quan trọng cần lưu ý là hàm lượng silic cao hơn có thể thúc đẩy ngọc trai và có thể làm tăng nhu cầu niken.

Crom chủ yếu được thêm vào để bù đắp hiệu ứng đồ họa hóa của niken và silicon trong các hợp kim loại A, B và C, dao động từ 1,4 đến 3,5%. Nội dung crom phải được tăng lên khi kích thước phần ngày càng tăng. Trong hợp kim loại D, hàm lượng crom dao động từ 7 đến 11% (thường là 9%) nhằm mục đích sản xuất cacbua eutectic thuộc loại cacbua crom M7C3, cứng hơn và ít gây hại cho độ bền hơn.

Mangan thường được giữ ở mức tối đa 0,8% mặc dù mức tối đa cho phép là 1,3% theo quy định kỹ thuật của ASTM A 532. Mặc dù nó giúp tăng khả năng làm cứng để tránh sự hình thành ngọc trai, nhưng nó là chất ổn định austenite mạnh hơn niken và thúc đẩy lượng austenite giữ lại tăng lên và độ cứng khi đúc thấp hơn. Vì lý do này, mức mangan cao hơn là điều không mong muốn. Khi xem xét hàm lượng niken cần thiết để tránh ngọc trai trong vật đúc nhất định, mức độ mangan hiện diện phải là một yếu tố.

Đồng làm tăng cả độ cứng và khả năng giữ lại austenite và do đó phải được kiểm soát với lý do tương tự như hạn chế mangan. Đồng nên được coi là chất thay thế niken và khi được đưa vào tính toán lượng niken cần thiết để ức chế ngọc trai, nó sẽ làm giảm nhu cầu niken.

Molypden là chất làm cứng mạnh trong các hợp kim này và được sử dụng trong các vật đúc có tiết diện nặng để tăng cường độ cứng và ức chế ngọc trai.

Thép trắng có hàm lượng crom cao

Thép trắng có hàm lượng crom cao có khả năng chống mài mòn tuyệt vời và được sử dụng hiệu quả trong máy bơm bùn, khuôn gạch, máy nghiền than, thiết bị phun nổ và các bộ phận để khai thác đá, khai thác đá cứng và xay xát. Trong một số ứng dụng, chúng cũng phải có khả năng chịu được tải trọng tác động lớn. Những thép trắng hợp kim này được công nhận là mang lại sự kết hợp tốt nhất giữa độ bền và khả năng chống mài mòn có thể đạt được trong số các loại thép trắng.

Ở thép có hàm lượng crom cao, cũng như hầu hết các vật liệu chống mài mòn, có sự cân bằng giữa khả năng chống mài mòn và độ bền. Bằng cách thay đổi thành phần và xử lý nhiệt, các đặc tính này có thể được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu của hầu hết các ứng dụng mài mòn. Quy định kỹ thuật ASTM A 532 bao gồm các thành phần và độ cứng của hai loại chung của thép có hàm lượng crom cao. Sắt crom-molypden (Loại II của ASTM A532) chứa 11 đến 23% Cr và lên đến 3,5% Mo và có thể được cung cấp dưới dạng đúc với ma trận austenit hoặc austenit-martensitic hoặc được xử lý nhiệt bằng vi cấu trúc ma trận martensitic cho khả năng chống mài mòn và độ bền tối đa. Chúng thường được coi là loại cứng nhất trong tất cả các loại gang trắng. So với thép trắng niken-crom hợp kim thấp hơn, cacbua eutectic cứng hơn và có thể được xử lý nhiệt để đạt được vật đúc có độ cứng cao hơn. Molypden, cũng như niken và đồng khi cần thiết, được thêm vào để ngăn ngừa ngọc trai và đảm bảo độ cứng tối đa.

Thép có hàm lượng crom cao (loại III của ASTM A 532) đại diện cho loại thép có hàm lượng crom cao lâu đời nhất, với bằng sáng chế sớm nhất có từ năm 1917. Những thép đa năng này, còn được gọi là thép có hàm lượng Cr 25% và 28% Cr, có chứa 23 đến 28% Cr với tối đa 1,5% Mo. Để ngăn chặn ngọc trai và đạt được độ cứng tối đa, molypden được thêm vào trong tất cả các phần trừ những phần đúc nhẹ nhất. Hợp kim với niken và đồng lên tới 1% cũng được thực hiện. Mặc dù độ cứng tối đa có thể đạt được không cao bằng thép trắng crom-molypden loại II, những hợp kim này được chọn khi có nhu cầu về khả năng chống ăn mòn.

Quý khách hàng có nhu cầu sử dụng Gói dịch Tra cứu toàn bộ nội dung gần 300 Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN) về Thép (xem chi tiết), xin liên hệ trực tiếp với TECHDOC để được hỗ trợ tư vấn ban đầu:    

Điện thoại:  0964648020    

Email: info@standard.vn